(1)成型壓力 對(duì)一般的BMC模塑成型材料來說,所采用的注射壓力為20MPa~70MPa。在進(jìn)行(塑)封裝注射成型時(shí),為防止損壞封裝件(如十分細(xì)小的漆包導(dǎo)線等)而不得不使用低黏度的BMC物料,此時(shí)的注射壓力則為10MPa左右。注射壓力的選擇除與BMC的黏度有關(guān)外,還與制品的形狀(包括復(fù)雜與否)、澆注系統(tǒng)的類型和尺寸等有關(guān)。從BMC在注射充模的流動(dòng)過程可知,黏度高、流道系統(tǒng)的尺寸小、制品的形狀復(fù)雜時(shí),所需要的注射壓力就高,玻璃纖維經(jīng)受的摩擦、剪切就劇烈,當(dāng)然玻璃纖維損壞就嚴(yán)重,制品的強(qiáng)度就會(huì)顯著的下降。
(2)注射時(shí)間(注射速度) 在注射充模,塑料模具定做時(shí),把BMC模塑料經(jīng)機(jī)筒、噴嘴及流道系統(tǒng)到充滿模腔所需要的時(shí)間稱為注射時(shí)間。由于注射用的BMC模塑料具有良好的流動(dòng)充模特性,所以其注射速度很快(亦即充模時(shí)間很短),有時(shí)甚至可以小于1s。這樣快的注射速度,可以獲得表面光亮、固化快速的制品。
注射充模的時(shí)間很短,這對(duì)于保持制品的物理性能亦有利。但從排氣、脫模和防止物料中玻璃纖維的損壞的角度來看,注射速度又不宜太快,因太快的注射速度除會(huì)提高玻璃纖維的破損率外,還很有可能把空氣帶入到模腔中。特別是速度高時(shí)還會(huì)引起玻璃纖維取向而使制品強(qiáng)度下降。
目前所采用的注射速度還是與熱塑性材料注射成型的相近。至于因注射速度而引起的排氣問題,可通過抽真空的辦法進(jìn)行強(qiáng)制排氣解決;同時(shí)可以通過增大澆口尺寸以減少玻璃纖維的脆斷。
(3)螺桿轉(zhuǎn)速和背壓 根據(jù)螺桿對(duì)物料的輸送理論可知,螺桿的轉(zhuǎn)速不但影響著其輸送能力,亦直接影響到單位體積流量物料所消耗的功率。轉(zhuǎn)速提高,螺桿的輸送能力和所消耗的功率都大大的增加。而隨著單位體積流量所消耗功率的提高。這是因?yàn)樘岣咿D(zhuǎn)速,加劇了對(duì)玻璃纖維的擠壓、摩擦和剪切而使玻璃纖維破壞加劇所致。
提高背壓除可以提高物料中玻璃纖維的分散度外,特別是可以除去物料中所含有的氣體而提高制品的性能和質(zhì)量。但背壓高,輸送效率低,對(duì)玻璃纖維的摩擦和剪切也加強(qiáng),制品強(qiáng)度會(huì)下降。
一般來說,在保證能提供所需要的注射用料量的情況下,盡量采用低些的螺桿轉(zhuǎn)速和背壓。這對(duì)于含有大量玻璃纖維的BMC模塑料,既可以防止物料在機(jī)筒中出現(xiàn)提早固化,又可以降低玻璃纖維的破損率,并獲得較高的螺桿輸送能力。一般螺桿的轉(zhuǎn)速可在30r/min~50r/min之間選擇,而可采用5MPa左右的背壓。
(4)固化(保壓)時(shí)間 BMC注射成型的固化(保壓)時(shí)間實(shí)際上不完全取決于制品的厚度,這是與壓制成型最大的區(qū)別之一。對(duì)于同樣壁厚的制品,注射成型所需要的固化時(shí)間比壓制的少了很多。原因是由于物料在經(jīng)過螺桿機(jī)筒及噴嘴、流道的剪切、摩擦后,其整體的溫度不但比較均勻,而且,使物料在到達(dá)模腔前就差不多達(dá)到模具的溫度,充入模具以后,很快就能進(jìn)行固化交聯(lián)反應(yīng),這大大的縮短了固化時(shí)間和成型周期,提高了生產(chǎn)效率。就是成型厚壁的制品,其成型周期也會(huì)比較短。由于壓制成型沒有能使物料進(jìn)行強(qiáng)烈混合、擠壓、摩擦和剪切而升溫的過程。
因此,除了經(jīng)過充分預(yù)熱的BMC物料外,模壓的BMC物料主要是靠模具加熱,據(jù)注塑成型制品廠專家王寅生介紹:由于BMC本身又是熱的不良導(dǎo)體,因此升溫時(shí)間長(zhǎng),固化時(shí)間也長(zhǎng),當(dāng)然生產(chǎn)效率也就會(huì)比注射成型的低。
機(jī)筒、噴嘴溫度 由于注射用BMC在室溫下相當(dāng)于是“已經(jīng)塑化好”的預(yù)混團(tuán)狀料,在物料注入模具前,注射料筒一般是不需加熱的。也就是說,其在機(jī)筒中不需要有一個(gè)“熔融、預(yù)塑化”的過程。如果是柱塞式注射裝置,其在機(jī)筒中主要是預(yù)熱;如果是螺桿式注射裝置,旋轉(zhuǎn)的螺桿主要是對(duì)其進(jìn)行輸送、計(jì)量并有混合的作用。技術(shù)專家王寅生說:適當(dāng)?shù)奶岣邫C(jī)筒的溫度雖然可以降低物料的黏度,以提高其流動(dòng)性,也可以減輕在注射充模過程對(duì)玻璃纖維的破壞,但為了保證物料在機(jī)筒中不會(huì)有發(fā)生提前固化的危險(xiǎn),一般都應(yīng)將機(jī)筒的溫度控制在60℃以下。只要將機(jī)筒的溫度控制在這一范圍內(nèi),物料在機(jī)筒中滯留幾個(gè)小時(shí)也不會(huì)使其黏度升高或發(fā)生固化。
模具溫度 BMC注射模的溫度基本與壓制模的相同,由于物料的配方組分以及制件的形狀、壁厚的不同,模具所需的料溫亦有所不同。對(duì)于用不飽和聚酯樹脂為基材的BMC注射料來說,其模溫通常為140℃~160℃。當(dāng)物料溫度達(dá)到175℃時(shí),如能以最快的速度注入模腔,還是不會(huì)出現(xiàn)提早固化現(xiàn)象的。