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ABS 注塑成型:工藝和過程解讀

ABS injection molding

注塑成型是一種常見的制造工藝,根據所用原材料的不同而有不同的叫法。ABS 注塑成型工藝就是其中的一種。顧名思義,這種注塑成型工藝的原材料是 ABS 塑料。

了解用于注塑成型的 ABS

ABS 是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene)的縮寫。這種塑料材料由三種單體組成,每種單體都為聚合物塑料提供了各自的特性,使其具有廣泛的性能。

丙烯腈具有的特性包括耐化學性、硬度和耐熱性。其他特性包括丁二烯帶來的抗沖擊性和韌性,以及苯乙烯帶來的強度和光澤度。盡管ABS具有多種特性,但它卻是最便宜的塑料之一。此外,由于易于加工,它也是最容易用于注塑成型的塑料之一。

ABS塑料

為什么選擇ABS作為注塑材料?

盡管ABS的強度和韌性廣受贊譽,但這種堅固的塑料并不那么不受紫外線的影響。因此,它在戶外的使用受到限制。不過,零件制造商已經找到了一些方法,通過使用各種添加劑和填充物(如丙烯酸纖維、玻璃纖維和不銹鋼纖維)來控制這種塑料的特性,使其能夠抵御紫外線。這些添加劑改變了塑料的特性,進一步提高了其在各種應用中的用途。

這些特性和操作潛力使 ABS 成為注塑成型工藝中使用最廣泛的聚合物。想了解這種塑料是如何用于制造各種成品的嗎?那么,繼續(xù)閱讀接下來的內容。

ABS 注塑成型工藝

本節(jié)重點介紹制造商在 ABS 塑料成型過程中必須遵循的各個步驟。其中包括

1. 材料預處理

在使用 ABS 塑料進行生產之前,需要對其進行適當的干燥處理。使用的干燥溫度范圍為 80 – 85°C,持續(xù) 2 – 4 小時。另一種干燥方法是使用溫度為 80°C 的干燥料斗。不過,后一種方法只能持續(xù) 1 – 2 小時。

2. 注塑機的校準

處理完材料后,下一步是準備 ABS 注塑機的工作。這需要設置壓縮比、鎖模力和注塑壓力等參數。這些參數的典型值包括:壓縮比大于 2,鎖模力介于 4700 至 62000t/m2 之間,注塑壓力大于 1500 bar。

3. 模具和澆口設計

模具對 ABS 制品的成型至關重要。因此,設計模具和澆口對整個注塑過程非常重要。通常情況下,ABS 模具的厚度在 0.025 – 0.05 毫米之間,而澆口長度則設定在 1 毫米以下。此外,熔融 ABS 流過的通道直徑設定為 3 毫米,而通風孔的寬度為 4 – 6 毫米。最后,模具溫度始終保持在 60 – 65°C 之間。

4. 注塑溫度

特定 ABS 注塑工藝所使用的注塑溫度取決于所使用的 ABS 質量/等級。下面列出了一些常用于 ABS 塑料成型的 ABS 塑料等級和最佳注塑成型溫度:

  • 阻燃級:200 – 240°C,最佳溫度為 220°C – 230°C;
  • 電鍍級:250 – 275°C,最佳溫度為 270°C;
  • 玻璃纖維增強級:230°C – 270°C;
  • 高沖擊等級:220°C – 260°C,最佳溫度為 250°C;
  • 耐熱等級:240°C – 280°C,最佳溫度為 265°C – 270°C。

5. 注塑成型速度

注塑成型速度取決于 ABS 塑料的等級和成品要求,例如,阻燃 ABS 塑料只能使用較慢的注塑成型速度。此外,需要精密表面處理的產品可能需要高速注塑成型。

6. 停留時間

停留時間是指塑料顆粒從注塑模筒移動到注塑模具所需的時間。對于 ABS 塑料,在溫度低于 265°C 時,停留時間通常為 5 – 6 分鐘。但是,對于阻燃級 ABS 塑料,停留時間更短,溫度也更低。

7. 背壓

建議在 ABS 注塑過程中盡可能降低背壓,以防止磨損??山邮艿膲毫νǔT?5 bar左右。

8. 清理

某些等級的 ABS 在取下部件后容易粘在模具螺桿上。因此,最好的清理方法是稍等殘留物磨掉,然后用聚苯乙烯徹底清潔注塑機的隔間。

ABS注塑零件

ABS 注塑成型的優(yōu)點

ABS 注塑成型是受歡迎的塑料成型方式之一,原因有很多。其中一些優(yōu)點包括:

可注塑性高

由于 ABS 的可加工性,使得使用這種塑料很容易復制出復雜的功能部件。由于該塑料的硬度較高,因此除了能準確地生產零件外,即使在極端條件下使用,也能保持功能的完整性。

拉伸強度高

ABS 模制零件具有很高的拉伸強度,因此適合用于需要支撐重負荷的應用。這種塑料能夠承受巨大的機械沖擊,因此在高拉伸應用中是一種經濟實惠的選擇。

可回收性

ABS 的可回收性使其成為可重復使用的理想材料?;厥諒S可以輕松地將塑料零件粉碎,然后與新的 ABS 混合,用于生產新零件。

ABS 注塑成型的缺點

盡管 ABS 具有眾多優(yōu)點,但它也有不足之處。其中一些缺點包括

抗疲勞性差

雖然 ABS 部件通常具有較高的拉伸強度,但由于其抗疲勞性較差,因此無法長時間承受重負荷。如果持續(xù)暴露在高壓力環(huán)境中,ABS 塑料零件很容易降解。

