BMC注塑成型热固性塑料的加工工艺过程

BMC注塑成型热固性塑料的加工工艺过程

热塑性塑料和热固性塑料在加热时都将降低粘度。然而，热固性塑料的粘度却随时间和温度而增加，这是因为发生了化学交联反应。这些作用的综合结果是粘度随时间和温度而呈U型曲线。在最低粘度区域完成充填模具的操作这是热固性注射模塑的目的，因为此时物料成型为模具形状所需压力是最低的。这也有助于对聚合物中的纤维损害最低。

注射模塑工艺过程利用一螺杆使物料流经加热过的机筒，机筒则以水或油循环于机筒四周的夹套中。螺杆可按每种材料的不同类型加以设计，稍加压缩以脱除空气并加热物料获得低粘度。大多数热固性物料在此处的流动都是相当好的。

使物料进入模具的操作是中止螺杆转动和用液压把螺杆高速推向前，使被塑化的低粘度物料压入模具中。这种快速流动要求在0．5秒的时间里填满模腔，压力需达到193MPa。一旦填满膜腔时物料的高速流动产生更大的摩察热以加速化学反应。

模腔一旦被填满，注射压力就将降到保压压力 34.5—68.9MPa。这种保压压力维持在物料上5—10秒，随后卸压，然后开始下一个周期塑化阶段。

这种物料被保持在热的模具中，直至变硬，然后打开合模装置，顶出制品。制品刚顶出时可以是轻度未固化和有点柔软，在取出后1分钟或2分钟内利用制品内部保留的热量完成最终固化。热固性制品的整个生产周期为10—120秒钟，这取决于制品厚度和原材料的类别。

为改进制品的质量和重现性采用了许多不同的和专门的技术。鉴于有一些热固性聚合物在加热时产生气体，在模具被部分充满后往往有一个放气操作。在这一步骤中，模具微微开启，以便让气体逸出，然后迅即关闭，把余下物料再注人。

注压模塑提供了较高的强度、较好的尺寸控制，并改进了表面状态（外观），这是因为采用了带有伸缩式膜腔与膜芯的模具而得到的，注射过程中模具可以开启 1／8—l／2 in，并随后迅速压紧，似模具关闭那样。 由玻璃纤维、填充料和聚酯不饱和树脂制成的整体模塑料可以在机器上装上另外的专门设备来完成注射模塑。将一活塞式供料机连接于机筒上，以强制供料，随后可以用两种不同的方式进行作业。一种带有传统的往复式螺杆，螺杆将物料推向前方，同时混炼和加热。这需要螺杆末端有一止过阀。防止物料返流回螺杆螺纹上，因为物料的粘度很低。另外一种方式是利用柱塞或活塞将物料压入模具模腔中，柱塞往往用于含玻璃纤维重量超过 22％的物料，因为这对纤维的损害较小，亦可得到较高的强度。

最早应用于热固性塑料成型的另一种工艺方法是压塑法（compression moulding）和压铸法（transfer Moulding）与它们相比，注塑法（Injection Moulding）的优缺点如下：

注塑法比压塑法优越处是：较快的成型周期（2～3倍）过程自动化；制品变化较少；较低的人工费；高的生产能力。

注塑法相对于压塑法的缺点是：较高的设备和模具投资；压塑法可以得到较高的制品强度和较好的表面光洁度。

压铸法的优点一般介于注塑法和压塑法之间。

设备

选择热固性塑料注塑用设备的重要因素包括：合模装置能力和注塑能力；控制系统和机筒温度。

闭合压力以吨计的合模装置，其选择应根据制品和流道的确定投影成型面积。所需吨位可由 1.5～5t／in2，这取决于模塑制品的复杂程度和所用的原材料。设备大小在30～3 000t间，大多数常见设备在100～600t之间。钢板的厚度和机器的刚性至为重要。使注料时尽可能少产生弯曲变形，导致溢料去除困难。

机器的注射能力，需要根据充填模具所需最大注射压力和模腔与流道体系内物料体积进行分析。所需注射压力由聚酯整体模塑料所需的96.5MPa直到一些特种酚醛塑料所需的207MPa。机器的注射能力往往是以理论体积量来标志（螺杆或活塞注射的面积乘以其冲程）。

一般情况下，设备的能力按该设备所能生产的制品体积的85%确定。当设备以聚苯乙烯生产能力来标志时，在确定制件重量计之生产能力时必须考虑到它和热固性塑料密度上的差异。

目前流行的控制系统是计算机控制，可选择注射速度、合模装置的负荷。工艺操作的程序、侧模芯至移入模具中的运动、顶出装置的工作周期以及机筒和模具温度的控制。一个特定模具和特定原料依次加料的调