1.原料干燥工藝
液晶聚合物吸水率小(僅為0.03%~0.05%),為了減少噴嘴漏料和出現銀絲及氣泡,應將其充分干燥,宜選用除濕干燥機,干燥溫度為140~160℃,干燥時間為4h以上(最長為24h)。
2.機筒溫度
機筒溫度隨材料品種和制品結構的不同而有所改變,如寶理公司的Vectra A和B類材料,機筒溫度在290~320℃,E類在330~350℃。住友公司的LCP加工溫度高達340~360℃。為了防止噴嘴流延,噴嘴溫度較前段溫度低5~10℃。為了防止分解,Vectra A和B類[敏感詞]來超過350℃,E類[敏感詞]不370℃。增強料比純料要求的料溫高,薄壁制品比厚壁制品要求的料溫高。為了延長螺桿的 使用壽命,可以減小后部、中部、前部的溫差。
3.注射壓力與注射速率
注射壓力取決于材料、制品形狀、模具設計及其他工藝條件。由于液晶聚合物的熔體粘度非常低,所以注射壓力比一般的熱塑性塑料要低,大多數制品在15~45MPa的注射壓力下即可成型,操作時一般從低壓開始逐漸增壓,直到達到[敏感詞]值。另外,液晶聚合物的固化速度比較快,因此宜采用高的注射速率。
4.螺桿轉速和背壓
成型時的螺桿轉速一般為80~100r/min,如果材料含有玻璃纖維(如A130、A230等),為了防止玻璃纖維被折斷,應選擇比較低的轉速。背壓盡可能低,一般為2~3MPa。增強的LCP在規定溫度范圍內可停留50~60min,但中途停機時間較長時應將機筒溫度降低50℃。
5.模具溫度
液晶聚合物成型時的模具溫度為30~150℃,一般設定為70~110℃.為了縮短成型周期,防止飛邊和變形,應選擇較低的模具溫度;如果要求制品尺寸穩定(特別是用于高溫條件下的制品),減少熔接痕的產生和解決填充不足等問題時,則應選拔較高的模具溫度。
6.成型周期
成型周期取決于制品的大小、形狀、壁厚、模具結構等。由于液晶聚合物具有良好的流動性,所以它的填充時間較短,且固化速度也比較快,故成型周期短,一般為10~30s。
7.嵌件預熱
為了提高液晶聚合物與嵌件的結合力,應先將嵌件預熱,預熱溫度與模具溫度基本相同,一般為70~110℃。
不同種類、不同型號的LCP成型條件相關很大,表6-14~表6-17分別列出了日本寶理公司、住友公司和石油化學公司以及韓國三星精密化學公司幾種型號的LCP注射成型工藝條件。
表6-14 寶理Vectra LCP注射成型工藝條件
| 工藝條件 | Vectra等級 | ||||||||
| 等級A | 等級B | 等級C | 等級D | 等級Ei | 等級S | 等級T | |||
| 機筒溫度/℃后部 中部 前部 噴嘴 | 270~310 280~300 290~320 290~320 | 270~310 280~300 290~320 290~320 | 310~350 320~340 330~350 310~330 | 300~340 300~330 310~330 310~330 | 330~370 340~360 340~365 340~365 | 350~390 350~380 355~370 355~370 | 360~400 370~390 370~380 370~380 | ||
| 模具溫度/℃ | 80~120 | ||||||||
| 注射速度/(mm/s) | 100~300 | ||||||||
| 保壓壓力/MPa | 30~50 | ||||||||
| 螺桿背壓/MPa | 0~2 | ||||||||
| 螺桿轉速/(r/min) | 100~200 | ||||||||
| 干燥條件 | 溫度:140~170℃;時間:4h以上(最長可到24h) | ||||||||
注意事項:1.機筒溫度可根據成型狀態在10~20℃的范圍內進行調整。
2.發生拉絲、流延等現象時,可將噴嘴溫度調低10~20℃。
3.模具溫度為80℃時一般不會出現問題,如果有表面粗細度、光澤等外觀方面的問題,則建議采用高溫。
