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無(wú)鹵阻燃PC/ABS成型加工要點(diǎn)
PC/ABS合金是一種性能優(yōu)良的工程塑料，改善了PC的應(yīng)力開(kāi)裂性、加工性，同時(shí)具有優(yōu)異的耐熱性、抗沖擊性、耐化學(xué)性和尺寸穩(wěn)定性。無(wú)鹵阻燃PC/ABS不采用鹵素阻燃劑，更綠色環(huán)保，阻燃等級(jí)可達(dá)1.5mm V0、2.0mm 5VB及3.0mm 5VA，甚至0.75mm V0等級(jí)，廣泛應(yīng)用于電腦顯示器外殼、筆記本外殼等IT產(chǎn)品以及復(fù)印件、打印機(jī)等辦公設(shè)備之外殼。
圖1：OA殼體
無(wú)鹵阻燃PC/ABS可用傳統(tǒng)加工設(shè)備進(jìn)行注塑或擠出成型、二次加工等，注塑成型應(yīng)用最多。
其流變特性如下：
圖一 無(wú)鹵阻燃PC/ABS流變特性圖
阻燃PC/ABS由于含有PC成分和阻燃劑，小量的水分易導(dǎo)致PC在高溫成型加工過(guò)程中產(chǎn)生水解，以及過(guò)分受熱導(dǎo)致部分降解及小分析出，造成制品產(chǎn)生銀絲、發(fā)黃、色差以及產(chǎn)品脆、噴漆開(kāi)裂等外觀及強(qiáng)度問(wèn)題，因此，加工中要控制好相關(guān)環(huán)節(jié)。
一、材料的干燥
阻燃PC/ABS樹(shù)脂會(huì)吸收空氣中的水分，含水量為0.2~0.3%之間。為了使注塑制品達(dá)到最佳效果，減少降解的可能性，PC/ABS在成型加工前必須進(jìn)行干燥，使材料含水量降至0.04%以下，最好在0.02%以下，以提高加工穩(wěn)定性和機(jī)械性能。HAC系列PC/ABS干燥時(shí)間與含水率的關(guān)系見(jiàn)下圖：
圖二 無(wú)鹵阻燃PC/ABS干燥時(shí)間與水分含量趨勢(shì)圖
通常，阻燃PC/ABS樹(shù)脂在建議的溫度下預(yù)干燥4~6小時(shí)，可達(dá)到所需含水率。干燥時(shí)間與干燥設(shè)備有關(guān)，但最長(zhǎng)累積干燥時(shí)間不能超過(guò)48小時(shí)，否則材料有降解變色的可能。
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HAC8250NH |
HAC8250NH(M) |
HAC8250NH(H) |
HAC8290NH |
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干燥溫度（℃） |
80.90 |
80.90 |
85.95 |
85.95 |
常用干燥設(shè)備有三種：箱式干燥機(jī)、料斗式干燥機(jī)和除濕干燥機(jī)。無(wú)鹵阻燃PC/ABS建議使用除濕干燥機(jī)干燥。
二、注塑設(shè)備的選擇
確定注塑機(jī)規(guī)格時(shí)，除考慮鎖模力外，對(duì)無(wú)鹵阻燃PC/ABS應(yīng)盡量選用最大注塑量低的機(jī)臺(tái)。當(dāng)總注塑重量（所有型腔，包括流道和注道）等于注塑機(jī)最大注塑容量的50~80%時(shí)，一般可以獲得最佳效果。使用大料筒機(jī)器時(shí)，極小的注射量會(huì)造成樹(shù)脂的滯留時(shí)間不必要地延長(zhǎng)，導(dǎo)致樹(shù)脂降解。如果必須在建議溫度范圍的高溫段進(jìn)行注塑，應(yīng)選擇較小的注塑機(jī)料筒容量，建議注塑量大于最大注塑容量的60%，以縮短材料停留時(shí)間，降低降解可能性。通常，阻燃PC/ABS的最長(zhǎng)熱停留時(shí)間應(yīng)小于10分鐘，最佳熱停留時(shí)間小于5分鐘。
圖2：PC/ABS材質(zhì)充電寶
三、注塑工藝參數(shù)的設(shè)定
1、成型溫度
成型溫度設(shè)定是以確保阻燃PC/ABS充分塑化為基準(zhǔn)，應(yīng)盡量使用低溫區(qū)域，防止材料降解。成型溫度增加會(huì)明顯降低阻燃PC/ABS粘度，增加樹(shù)脂的流動(dòng)性，使流動(dòng)距離變長(zhǎng)。原則上，當(dāng)使用建議的成型溫度上限時(shí)，應(yīng)使熔膠滯留時(shí)間盡可能短，避免降解。無(wú)鹵阻燃PC/ABS成型溫度一般為230~270℃。
2、螺桿轉(zhuǎn)速和背壓
