任务实施
1.选择塑料材料
塑料壳体、塑料防护罩这两种零件,需大批量生产,通过查附录B及附录C对多种塑料的性能与应用进行综合比较,这两种零件材料品种都可选择ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。
2.分析塑料材料使用性能
通过相关知识的学习,对ABS的成型工艺性能有一定的了解。查附录B及相关塑料模具设计资料可得:ABS塑料属热塑性非结晶型塑料,是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后形成的改性共聚物,也可称改性聚苯乙烯,具有比聚乙烯更好的使用和工艺性能。ABS一般不透明,密度为1.02~1.05g/cm3。
ABS是一种常用的具有良好综合力学性能的工程塑料,无毒、无味,成型塑件的表面有较好的光泽。它具有良好的机械强度,特别是抗冲击强度高。还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能,经调色可配成任何颜色。它有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型和机械加工,与372 有机玻璃的熔接性良好,可制作双色成型塑件,且表面可镀铬。缺点是耐热性不高,连续工作温度约为70℃,热变形温度约为93℃。并且耐气候性较差,在紫外线作用下易变硬发脆。
根据ABS中三种成分之间的比例不同,其性能也略有差异,从而可以适应各种不同的需要。根据使用要求的不同,ABS可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。
3.塑料的工艺性能分析
(1)ABS为无定形料,其品种牌号很多,各品牌的机电性能及成型特性也各有差异,应按品牌确定成型方法及成型条件。
(2)ABS吸湿性强,使成型制件表面出现斑痕、云纹等缺陷,为此,含水量应小于0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。预热干燥温度为80~100℃,时间为2~3h。
(3)ABS流动性中等,溢边料0.04mm左右(流动性比聚苯乙烯、AS差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好),在升温时黏度增高,所以成型压力较高,故制件上的脱模斜度宜稍大。
(4)ABS比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温、高模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂,料温更宜取高)。料温对物料性能影响较大,料温过高易分解(分解温度为250℃左右,比聚苯乙烯易分解),对要求精度较高塑件的模温宜取50~60℃,要求光泽及耐热塑料宜取60~80℃。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注射机时料温为180~230℃,注射压力为100~140MPa。螺杆式注射机则取160~220℃、70~100MPa为宜。
(5)ABS比热容低,塑化效率高,凝固也快,故成型周期短;ABS的表现黏度对剪切速率的依赖性很强,浇注系统短而粗,模具设计中常采用点浇口形式。
(6)模具设计时要注意选择浇注系统的浇口位置、形式,当浇口位置、形式不合理,顶出力过大或机械加工时,塑件表面会呈现“白色”痕迹(但在热水中加热可消失),脱模斜度宜取2°以上。