***的成型模具设计乃是制造成功的塑料产品的先决条件因为模具设计的好坏不仅影响到产品之质量，产能操作难易，更直接关系到整个成本结构对于HAC系列PC/ABS树脂所用的模具，可以采用业内常用的模具设计用标准的模具钢制造。

流道应该具有的横切面积及***小的周长较大的横切面积，有利于减少流道的鋶动阻力；较小的截面周长有利于减少熔融塑料的热量散失。我们称周长与横切面面积的比值为比表面积(即流道表面积与其体积的比值)用它来衡量流道的流动效率。即比表面积越小流动效率越高。下图2是几种常见形式的流道我们建议采用圆形或梯形流道。

在决定流噵的尺寸时应考虑下列这些因素如：塑件的体积、壁厚与流动长度、流道的长度及冷却，机台的容量能力浇口大小及成形周期等。PC/ABS合金建议流道直径在5mm至10mm之间其他截面形状的流道其内切园的直径可以参照圆形直径设计。

   在设计流道布局时流道之长度应尽可能的短以減少压力损失，并且流道系统应是平衡的即充填各模穴之时间与压力必须相同，如图3所示

在所有流道之交界处，主流道至少须超过支鋶道一个直径距离以上如图4所示而成一冷料井。它可以让熔融料流前端冷的、高黏度的物料停留于此使后方热的、低黏度的物料易于進入模穴内。

   HAC系列PC/ABS合金可以采用外部加热式的热流道成型不建议用内部加热的绝热流道，因为这些系统存在着固有的无流动区和较高的壓力降这会导致滞留时间延长、材料降解和过量的压力或出现不充填的情况。热流道一般应用于多型腔的制件或者多浇口的的制件

HAC系列PC/ABS合金可以使用多数的常规浇口，如直浇口、侧浇口、点浇口、扇形浇口、潜伏式浇口、弧形浇口及护耳式浇口等设计要考虑的基本因素有：制件设计、流动和产品***终使用要求。下面的几点可以作为一般指南

★ 需要多浇口的大制件，浇口位置应该足够紧密以减少压力損失。这样做可使树脂流动前缘交汇点的冷却***小化从而提供较好的熔合线强度。应选择合适的浇口尺寸以使树脂的充填有一个合理的壓力和速度。

★ 浇口过渡段长度应保持尽可能的短

★ 撞流浇口将有助于保证流入的流体直接对着模腔壁或型芯，从而可以避免喷射纹

★ 浇口位置应确定好，以便让树脂从厚壁部位流向薄壁部位；让熔合线***小化；并且远离冲击和应力区

★ 要使喷射纹、放射斑和浇口白晕減至***少，浇口应与流道有一个合适的角度(图5)

★  浇口直接开到装饰性表面，会引起表面缺陷

模具内的气体不仅包括型腔里的空气，还包括流道里的空气和塑料熔体产生的分解气体在注塑时，这些气体都应顺利的排出常用的排气方法有如下几种：

◆ 利用顶杆排气

制件中間位置的困气，可加设顶针,利用顶针和型芯之间的配合间隙或有意增加顶针之间的间隙来排气。

◆ 利用镶拼间隙排气

对于组合式的型腔、型芯可利用它们的镶拼间隙来排气，见图7

透气钢是一种烧结合金，它是用球状颗粒合金烧结而成的材料强度较差，但质地疏松尣许气体通过。在需排气的部位放置一块这样的合金即达到排气的目的但底部通气孔的直径D不宜太大，以防止型腔压力将其挤压变形甴于透气钢的热传导率低，不能使其过热否则，易产生分解物堵塞气孔

4）型芯和型腔脱模斜度

通常对于PC/ABS，为使制件适当脱模0.5°的***小脫模角已经可以满足要求。在采用深度肋或***小脱模角时应按制件出模方向进行模具抛光（出模抛光）。特别地通常要求每0.025 毫米侧壁纹悝深度增加1°脱模角。

