乾燥的重要性
> 成型加工
在成型加工上,
水份控制及成型加工條件之選擇是影響成型品質量最重要的兩個因素,
茲分述如下
CALIBRE 聚碳酸酯為熱塑性塑膠, 因此一般注塑、擠出、吹塑等加工方法均可成型。聚碳酸酯的注塑成型品較為常見, 而擠出成型的板材也日漸普及 ; 吹塑成型則主要用於吹製中至大型的中空瓶、桶或容器
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注塑成型𠵍
為滿足各種注塑成型工藝的需求
, CALIBRE 聚碳酸酯有不同熔融指數的規格 ;
通常熔融指數介於 5 至 22 g/10 min
皆可適用於注塑成型。但是其最佳加工條件會因注塑機種類、成型品之形狀以及聚碳酸酯規格之不同,
而有相當之差異, 應依實際情形加以調整.
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注塑機選擇要點
鎖模壓力 :
以成品投影面積每平方公分乘 0.47
至 噸 ( 或每平方吋乘 3 至 5 噸 )
機台大小 :
成品重量約為注塑機容量的 40 至
60% 為最佳 ,
如機台以聚苯乙烯來表示其容量 ( 盎斯 )
時 , 需減少 10%, 始為使用 之容量. 1 盎斯 =
28.3 公克.
螺桿 :
螺桿長度最少應有 15個直徑長, 為
20:1 最佳. 壓縮比宜為 1.5:1 至 3.0:1.
螺桿前端之止流閥應採用滑動環式 ,
其樹脂可流動間隙最少應有 3.2mm,
而環的可滑動距離應有 4.8mm.
噴嘴 :
尖端開口最少應有 4.5mm( 直徑 ),
若成品重量為 5.5kg 以上, 則噴嘴直徑應在
9.5mm 以上. 另外, 尖端開口需比澆口直徑少
0.5 至 1mm, 且段道愈短愈好, 約為 5mm.
- 成型條件要點
熔融溫度與模溫 :
最佳的成型溫度設定與很多因素有關,
如注塑機大小、螺桿組織、模具及成型品的設計,
和成型週期時間等. 一般而言,
為了讓塑料漸漸地熔融, 在料管後段 /
進料區設定較低的溫度,
而在料管前段設定較高的溫度。而在料管前段設定較高的溫度。而在料管前段設定較高的溫
度。但若螺桿設計不當或
L/D 值過小, 逆向式溫度設定亦可.
模溫方面, 高模溫可提供較佳的表面外觀, 殘留應力也會較小,
且對較薄或較長的成型品也較易填滿。而低模溫則能縮短成型週期.
下表中建議一般注塑成型溫度之設定,
但應按實際情形加以調整。而高熔融指數可用較低的熔融溫度與模溫,
其高流動性讓成型容易且模溫低,
進而使成型週期變較短.
| MFR |
5 |
8 |
10 |
15 |
22 |
30 |
| 進料區 |
270 - 290 |
265 - 285 |
260 - 275 |
255 - 270 |
250 - 265 |
245 - 260 |
| 後段 |
280 - 300 |
275 - 290 |
270 - 285 |
265 - 280 |
260 - 270 |
255 - 265 |
| 中段 |
290 - 320 |
285 - 310 |
280 - 295 |
275 - 290 |
270 - 280 |
265 - 275 |
| 前段 |
290 - 320 |
285 - 310 |
280 - 295 |
275 - 290 |
270 - 280 |
265 - 275 |
| 噴嘴 |
285 - 315 |
280 - 305 |
275 - 290 |
270 - 285 |
265 - 275 |
260 - 270 |
| 熔體 |
300 - 330 |
395 - 320 |
290 - 305 |
285 - 300 |
280 - 295 |
275 - 285 |
| 模溫 |
80 - 110 |
75 - 105 |
70 - 100 |
65 - 95 |
60 - 95 |
60 - 95 |
螺桿迴轉速度 :
建議 40 至 70 rpm,
但需視乎機台與螺桿設計而調整.
注塑壓力 :
為了盡速填滿模具,
注塑壓力愈大愈好, 一般約為 850 至
1,400kg/cm2, 而最高可達 2,400 kg/cm2.
背壓 :
一般設定愈低愈好, 但為求進料均勻,
建議使用 3 至 14kg / cm2.
注塑速度 :
射速與澆口設計有很大關係,
使用直接澆口或邊緣澆口時,
為防止日暉現象和波流痕現象,
則應用較慢之射速. 另外, 如成品厚度在 5mm
以上, 為避免氣泡或凹陷,
慢速射出會有幫助. 一般而言,
射速原則為薄者快, 厚者慢.
從注壓切換為保壓之際, 保壓要儘量低,
以免成型品發生殘留應力.
而殘留應力可用退火方式來去除或減輕 ;
條件是 120 至 130oC
約三十分鐘至一小時.
- 料筒清掃
(1) 在 CALIBRE 聚碳酸酯的成型溫度下, 加入清洗料 (
通用級聚苯乙烯或透苯 ), 連續設出二十至三十次.
