模壓成型工藝過程包括:嵌件放置并預熱、加料、合模、排氣、保壓、固化、脫模、清理模具等步驟,接下來就給大家詳細介紹一下各個步驟。
嵌件一般由金屬制成,可對制品起增強作用, 使用嵌件的制品力學性能提高較大。也有的是為了給制品賦予導電、導熱特性或者其他功能特性而加入嵌體。嵌件放置前,進行預熱為佳。
通常是用手放置嵌件,放置位置要準確、穩(wěn)定,若是小型嵌件亦可用鉗子或鑷子安裝。一件制品可以用一個嵌件,也可放置幾種不同的嵌件,其位置不得放錯,不得歪斜,一定要使嵌件穩(wěn)定,必要時應(yīng)加以固定,防止位移或脫掉,否則達不到使用嵌件的目的,反而會造成制品的報廢,甚至會損害模具。
加料量的精確度會直接影響制品的尺寸與密度,應(yīng)嚴格加以定量,將物料均勻地加入型模槽中。定量加料法有:重量法、計數(shù)法和容量法。
重量法準確但較麻煩,多用于尺寸要求精確和難以用容量法加料的物料,如碎屑狀、纖維狀物料。
容量法不如重量法準確,但操作方便,一般用于粉料計量。
計數(shù)法只用于預壓物料加料。
注意事項:加料前,應(yīng)首先檢查型腔內(nèi)是否有油污、飛邊、碎屑和其他異物。將準確計量的物料, 按型腔形狀加入,對某些流動阻力大的部位應(yīng)盡可能填滿,并注意難以充模部位(如凸臺、細小孔眼、狹縫及開口附近),應(yīng)多加些物料。為了排氣方便,最好將物料中間突起,并在嵌件周圍預先放上物料并壓緊,這樣可減少料流對嵌件的沖擊力,嵌件的插孔內(nèi)也不會發(fā)生“逃料” 現(xiàn)象。如果預先預壓成制品形狀加料更為方便。
合模分為兩步,凸模未接觸物料前,需低壓(1.5 一 3.0MPa)快速,這樣,可以縮短周期和避免塑料發(fā)生變化,當凸模接觸物料之后,應(yīng)開始放慢閉模速度,改用高壓(15-30MPa)慢速,以免損壞嵌件、并使模內(nèi)空氣排出。
為了排除模內(nèi)空氣、水氣及揮發(fā)物,在模具閉合后,有的還需要將模具開啟一段時間,這個過程稱為排氣。排氣操作應(yīng)力求迅速,一定要在物料尚未塑化時完成。否則物料硬化而失去可塑性,此時即使打開模具也排不了氣,即使提高溫度和壓力也不可能得到理想的制品。排氣可以縮短固化時間,而且能提高制品的力學性能和電性能。為了避免制品的分層現(xiàn)象,排氣過早過遲都不好,過早達不到排氣的目的,過遲物料表面已固化,氣體排不出來。
物料從流動態(tài)變成堅硬的不熔不溶狀態(tài)的過程稱為熱固性樹脂的固化。這里所講的固化實質(zhì)上是講固化速度,即變定速度,它是在模壓標準試樣時,塑料在模具內(nèi)變?yōu)椴蝗鄄蝗軤顟B(tài)時的速度,通常都用(s/cm厚度)來表示。固化速度與塑料的性質(zhì)、預壓、預熱、壓制溫度和壓力等因素有密切的關(guān)系。
固化速度的快慢取決于樹脂中低相對分子質(zhì)量組成向高相對分子質(zhì)量產(chǎn)物轉(zhuǎn)化的速率,即固化速度與樹脂的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。如:熱塑性酚醛樹脂因相對分子質(zhì)量較低,支鏈少,固化劑容易與活潑基團反應(yīng),所以硬化速度快。相對分子質(zhì)量高, 粘度越大,不利于活潑基團(羥甲基)的縮合,因此固化速度慢。固化速度的快慢直接影響到生產(chǎn)效率。為了加速熱固性塑料的固化,有時在成型時加入一些固化劑, 如熱固性酚醛模塑粉可加入六次甲基四胺;脲醛模塑粉可加入草酸等固化劑。某些無機填料對模塑粉的固化速度也有一定的影響,如鎂的氯化物或氫氧化物便能加速酚醛模塑粉的硬化。
樹脂在模內(nèi)固化的過程始終處于高溫和高壓之下,從開始升溫、加壓、到固化至降溫降壓所需要的時間稱為保壓時間。保壓時間實質(zhì)上就是保持溫度和壓力的時間,它與固化速度完全一致,保壓時間過短,即過早地降溫降壓,會導致樹脂固化不完全,降低制品的力學性能和電性能以及耐熱性能。同時制品在脫模后會繼續(xù)收縮而出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象。保壓時間過長,不僅延長生產(chǎn)周期,而且使樹脂交聯(lián)過大,導致物料收縮過大,密度增加,樹脂與填料之間還會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,嚴重時會使制品破裂。因此,必須根據(jù)塑料性能制定適當?shù)谋簳r間,過長過短均不適宜,通常在模壓時將固化時間調(diào)節(jié)在 30s 到幾分鐘不等。
脫模通常是靠頂(出)桿來完成的。帶有成型桿或某些嵌件的制品應(yīng)先用專門的工具將成型桿等擰脫,而后再進行脫模。
由于模壓時可能在模具里留有一些殘存的物料及掉入飛邊。所以每次模壓后必須將模具清理干凈,如果模具上附著物太牢可以用銅片清理,也可用拋光劑拭刷等,清理后涂上脫模劑以便進行下一次模壓。
為了進一步提高制品的質(zhì)量,制品脫模后,常需在較高溫度下進行處理,后處理溫度的高低視塑料的種類而異。后處理的目的是:
①保證塑料制品固化完全。
②減少制品的水分及揮發(fā)物, 以提高其電性能。
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