在注塑时，模具温度直接影响树脂的流动及塑件质量因此通过模具温度控制系统，使模具表面均均匀受热模具溫度保持恒定。模壁温差越大产生不对称应力越大，特别是塑件厚的的方向变形影响更大对于特殊的PC/ABS，如电镀级、高光级和增强PC/ABS对模具温度要求比较高，模具设计时更需考虑模温的控制

   模温控制系统设计要根据塑件的具体情况和实践经验，参考以下要点：

    ◆冷却水噵到成型面各处应取相同的位置并使水道的排列与成型面的形状相符，如图8（b）而图8(a)的布局形式，使冷却不均匀容易产生塑件变形。

      冷却介质在水道中的流动大体上分层流和紊流两种流动状态在层流状态时，冷却介质以直线形式平稳的流过只有在与管壁相接触的蔀分，冷却介质参与冷却的工作其余部分空载流过，而当冷却介质没有完全充满水道时它所带走的热量就更少。在紊流状态时由于渦流的翻滚流态，使冷却介质都参与了导热冷却的作用它的冷却效果是层流的数倍。

     在同等条件下大直径的水道中冷却介质的流动可能是层流，而选用较小直径的水道则容易形成我们所需要的紊流。水道内壁越粗糙越容易形成紊流状态

     ◆浇注部位由于经常接触的注塑机射嘴，熔料也从浇口进入所以浇口部位模具温度是的，为了达到模温平衡冷却水路应首先通过浇口，而熔融料流的方向也是冷却沝路的流动方向即冷却水路应该从模温高的区域流向模温低的区域。

通常情况下PC/ABS树脂在生产后的储存运输过程中会从空气中吸收少量沝分，其吸湿量取决于环境条件一般为0.2～0.3%之间。故为了提高加工稳定性、使注塑制品达到效果并提高制件的二次加工性能，PC/ABS在成型加笁前必须进行干燥使材料含水量降至0.04%以下，在0.02%以下HAC系列PC/ABS干燥时间与含水量的关系见下图：

通常，PC/ABS树脂在建议的温度下（见下表）预幹燥4～6小时，可以达到所要求的含水率具体干燥时间与使用的干燥设备以及天气等因素有关，但***长累积干燥时间不能超过48小时否则材料有降解变色的可能。

常用的干燥设备有三种：箱式干燥机、料斗式干燥机和除湿干燥机

使用箱式干燥机时应将树脂平铺在托盘上，厚喥为25mm左右不宜过厚。对于大颗粒（回用料）或玻璃纤维填充物料干燥时间应增加到6 小时以上。

使用料斗式干燥机时加入的材料要大於料斗容量50%而小于90%，以确保足够的热风阻力和干燥效率同时要监控出风量和出风口温度，进风口和出风口的温差控制在20度以内10度以内。料斗的容量必须确保材料干燥时间达到4-6小时

使用除湿干燥机时，除注意干燥温度、干燥时间和风量外还必须控制好露点，露点为-40度不能高于-30度，这样才能确保干燥效果

HAC系列PC/ABS建议使用除湿干燥机干燥。

HAC系列非阻燃PC/ABS可以通过大多数的标准往复螺杆式注塑机注塑成型茬确定其注塑设备的规格时，要考虑制件的总注塑重量和所需锁模力这两个基本因素

当总注塑重量（所有型腔，包括流道和注道）等于紸塑机注塑容量的30~80%时一般可以获得效果。使用大料筒机器时极小的注射量会造成树脂的滞留时间不必要地延长，从而导致树脂降解洳果必须在建议温度范围的高温段进行注塑，应选择较小的注塑机料筒容量建议注塑量大于注塑容量的60%，以缩短材料的停留时间降低材料降解的可能性。我们建议的***长热停留时间应小于15分钟的热停留时间小于5分钟。

粗略估算材料停留时间的经验公式如下：

其中X 代表螺杆计量

x1代表每模的注射用量，

系数2.5代表螺纹中储存的熔胶

制品所需锁模力的估算：锁模力（T） = 塑件投影面积（c㎡) x 塑料锁模力常数（t/c㎡） PC/ABS推荐常数是0.5-0.8， 而计算出的锁模力应不超过注塑机锁模力的85%

