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液晶聚合物注射成型工艺
文章出处:精久机械     人气:971     发表时间:2017-05-16

1.原料干燥工艺

  液晶聚合物吸水率小(仅为0.03%0.05%),为了减少喷嘴漏料和出现银丝及气泡,应将其充分干燥,宜选用除湿干燥机,干燥温度为140160℃,干燥时间为4h以上(最长为24h)。

  2.机筒温度

  机筒温度随材料品种和制品结构的不同而有所改变,如宝理公司的Vectra AB类材料,机筒温度在290320℃,E类在330350℃。住友公司的LCP加工温度高达340360℃。为了防止喷嘴流延,喷嘴温度较前段温度低510℃。为了防止分解,Vectra AB类最高来超过350℃,E类最高不370℃。增强料比纯料要求的料温高,薄壁制品比厚壁制品要求的料温高。为了延长螺杆的 使用寿命,可以减小后部、中部、前部的温差。

  3.注射压力与注射速率

  注射压力取决于材料、制品形状、模具设计及其他工艺条件。由于液晶聚合物的熔体粘度非常低,所以注射压力比一般的热塑性塑料要低,大多数制品在1545MPa的注射压力下即可成型,操作时一般从低压开始逐渐增压,直到达到最佳值。另外,液晶聚合物的固化速度比较快,因此宜采用高的注射速率。

  4.螺杆转速和背压

  成型时的螺杆转速一般为80100r/min,如果材料含有玻璃纤维(如A130A230等),为了防止玻璃纤维被折断,应选择比较低的转速。背压尽可能低,一般为23MPa。增强的LCP在规定温度范围内可停留5060min,但中途停机时间较长时应将机筒温度降低50℃。

  5.模具温度

  液晶聚合物成型时的模具温度为30150℃,一般设定为70110.为了缩短成型周期,防止飞边和变形,应选择较低的模具温度;如果要求制品尺寸稳定(特别是用于高温条件下的制品),减少熔接痕的产生和解决填充不足等问题时,则应选拔较高的模具温度。

  6.成型周期

  成型周期取决于制品的大小、形状、壁厚、模具结构等。由于液晶聚合物具有良好的流动性,所以它的填充时间较短,且固化速度也比较快,故成型周期短,一般为1030s

  7.嵌件预热

  为了提高液晶聚合物与嵌件的结合力,应先将嵌件预热,预热温度与模具温度基本相同,一般为70110℃。

  不同种类、不同型号的LCP成型条件相关很大,表6-14~表6-17分别列出了日本宝理公司、住友公司和石油化学公司以及韩国三星精密化学公司几种型号的LCP注射成型工艺条件。

6-14  宝理Vectra LCP注射成型工艺条件

工艺条件

Vectra等级

等级A

等级B

等级C

等级D

等级Ei

等级S

等级T

机筒温度/℃后部

           中部

           前部

喷嘴

270310

280300

290320

290320

270310

280300

290320

290320

310350

320340

330350

310330

300340

300330

310330

310330

330370

340360

340365

340365

350390

350380

355370

355370

360400

370390

370380

370380

模具温度/

80120

注射速度/(mm/s)

100300

保压压力/MPa

3050

螺杆背压/MPa

02

螺杆转速/(r/min)

100200

干燥条件

温度:140170℃;时间:4h以上(最长可到24h

  注意事项:1.机筒温度可根据成型状态在1020℃的范围内进行调整。

         2.发生拉丝、流延等现象时,可将喷嘴温度调低1020℃。

            3.模具温度为80℃时一般不会出现问题,如果有表面粗细度、光泽等外观方面的问题,则建议采用高温。

            4.建议采用较高的注射速度,低速时有时会 出现填充不足或填充压力偏高等现象。

            5.提高螺杆转速有助于提高计量的稳定性,因此可使用高转速。

 

6-15  住友SUMIKASUPER LCP注射成型工艺条件

工艺条件

SUMIKASUPER等级

E5000系列

E4000系列

E6000系列

E6000HF系列

E7000系列

机筒温度/℃后部

           中部

           前部

喷嘴

350370

370390

390410

390410

330350

350370

370390

370390

280320

320350

340370

340370

280320

320340

340360

340360

280300

300320

320340

320340

树脂温度/

400

380

350

350

320

模具温度/

40160

注射压力MPa

120160

80160

保压压力/MPa

4060

2040

螺杆背压/MPa

15

注射速度

中到高速

螺杆转速/(r/min)

50100

干燥条件

温度:130℃左右;时间:4h以上(最长可到24h

  注意事项:1.若机筒温度过高,注射成型时树脂容易发生回流,尤其在成型较复杂、需高流动性的产品或L/T很大的产品时,需要设定喷嘴温度高于机筒前部温度。

      2.在计量时间不稳定时,可将机筒后部温度降低1020℃。

      3.由于喷嘴温度控制在LCP成型中非常重要,应注意温度传感器的位置以及保温状态。

      4.薄壁产品成型时,如重视成型时间,推荐模具温度为70100℃,如重视薄壁熔接强度,推荐温度为120150℃,如重视成型品表面的平滑性,推荐温度为160190℃。

      5.对于具有复杂形状的薄壁制品,推荐中速-高速成型,对较厚壁的产品有熔接问题时,在考虑模具内通气口的同时,选择2040mm/s中速-低速成型较合适。

 

6-16  新日本石油化学Xydar LCP注射成型工艺条件

工艺条件

NC-303NC301L

MC-350PRL

机筒温度/℃后部

           中部

           前部

           喷嘴

290320

310330

360380

350370

290320

310330

350370

340370

模具温度/

3080

注射压力/MPa

30150

注射速度

中速-高速

干燥条件

150170,824h

 

 

6-17  三星精密化学SELCION LCP注射成型工艺条件

工艺条件

KC2015BLM KC173(B)M系列

KB40(B)M系列

机筒温度/

后部

中部

前部

        喷嘴

 

320350

325355

330360

325355

 

340380

380405

390410

380405

加料口温度/

4060

6080

模具温度/

100120

100120

干燥条件

1306h以上

1306h以上

 

 

材料特征

KC系列主要针对连接器行业。KC2015 35%玻璃纤维增强,热变形温度280℃;KC173 17%玻璃纤维增强,15%矿物质填充,热变形温度270.成型收缩率:0.1%0.6%

KB系列主要针对线圈骨架行业。KB40 40%玻璃纤维增强,热变形温度321℃,UL94-00.20mmNC);UL94-00.32mmBK)。成型收缩率:0.04%0.9%


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