4.建議采用較高的注射速度,低速時有時會 出現填充不足或填充壓力偏高等現象。
5.提高螺桿轉速有助于提高計量的穩定性,因此可使用高轉速。
表6-15 住友SUMIKASUPER LCP注射成型工藝條件
| 工藝條件 | SUMIKASUPER等級 | ||||
| E5000系列 | E4000系列 | E6000系列 | E6000HF系列 | E7000系列 | |
| 機筒溫度/℃后部 中部 前部 噴嘴 | 350~370 370~390 390~410 390~410 | 330~350 350~370 370~390 370~390 | 280~320 320~350 340~370 340~370 | 28~0320 320~340 340~360 340~360 | 280~300 300~320 320~340 320~340 |
| 樹脂溫度/℃ | 400 | 380 | 350 | 350 | 320 |
| 模具溫度/℃ | 40~160 | ||||
| 注射壓力MPa | 120~160 | 80~160 | |||
| 保壓壓力/MPa | 40~60 | 20~40 | |||
| 螺桿背壓/MPa | 1~5 | ||||
| 注射速度 | 中到高速 | ||||
| 螺桿轉速/(r/min) | 50~100 | ||||
| 干燥條件 | 溫度:130℃左右;時間:4h以上(最長可到24h) | ||||
注意事項:1.若機筒溫度過高,注射成型時樹脂容易發生回流,尤其在成型較復雜、需高流動性的產品或L/T很大的產品時,需要設定噴嘴溫度高于機筒前部溫度。
2.在計量時間不穩定時,可將機筒后部溫度降低10~20℃。
3.由于噴嘴溫度控制在LCP成型中非常重要,應注意溫度傳感器的位置以及保溫狀態。
4.薄壁產品成型時,如重視成型時間,推薦模具溫度為70~100℃,如重視薄壁熔接強度,推薦溫度為120~150℃,如重視成型品表面的平滑性,推薦溫度為160~190℃。
5.對于具有復雜形狀的薄壁制品,推薦中速-高速成型,對較厚壁的產品有熔接問題時,在考慮模具內通氣口的同時,選擇20~40mm/s中速-低速成型較合適。
表6-16 新日本石油化學Xydar LCP注射成型工藝條件
| 工藝條件 | NC-303,NC301L | MC-350PRL |
| 機筒溫度/℃后部 中部 前部 噴嘴 | 290~320 310~330 360~380 350~370 | 290~320 310~330 350~370 340~370 |
| 模具溫度/℃ | 30~80 | |
| 注射壓力/MPa | 30~150 | |
| 注射速度 | 中速-高速 | |
| 干燥條件 | 150~170℃,8~24h | |
表6-17 三星精密化學SELCION LCP注射成型工藝條件
| 工藝條件 | KC2015(B)LM KC173(B)M系列 | KB40(B)M系列 |
| 機筒溫度/℃ 后部 中部 前部 噴嘴 |
320~350 325~355 330~360 325~355 |
340~380 380~405 390~410 380~405 |
| 加料口溫度/℃ | 40~60 | 60~80 |
| 模具溫度/℃ | 100~120 | 100~120 |
| 干燥條件 | 130℃6h以上 | 130℃6h以上 |
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材料特征 | KC系列主要針對連接器行業。KC2015 35%玻璃纖維增強,熱變形溫度280℃;KC173 17%玻璃纖維增強,15%礦物質填充,熱變形溫度270℃.成型收縮率:0.1%~0.6% | KB系列主要針對線圈骨架行業。KB40 40%玻璃纖維增強,熱變形溫度321℃,UL94V-0,0.20mm(NC);UL94V-0,0.32mm(BK)。成型收縮率:0.04%~0.9% |