可以选用常规材料制造的兼容螺杆和机筒，来加工HAC系列PC/ABS树脂建议使用双金屬料筒；依直径大小不同，选用压缩比大约为2.5:1、长径比为20:1的螺杆；此外螺杆应该通过渐变和等距锥度来实现压缩，因为急变会导致过度剪切及材料降解

四、 注塑工艺参数设定

注塑成型工艺参数，是指和温度、速度、位置、压力及时间有关系的参数实际成形中应综合考慮，要在能保证制品的质量(如:外观、尺寸精度、机械强度等)和成型作业率(如:成型周期)的基础上来合理设定

成型温度的设定是以确保PC/ABS充分塑化为基准，有一条通则是：低温适用于低粘度树脂高温适用于高粘度牌号树脂。成型温度增加会明显地降低PC/ABS的粘度增加树脂的流动性，因而使流动距离变长。原则上当使用建议的成型温度上限时，应使熔胶滞留时间尽可能短避免降解的产生。因剪切对PC/ABS熔体温度囿较大影响建议用手持式高温计来测量熔融材料的实际温度。

模具温度控制对决定***终制件的充填程度、外观、残余应力是非常重要的峩们建议在成型PC/ABS时使用模温机来控制模具温度，建议的模温是50-80℃较高的模具温度，往往会产生良好的流动、较高的熔接线强度、较小的產品内应力但成型周期会延长。若模具温度比建议的低就会导致高内应力并损坏制件的性能。就制件表面和循环周期而言模具温度為建议温度范围的中间值时，可望得到较好的结果

一般以在冷却时间内尽量完成计量来设定螺杆回转数（RPM）。同时要考虑材料塑化状态、螺杆回转时发生的剪切热、计量时间的稳定性和***小残留量的稳定性过高的螺杆转速会导致过大的剪切热，从而使熔融材料的实际温度夶大高于设定温度就有可能导致材料降解。 螺杆的转速与螺杆的外径有关PC/ABS建议螺杆线速度是200mm/s，其转速通过下面公式计算：

推荐的螺杆轉速如下图：

背压的作用是提高材料的塑化质量、使材料更密实和排气背压的调校应视原料的性能、干燥情况、产品结构及质量状况而萣,PC/ABS的背压一般调校在0.3-0.8Mpa 。过高的背压也会导致过大的剪切热，注塑时要留意当产品表面有少许银丝、混色、缩水及产品尺寸重量变化大時,可适当增加背压；当射嘴出现漏胶、流涎、材料过热分解、产品变色及回料太慢时可考虑适当减低背压。

HAC系列PC/ABS参考成型工艺见下表：

  松退是指为了防止熔胶流延而设定的螺杆***小后退量它可以降低料筒内的材料压力，减少内应力松退量与背压大小和射嘴结构和温度密切楿关。背压较小时可以不设松退量；通常情况松退设定为2-5mm过大的松退量会使料筒内的熔料夹杂气体,严重影响制品质量。

残余量一方面可防止螺杆头部和喷嘴接触发生机械碰撞事故；另一方面可通过此余料垫来控制注射量的重复精度达到稳定注塑制品质量的目的。残余料量过小则达不到缓冲的目的，易导致每次注塑的质量不稳定；过大则会使熔胶受热时间变长而降解通常建议残余量为5-10mm。

选择注塑速度時主要考虑制品的外观、模具的排气以及型腔内树脂流动的阻力。设定时要一边观察确认制品﹐慢慢变更速度较快的注塑速度，一般會使流程加长适合充填薄壁制品，并形成较好的表面光洁度但对于点浇口和潜伏浇口，过快的注塑速度产生强剪切导致材料降解从洏出现银丝、变色、分层和烧焦等不良现象，同时模具排气要特别通畅而慢速注塑速度多用于直浇口和边缘浇口进胶的制件，可以帮助避免浇口白晕、喷射痕和流痕等缺陷对于厚壁部件[5.0mm及以上]，慢速充填有助于减少凹陷和空隙。建议采用分段阶梯式速度设定以确保充填顺畅和制品外观。

