PBT 材料注塑模具的工藝參數(shù)詳解
一、PBT 材料特性及預(yù)處理規(guī)范
1.1 核心材料屬性
PBT 作為結(jié)晶型工程塑料,機(jī)械強(qiáng)度與耐熱性優(yōu)異,但加工敏感性較高:常規(guī)收縮率為 1.5%-2.5%,成型后仍有少量后續(xù)收縮;高溫下易水解,超過 275℃長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)分解變脆,需嚴(yán)格控制加工溫度。
1.2 成型前預(yù)處理工藝
干燥是 PBT 加工的關(guān)鍵前置步驟,直接影響制品質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)干燥方案為:溫度 120℃,露點(diǎn)≤-20℃,新料干燥 3-4 小時(shí),回收料延長(zhǎng)至 4-6 小時(shí),確保含水率降至 0.05% 以下;停機(jī)時(shí)需用 PE 或 PP 料清洗料管,避免殘留料碳化。
二、PBT 注塑模具適配性設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1 模具基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)計(jì)
模具鋼材需匹配 PBT 加工特性,常規(guī)選用 NAK80、S136 等兼具拋光性與耐磨性的材料;型腔表面拋光等級(jí)建議達(dá) Ra0.2 以下,高光澤制品需鏡面處理;模具合模間隙按收縮率預(yù)留,比制品尺寸放大 1.7%-2.3% 即可。
2.2 澆注與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
澆口設(shè)計(jì)需結(jié)合制品大?。簜?cè)澆口適用于大型零件,點(diǎn)澆口適配小型精密件,潛入式澆口最小直徑不低于 0.75mm;流道優(yōu)先選圓形結(jié)構(gòu),不建議用熱流道系統(tǒng),以防材料降解滲漏。
排氣槽需精準(zhǔn)設(shè)計(jì):深度 0.02-0.04mm、寬度 5-10mm,設(shè)在熔體流動(dòng)末端,復(fù)雜結(jié)構(gòu)可加排氣鑲件,避免氣體導(dǎo)致銀紋、氣泡。
2.3 冷卻與脫模系統(tǒng)優(yōu)化
冷卻水道直徑 8-12mm,距離型腔表面 15-20mm,采用多回路布局保證均勻冷卻;脫模斜度常規(guī)為 1°-2°,深腔或薄壁制品建議用氣輔脫模,減少應(yīng)力集中。
三、核心注塑工藝參數(shù)設(shè)置與調(diào)控
3.1 溫度參數(shù)精準(zhǔn)控制
料筒溫度分段設(shè)置:常規(guī) PBT 后段 230-240℃、中段 240-250℃、前段 250-260℃,射嘴 245-255℃;玻纖增強(qiáng)型各段需提高 5-10℃,整體熔融溫度控制在 225-275℃。
模具溫度按制品調(diào)整:未增強(qiáng)型 40-60℃,增強(qiáng)型 60-80℃,需保證 ±3℃控制精度;解決浮纖時(shí)可升至 80-100℃。
3.2 注射與保壓參數(shù)設(shè)置
注射速度結(jié)合制品結(jié)構(gòu):常規(guī)品 120-180mm/s,薄壁件 200-300mm/s,浮纖時(shí)需降低 30%-50%;注射壓力常規(guī)品 60-90MPa,玻纖增強(qiáng)型 80-110MPa。
保壓采用分級(jí)調(diào)控:壓力為注射主壓的 40%-60%,浮纖時(shí)用 70%→50%→30% 三級(jí)降壓;背壓常規(guī) 0.3-0.5MPa,改善浮纖時(shí)提至 0.6-0.8MPa。
3.3 冷卻與周期參數(shù)優(yōu)化
冷卻時(shí)間按 “壁厚 2×1.0s” 計(jì)算,利用 PBT 快速凝固特性平衡效率與內(nèi)應(yīng)力;通過露點(diǎn)監(jiān)控與閉環(huán)干燥系統(tǒng),可縮短 10%-15% 預(yù)處理時(shí)間,提升生產(chǎn)效率。
四、典型缺陷與工藝參數(shù)優(yōu)化方案
4.1 常見缺陷調(diào)控策略
浮纖問題:提模溫至 80-100℃、降射速,同步提背壓至 0.6-0.8MPa,配合三級(jí)保壓,材料端可加相容劑輔助。
翹曲變形:提模溫至 70-80℃,延長(zhǎng)注塑周期 10%-15%,無效時(shí)可在材料中加礦物填料平衡收縮。
流動(dòng)性不足(薄壁件):在 260-270℃提料溫,增注射壓力至 100-110MPa,同時(shí)拓寬澆口、優(yōu)化排氣,避免脆裂。
4.2 模垢控制技術(shù)
PBT 含 1%-3% 寡聚物殘留,玻纖增強(qiáng)型易生模垢,需控制料筒溫度不超 275℃,停留時(shí)間≤30 分鐘,每生產(chǎn) 2-3 小時(shí)清潔排氣槽,減少停機(jī)。
五、PBT 注塑工藝技術(shù)趨勢(shì)
當(dāng)前行業(yè)以 “精準(zhǔn)調(diào)控 + 高效生產(chǎn)” 為核心趨勢(shì):參數(shù)控制上,用閉環(huán)溫控實(shí)現(xiàn)模溫 ±1℃精度,結(jié)合在線含水率監(jiān)測(cè)優(yōu)化干燥;模具設(shè)計(jì)上,開發(fā)微排氣結(jié)構(gòu)與隨形冷卻通道,適配壁厚≤1.5mm 的薄壁制品;材料端,通過低分子聚酯改性 PBT 提升流動(dòng)性,減少參數(shù)調(diào)整幅度,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。