抗紫外線能力差

ABS 塑料的一大缺點是抗日曬性能差,這種材料經常暴露在陽光下容易降解。不過,零件制造商會在成型過程中向 ABS 塑料中添加添加劑,以提高其日曬性能。

ABS塑膠產品

ABS 注塑成型過程中應考慮的因素

在嘗試開始一批 ABS 注塑成型時,必須具備幾個因素。這些因素對于成功成型零件至關重要。

成型前材料中的水分

ABS 塑料具有一定的吸濕性(可吸收空氣中的水分),也可吸收周圍的水分。然而,任何成型 ABS 塑料中的水分都可能導致塑料結構缺陷。因此,確保所使用的 ABS 塑料經過適當干燥。

溫度控制

在 ABS 注塑成型過程中,溫度控制至關重要,因為塑料過熱會導致熱降解。這種熱降解是由于塑料中的化學鍵斷裂,可能導致成品部件上出現棕色顆粒。

使用具有良好溫度控制的注塑機是非常重要的。例如,當生產的 ABS 零件具有較高的光澤度時,生產中使用的溫度就會高于正常溫度。但需要注意的是,注塑過程中使用的溫度越高,曝光時間就應該越短。

零件和模具設計

在注塑成型之前設計零件,可以確定是否可以生產零件。以下是 ABS 零件設計的一些一般原則:

  • 零件壁的厚度應均勻一致。如果有任何變化,變化幅度不應超過 25%。這一點很重要,因為均勻的壁厚有助于防止在有缺陷的壁厚上產生應力。
  • 此外,壁厚應決定半徑大小。半徑與壁厚之比不應小于 0.3。這里的黃金法則是半徑越大,應力越小。但是,半徑必須保持在合理的范圍內,因為半徑過大會在零件上留下凹痕。
  • 模具的厚度應在 0.025 至 0.05 毫米之間。此外,澆口長度應在 1 毫米左右,流道直徑應在 3 毫米左右,排氣孔寬度應在 4 至 6 毫米之間。
  • 最后,注塑模具的冷卻過程需要優(yōu)化設計,以防止出現收縮問題。

ABS 注塑成型的應用

ABS 塑料在不同行業(yè)都有應用,由于其易于成型、生產成本低、耐物理和化學變化,這種聚合物已成為制造商廣泛使用的材料。下面舉例一些 ABS 塑料部件的應用行業(yè):

建筑業(yè): 由于 ABS 塑料耐物理、化學和重物沖擊,制造商用它來制造建筑物中使用的管道和配件。

汽車行業(yè): ABS 塑料是輕質汽車零件的常用原材料。用 ABS 塑料制造的汽車零件包括安全帶零件、車門限位器、立柱飾條、儀表板零件等。

消費行業(yè): ABS 塑料可用于許多家用電器,如食品加工機、吸塵器、冰箱內襯等。

其他應用還包括保健、體育和電氣行業(yè)。

小批量ABS注塑部件

ABS 注塑成型工藝的成本

如果您想使用注塑工藝生產一些零件,那么在進行生產之前,最好先了解一下整個工藝的成本。要估算所涉及的成本,您需要考慮不同的成本因素。

設備成本

如果你打算購買設備,你將需要支付昂貴的費用。除了購買設備,您還必須對設備進行維護,這可能會花費您一大筆錢。因此,性價比較高的選擇是外包生產。

模具成本

這將增加 ABS 注塑成型工藝的成本。制作注塑模具主要有兩種方法,它們包括 CNC 加工和3D 打印。這些方法中,小批量簡單 3D 打印模具的成本較低。對于大批量生產或設計復雜的鋼模,成本是高昂的。

服務成本

這里的成本包括執(zhí)行任務的人員的薪酬以及機器的設置和維護費用。這里考慮的參數包括:

  • 監(jiān)控成本: 這是機器操作員的費用。
  • 設置成本: 用于安裝模具和生產成品部件所需的時間。
  • 維修成本: 維修成本包括對有缺陷的部件進行維修,以及用于維護設備的工具。

雖然 ABS 模塑沒有固定價格,但一般規(guī)則是零件數量越多,單件價格越低。

結論

ABS 注塑成型看似很容易實現。然而,其中的技術細節(jié)只有專家才懂。因此,將 ABS 注塑外包給真正了解該制造工藝的公司非常重要。

在韋克,我們擁有先進的制造技術和資源,可以為客戶提供專業(yè)的快速成型服務,包括 CNC 加工、快速模具和注塑成型、真空復模等。因此,今天就獲取報價,您一定能以具有競爭力的價格獲得高質量的注塑件。

常見問題

ABS 塑料在什么溫度下熔化?

ABS 是無定形的,因此沒有真正的熔化溫度。 不過,其過渡溫度約為 105°C(221°F)。

ABS 塑料的毒性有多大?

ABS 無毒無害。這也是它成為制造業(yè)常用塑料材料的眾多原因之一。不過,不鼓勵將其用于醫(yī)療植入物。

如何解決阻燃 ABS 注塑成型的問題?

為防止阻燃 ABS 塑料吸濕后產生廢氣,需要確保材料完全干燥。此外,在注塑成型過程中還需要確保良好的溫度和停留時間控制,以防止 ABS 塑料發(fā)生熱降解。

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