過(guò)高的螺桿轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致過(guò)大的剪切熱，從而使熔融材料的實(shí)際溫度大大高于設(shè)定溫度，有可能導(dǎo)致材料降解。同樣，過(guò)高的背壓也會(huì)導(dǎo)致過(guò)大的剪切熱。一般以在冷卻時(shí)間內(nèi)盡量完成計(jì)量來(lái)設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)數(shù)。同時(shí)要考慮材料塑化狀態(tài)、螺桿回轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的剪切熱、計(jì)量時(shí)間的穩(wěn)定性和最小殘留量的穩(wěn)定性，建議轉(zhuǎn)速設(shè)為30~70rpm。背壓的調(diào)校應(yīng)視原料的性能、干燥情況、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及質(zhì)量狀況而定，阻燃PC/ABS的背壓一般調(diào)校在3-10kg/cm2。產(chǎn)品表面有少許銀絲、混色、縮水及產(chǎn)品尺寸重量變化大時(shí)，可適當(dāng)增加背壓；射嘴出現(xiàn)漏膠、流涎、材料過(guò)熱分解、產(chǎn)品變色及回料太慢時(shí)可考慮適當(dāng)減低背壓。
3、注塑速度
選擇注塑速度時(shí)，主要考慮制品的外觀、模具的排氣以及型腔內(nèi)樹(shù)脂流動(dòng)的阻力。較快的注塑速度，一般會(huì)使流程加長(zhǎng)，適合充填薄壁制品，并形成較好的表面光潔度，但過(guò)快的注塑速度會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)剪切導(dǎo)致材料降解。而慢速注塑速度可以幫助避免澆口白暈、噴射痕和流痕等缺陷。建議根據(jù)產(chǎn)品及模具結(jié)構(gòu)采用分段階梯式速度設(shè)定，以確保充填順暢和制品外觀。
4、保壓壓力和時(shí)間
保壓壓力和時(shí)間設(shè)定是否合理，直接影響制件內(nèi)應(yīng)力的大小。保壓壓力的增加會(huì)使分子間隙變小，鏈段活動(dòng)范圍減小，熔體體積縮小，密度變大，分子間作用力增加，可以改善產(chǎn)品的縮水及內(nèi)部質(zhì)量，但會(huì)導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力變大，因此，在保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量的前提下盡量選用較低的保壓壓力。一般情況下，合適的保壓壓力為注射壓力的60~80%。
保壓時(shí)間的設(shè)定是根據(jù)澆口冷卻完成固化，螺桿再推進(jìn)已不再對(duì)成型品施加壓力為止的時(shí)間。保壓時(shí)間的設(shè)定以射出時(shí)間和壓力為基準(zhǔn)，然后漸漸延長(zhǎng)時(shí)間來(lái)測(cè)定成型品重量，成型品重量不再變化為止即是要設(shè)定的保壓時(shí)間。
5、模具溫度
模具溫度控制對(duì)決定最終制件的充填程度、外觀、殘余應(yīng)力是非常重要的。建議在成型阻燃PC/ABS時(shí)使用模溫機(jī)來(lái)控制模具溫度，建議的模溫是50-80℃。較高的模具溫度，往往會(huì)產(chǎn)生良好的流動(dòng)、較高的熔接線強(qiáng)度、較小的產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力，但成型周期會(huì)延長(zhǎng)。若模具溫度比建議的低，就會(huì)導(dǎo)致高內(nèi)應(yīng)力并損壞制件的最佳性能。就制件表面和循環(huán)周期而言，模具溫度為建議溫度范圍的中間值時(shí)，可望得到較好的結(jié)果。
6、冷卻時(shí)間
冷卻時(shí)間的設(shè)定是基于產(chǎn)品固化開(kāi)模取出后不致產(chǎn)生變形，先可設(shè)定長(zhǎng)一點(diǎn)，然后根據(jù)產(chǎn)品及冷卻效果的不同慢慢減少，以產(chǎn)品不變形的最少冷卻時(shí)間為最佳冷卻時(shí)間。也可按公式估算：（式中δ是需要冷卻的制品厚度，單位為mm，α是塑料的熱傳導(dǎo)系數(shù)。）
四、總結(jié)
總之，無(wú)鹵阻燃PC/ABS最重要的加工注意事項(xiàng)有兩點(diǎn)：
1、必須對(duì)材料進(jìn)行充分干燥，否則易造成材料水解；
2、嚴(yán)格控制材料的成型溫度及在高溫時(shí)的滯留時(shí)間，否則易造成材料熱降解。其余各工藝參數(shù)彼此協(xié)調(diào)，根據(jù)產(chǎn)品及模具結(jié)構(gòu)的差異，綜合考慮設(shè)定，才能得到質(zhì)量穩(wěn)定、外觀更好、性能優(yōu)越的產(chǎn)品