(2) 將機台後退, 續將清洗料空射,
直至射出的清洗料開始膨脹起泡.
(3)
將料筒溫度重新設定到 200 至 230oC .
繼續將清洗料空射, 直到清洗料熔膠溫度達 260 oC
且外表看起來很乾淨透明.
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- 擠出成型
高質量的板材、薄膜和不同形狀的管狀物皆能藉單螺桿擠出機來生產。而材料方面需高黏度
( 或低熔融指數 ) 的聚碳酸酯 ; CALIBRE 302-5 或 302-7
適合實心板擠出, CALIBRE 603-5
則可應用於中空板擠出。而操作條件的設定,
則與擠出機大小、馬力、螺桿設計 /
轉速及材料規格有密切關係.
不論實心板或中空板皆使用兩段式螺桿,
建議為 32 至 34:1. 另外 , 擠出機裝有排氣口,
能使塑料中夾帶空氣、水份或較低分子量的東西由此排出.
若排氣口發生溢流,
則可藉增長第二計量段來減輕或控制此現象.
加工成型前,
先將塑料在 120oC 預乾燥三至四小時,
避免在高溫擠出時, 產生水份使分子降解或銀紋氣泡等異象,
提高板材質量.
押板級 CALIBRE 樹脂的加工溫度範圍較廣,
故能應用於各種厚度和形狀的板材擠出. 最常見的擠出溫度為
270 至 300oC; 而擠出機各部位的溫度設定建議如下表.
螺桿、料筒、及模頭皆需一段時間 ( 約一小時 )
以達到欲設定的溫度 . 此外,
滾筒或定型台的溫度也要注意調整,
以維持板材外觀或結構的質量.
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項目
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設定溫度
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擠
出
機 |
- 進料段
- 壓縮段
- 第一計量段
- 排氣口 / 壓縮段
- 第二計量段
|
290 - 300
285 - 295
270 - 290
260 - 280
270 - 290
|
| 連接頭 |
280 - 285 |
| 模頭 |
260 - 295 |
| 滾筒
( 實心板押出 ) |
120 - 150 |
| 定型台 (
中空板押出 ) |
60 - 80 |
- 吹塑成型
聚碳酸酯具有良好的熔融強度,
很適合應用於橫向和縱向的延伸,
並以高壓空氣吹氣製成各種不同的容器 ; 5
加侖蒸餾水瓶為一最佳例子.聚碳酸酯在成型前需預乾燥處理三至四小時,
乾燥溫度為 120oC.
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- 擠壓吹塑成型𠵍
擠壓吹塑加工通常應用於較大型容器的成型.
其工藝為在注入高壓空氣前, 擠出機先將塑料熔融,
並經模頭製作出塑胚, 此塑胚藉空氣的壓力,
在模具中作橫向延伸而成型.
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項目
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建議範圍
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溫度設定
- 擠出機
( 進料段 / 壓縮段 / 計量段 )
- 蓄料頭
- 模頭
|
250 - 265 /
245 - 260 / 240 - 255
230 - 260
230 - 260
|
模溫
- 底部
- 瓶身
- 頸部
|
60 - 80
60 - 80
50 - 65
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| 螺桿速度 |
10 - 80 |
| 支撐氣壓 |
0.5 - 1 |
| 吹脹氣壓 |
5 - 10 |
| 吹出時間 |
25 - 25 |
| 週期 |
35 - 60 |
擠壓吹塑成型機的種類與吹塑成型品大小、形狀及重量有密切關係,
且模頭與模具的表面光滑度也能影響成型品的外觀,
建議以鉻鍍處理表面以達到較佳的效果,
擠出機螺桿的直逕建議為 70 至 100mm, 而長度為直徑的 20 至 50
倍.
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- 注拉吹塑成型
| 項目
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建議範圍
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料管溫度
- 進料段
- 料管中段 / 前段
- 噴嘴
|
270 - 280
280 - 295 / 280 - 295
280 - 295
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熱澆道溫度
- 澆道 / 澆口
|
295 - 300 / 290 - 295
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空氣壓力
- 第一 / 二階段 |
0.8 - 2 / 8 - 10
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| 吹氣時模溫 |
60 - 80 |
在吹塑成型時, 若塑胚有縱向延伸, 即稱為注拉吹塑成型.
此成型法與擠壓吹塑成型法比較之模具費較貴,
但由於無剪斷部痕或模痕、表面平滑、螺絲形狀能正確成型等優點,
在聚碳酸酯成型法中已佔相當大的地位. 成型程序中,
是以注塑成型來製作一個預型, 再將預型加熱後,
以機械方式延伸長度, 同時以高壓空氣吹氣方式加大其直徑,
作雙軸延伸. 注拉吹塑成型的精準度較易控制,
故其單位產能也比擠壓吹塑法高. 除蒸餾水瓶製品外,
亦可使用此工藝成型奶瓶, 部份醫療用容器及照明燈罩等.
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"*" 陶氏化學公司商標
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