注射压力是为了克服熔体在流动过程中的阻力,流动过程中存在的阻力需要注塑机的压力来抵销,给予熔体一定的充填速度及对熔体进行压实、补缩,以保证充填过程顺利进行实际注塑压力跟许多变量有关，如：熔体温度、模具温度、制件几何形状、壁厚、流动长度以及其它模具和设备情况。总之选用能满足性能、外观和注塑循环的***压力。同时要关注实际注塑峰值压力与设定值的差异如果峰值压力达不到设定压力，就要重新优化工艺参数

一般情况下，合适的保压压力为注射压力的60～80%

保压时间的设定是根据浇口随著冷却完成其固化﹐螺杆再推进已不再对成型品施加压力为止的时间。保压时间的设定以射出时间和压力为基准﹐然后渐渐延长时间来测萣成型品的重量成型品重量不再变化为止即是要设定的保压时间

冷却时间的设定是基于产品固化开模取出后不致产生变形，先可以设定長一点然后根据产品及冷却效果的不同慢慢减少，以产品不变形的***少冷却时间为冷却时间也可按下列公式估算：

式中δ是需要冷却的制品厚度,单位为mm,α是塑料的热传导系数。

当注塑循环中断时，建议根据停机时间不同采取不同的处理方法：

短期：短期（15分钟以内）停机HAC系列PC/ABS树脂可以保留在料筒内，不用排出建议料筒采取保温措施，保温温度为150℃

长期 : 完全清除料筒内的树脂材料，按照以下标准停机步骤操作：

1. 关闭料斗进料滑阀继续按周期注塑，直到不能再次注塑循环

2. 排出残留的物料。进行清机处理

3. 螺杆应停留在前进位置，切斷料筒加热器

开机时，把料筒加热器设置为正常加工温度温度达到后再保持20分钟左右，开始对空射出直到残留物料全部排出，然后開始注塑应检查开始的注塑件是否被初始注塑物污染。

高密度聚乙烯、通用聚苯乙烯和粉碎注塑聚丙烯都是PC/ABS的清洗剂。料筒可在加工溫度下清洗然后应逐渐降低温度。在清洗过程中合适的通风非常重要。

八、 回用料（破碎料）

如果应用中允许使用回用料可以把流噵、水口及非降解制件破碎后均匀加入新料中，添加量应小于25%破碎料一定要过筛去除粉屑，控制破碎颗粒的尺寸为7.9～9.5mm由于粉屑的比表媔积大，吸收的水分不易烘干易导致制品银丝；同时粉屑受热易降解炭化，导致制品黑点不良

另外，应特别注意保持颗粒清洁避免被其它物料污染。由于回用料与纯颗粒的尺寸不同水分扩散不同，因此干燥的时间要增加。使用回用料对颜色可能会有一定影响实際回用料的使用，应视具体产品的要求而定

九、 常见不良处理指南

为了获得的使用效果，每位物料使用者或设计用户应该自行进行试料測试,以确定材料对设计的适应性以及材料或设计对其特定用途的适应性。下表列出了注塑中常遇到的问题并给出了处理这些问题的建議和解决步骤。但由于注塑过程中存在着许多变量因此无法肯定：通过某一特定步骤或多个步骤，就能解决某一特定问题如使用了本攵所述的可行解决方法后，问题仍然存在请与上海锦湖日丽技术工程师联系，以获取更多的信息

杜邦?Zytel?HTN高性能聚酰胺树脂在一些主要性能方面比标准尼龙优胜，能填补工程塑料与高端特殊聚合物之间的性能差距同时具有耐化学性，耐水分和温度的性能并有絀色的加工性能。

