抗静电 ABS 注塑成型过程中,需兼顾材料的抗静电性能、力学性能及成型稳定性,以下是需要重点关注的问题:
一、原料预处理与干燥控制
抗静电 ABS 材料吸湿性较强,尤其是添加了水溶性抗静电剂的品种,若水分含量过高,注塑时易出现银纹、气泡、表面麻点等缺陷,还可能导致材料降解,影响抗静电效果和力学性能。
- 干燥温度通常控制在80 - 90℃,干燥时间为2 - 4 小时,具体需根据原料含水量调整。
- 干燥后的原料应存放在密封料斗中,避免再次吸湿,建议干燥后的水分含量控制在0.05% 以下。
- 对于添加炭黑、碳纤维等导电填料的抗静电 ABS,需注意原料颗粒的均匀性,避免因填料团聚导致干燥不充分或成型时分散不均。
二、注塑工艺参数优化
1. 温度控制
- 料筒温度:需根据抗静电 ABS 的熔融指数和配方调整,一般前段温度为180 - 200℃,中段200 - 220℃,后段210 - 230℃,喷嘴温度略低于后段温度(约200 - 220℃)。温度过高易导致材料降解,使抗静电剂失效或导电填料氧化;温度过低则熔融不充分,会造成制品表面光泽差、内应力增大。
- 模具温度:通常设定为40 - 60℃。模具温度过低会导致制品冷却速度快,表面易出现缩痕、应力开裂,且抗静电剂难以迁移到表面形成有效导电层;温度过高则冷却时间延长,生产效率下降,还可能导致制品脱模困难。
2. 压力与速度控制
- 注射压力:一般在60 - 100MPa范围内,需根据制品结构调整。薄壁或复杂结构制品需较高压力以保证充模完整,但若压力过大,可能导致制品内应力增加,易出现开裂,同时可能使导电填料排列紊乱,影响抗静电均匀性。
- 注射速度:宜采用中速至高速注射,但需避免速度过快导致熔体在模腔内产生湍流,形成气泡或烧焦。对于含有长纤维填料的抗静电 ABS,过快的注射速度可能造成纤维断裂,降低材料强度和导电性。
3. 保压与冷却时间
- 保压压力通常为注射压力的50% - 70%,保压时间根据制品厚度设定,一般为5 - 15 秒。保压不足易导致制品缩陷,保压过高则会增加内应力。
- 冷却时间需确保制品充分固化定型,通常为10 - 30 秒,冷却不足会导致制品翘曲变形,影响尺寸精度和抗静电性能稳定性。
三、模具设计与设备适配
- 模具流道和浇口设计应保证熔体流动顺畅,避免死角或急剧转弯,防止材料滞留降解。对于大型或复杂制品,建议采用多点浇口,确保熔体均匀充模,减少内应力。
- 模具需具备良好的排气系统,因为抗静电 ABS 中含有的填料或助剂可能增加熔体黏度,排气不畅易产生气泡、焦痕等缺陷。排气槽深度一般为0.02 - 0.05mm,宽度为5 - 10mm。
- 注塑机的螺杆压缩比建议选择2.5 - 3.5,螺杆转速控制在30 - 60r/min,避免因剪切力过大导致材料降解或填料分散不均。
四、后处理与性能检测
- 制品成型后需进行退火处理(温度60 - 80℃,时间2 - 4 小时),以消除内应力,避免后续使用中开裂,同时稳定抗静电性能。
- 成型后需抽样检测制品的表面电阻值,确保其在设计要求范围内(如 10⁶ - 10¹¹Ω),若电阻值异常,需检查原料干燥情况、工艺参数或模具状态是否存在问题。
五、其他注意事项
- 抗静电 ABS 中的助剂可能对模具产生一定腐蚀,建议定期对模具进行清洁和防锈处理,延长模具使用寿命。
- 生产过程中若需更换原料品种,需彻底清理料筒和流道,避免不同类型材料或助剂残留导致性能干扰。
- 对于要求较高的抗静电制品,需控制生产环境的温湿度(温度20 - 25℃,相对湿度40% - 60%),环境湿度过低可能影响制品表面电阻的稳定性。