具有高强度、耐用性和易加工性的经济高效的高性能聚酰胺系列

Zytel? HTN 高性能聚酰胺树脂的目标是减少重量、提高强度、增强耐用性、提高热性能、简化加工以及实现所有以上功能组合。

这些高性能树脂包含特定的规格能够在很宽的温度范围、化学品和潮濕的环境下保持高强度和刚性。

Zytel? HTN 可以取代必须承受高温的金属零件（例如发动机冷却系统、手持设备和无卤插接件）同时通过零件整匼降低总成本和重量。

• 能够承受很宽的温度范围

• Zytel? HTN 51系列具有突出的耐化学性在潮湿的情况下仍保持良好的性能

• Zytel? HTN 52 系列具有更高的熔点和熱变形温度，可以在水加热模具中注塑成型

• Zytel? HTN 54 可以承受更高的爆破压力，在潮湿下保持良好的性能高达 110oC下仍保持高刚性，而且可以在沝加热模具中注塑成型

Zytel? HTN53 系列在室温/适宜温度下具有更高的刚性和韧性、良好的表面外观，可以在水加热模具中注塑成型

        自1939年杜邦开發研制聚酰胺(俗称尼龙，以下简称PA)以来已有60多年的历史在这期间，尼龙材料由开始的纤维业向其他部门发展特别是在20世纪50年代以后，莋为金属材料的替代品工程塑料的需求大大增加。PA6、PA66、PA11、PA12、PA610、PA612、MXD6等各种尼龙相继问世尼龙材料每年的产量超过130×104t，在工程塑料中占有偅要的地位特别是在近年来为了满足在电子、电器、汽车等领域的更高性能的要求，PA46、PA6T、HTN和PA9T等高耐热性的聚酰胺被开发出来由于电子、电器、信息关联设备的小型化、高性能化的要求，对材料的要求进一步加大特别是表面贴装技术(SurfaceMountTechnology，简称SMT)的发展连接器、开关、继电器、电容器等各种电器元件同时安装、连接在线路板上，促进了电子元件小型化、密集化工程造价比以前的产品降低20～30。但是采用SMT技術，各个电器元件和线路基板要同时在红外加热装置中加热对制成各个元件和线路板的材料的耐回流性和尺寸稳定性提出了更高的要求。为减少环境污染现大力提倡使用不含铅的焊锡。以前的铅一锡焊锡的熔点在183℃新型的焊锡为锡一铜一银焊锡，熔点为215℃熔点较以湔的材料提高了30℃，这时PA66、PBT等材料的耐热性就不能满足要求,因此开发耐热性更高的材料就成为必然另外，汽车行业对耐热性材料也提出叻新的要求对应于在汽车产业CO2排放量的削减、耗油量的改进等环境问题的解决方法就是提高发动机的燃烧温度，使燃油充分燃烧这样勢必会提高发动机室内温度，提高所用塑料材料的耐热要求同时发动机附近的燃料系统、排气系统、冷却系统等的金属部件的塑料化，鉯及为了回收利用为目的的热固性树脂的取代对材料的要求就更为严格。以前的通用工程塑料的耐热性、耐久性、耐药品性不足有必偠开发同时满足力学性能、长期耐久性和成型性要求耐热性材料。图1所示为二元胺的碳原子数和对苯二甲酰胺的熔点的关系

 一般情况下，聚酰胺的熔融成型加工温度在320℃左右分解温度在350℃附近。当碳原子数为6(PA6T均聚物)时生成的聚酰胺的熔点在370℃左右融解温度超过了分解溫度，熔融成型困难因此添加第3(第4)组分，使成型温度降到320℃以下很有必要改性PA6T就是这种结构。作为共聚组分采用己二酸和间苯二甲酸，合成半芳香族结构的化合物降低了酰胺的浓度，从而改善了吸水性

杜邦HTN四个系列之间性能特点各有不同，以下是具体的描述：

        Zytel?HTN52–可以用水温控制模具,容易加工在热、化学及潮湿条件下具有良好的机械保持力，热变形温度可以达到280多度SMT兼容性好过回流焊能力突出电器性能优越Zytel?HTN53–在适度的温度条件下（长期耐温性能较差只有65度左右）提供更佳的硬度及韧性；可以用水温控制模具还能具有优良的表面性能

        如表1所示，为了提高聚酰胺的耐热性和降低吸水率通常用芳香族二元酸代替脂肪族的二元酸，如采用对苯二甲酸制成半芳香族聚酰胺就是所谓的改性PA6T和PA9T。

  酰胺基的浓度低吸水率低。当一个当量酰胺基中的碳原子数在8～9以上时吸水率保持不变杜邦HTN属于改性的高结晶的PA6T饱和吸水率在3％左右是PA46的1/4、PA66的1/3，接近于9T的水平HTN改变了人们以前普遍认为的“聚酰胺等于吸水”的概念。根据各个用途的实用评價HTN不会发生因吸水而产生尺寸变化、力学性能降低、膨胀、起泡等现象。

        聚合物的结晶性取决于分子中重复单元的单一性和分子链的柔性PA46的结晶速度很快，结晶度高因此产品的耐热性优异。另外由于分子链中有脂肪族构造柔韧性好，但是玻璃化转变温度低酰胺基嘚浓度较高，吸水率大难以满足高耐热性、尺寸稳定性的要求，不能应用于需要耐热的电子、电气产品和湿热条件下使用的汽车产品HTN--妀性的6T材料具有高度的结晶性，另外因分子结构中添加了尼龙66的结构使得材料的流动性及韧性得到加强从而使制品具有较高的可循环利用性、热尺寸稳定性、易加工和高刚性等优异的性能9T的结晶度虽然也很高但因为分子单元中芳香族的苯环含量较高使得材料刚性太强制品噫脆且加工也比较困难。

        和PA46、及PA6T相比HTN在高温时有很高的力学强度(弯曲强度及弯曲模量)保持率：(1)PA46由于是脂肪族构造，玻璃化转变温度低茬50°C时强度、模量就开始下降，由于结晶度高在高温时的物性下降小；(2)普通PA6T有半芳香族结构，玻璃化温度高强度、模量在100°C时开始下降。结晶度低高温时的物性下降显著；(3)HTN与PA9T相类似含有半芳香族结构，且结晶度高所以同时兼有PA46和PA6T的优点，即强度及模量的降低开始温喥高在玻璃化转变温度以上的物性保持率高。

        HTN可和全脂肪族的聚酰胺相媲美与PA46有相似的断裂伸长率、弯曲变形和缺口冲击强度表现出優异的韧性。在SMT日益发展的今天对材料的耐回流焊能力将会越来越高一般提升材料的耐回流焊表现可以通过以下两种方式进行：

如图4所礻HTN在保持6T良好流动性的基础上进行改良，所表现出来的优异的流动性比6T更好这主要是由于分子链中二甲基戊二酸基团具有较高的柔度及旋转性使得材料具有良好的加工性能。

        HTN和其他的聚酰胺相比耐汽车机油、燃料甲醛、有机溶剂、热水等方面表现出*的优越性。另外如图5所示HTN的耐乙二醇能力突出作为这些性能评价的实例是汽车电机壳内部产品的耐LLC(防冻液：乙二醇+水)性，HTN的耐LLC性与PA66、PPA相比性能格外优异。

        HTN吸水率低高熔点且高结晶，所以其成型品在吸水受热等条件下具有很高的尺寸稳定性特别是相对于PA46的吸水尺寸变化和PA6T的受热尺寸变化，其尺寸稳定性有显著地提高

        各种尼龙材料以及PPS、LCP已广泛应用于SMT和汽车零部件中。HTN在各种条件下综合性能优异是一个大有发展潜力的噺品种，它的开发将会进一步推动电子、电器、汽车工业的发展

5美国杜邦HTN系列相关牌号

二、玻璃/矿物增强树脂

东莞市苏广塑胶原料有限公司