塑膠射出成形技術(shù)

《塑膠射出成形技術(shù)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、CHAPTER8塑膠產(chǎn)品製造與最後組裝18.1簡介28.1簡介塑膠射出成型將在本章中做詳細(xì)之描述，因?yàn)樗鼊?chuàng)出整個電子消費(fèi)性產(chǎn)品的構(gòu)裝。這些產(chǎn)品的外裝必須是質(zhì)輕、具防護(hù)性又要便宜的，而且必須能承受購物中心、網(wǎng)站上架的撞擊。回顧我們產(chǎn)品開發(fā)路徑的旅程也是很重要的，如鐘面圖2.1所示，其步驟如下：?產(chǎn)品設(shè)計(jì)(第三章)?產(chǎn)品原型製造(第四章)?製造內(nèi)部腦袋(第五章)?組裝內(nèi)部系統(tǒng)(第六章)?模具加工製造(第七章)?射出成形(第八章)由此可知塑膠的射出成形與產(chǎn)品的組裝可看成是前幾章運(yùn)用製程與設(shè)備達(dá)成無數(shù)件消費(fèi)者產(chǎn)品的結(jié)果。同時必須由第二章

2、的指紋辨識器設(shè)備之個案研究回顧起，其射出模具是以鋁合金加工而成，可用於早期客戶測試或評估用之200件的小批量生產(chǎn)。38.2塑膠的性質(zhì)48.2塑膠的性質(zhì)新的材料科學(xué)族群，並回憶起聚合物可粗略分成兩個類別：熱固性成形材料，包括用於餐具的硬塑膠，如美耐皿(三聚氰胺-甲醛(melamine-formaldehyde))，用於膠水及纖維補(bǔ)強(qiáng)製品如小舟、網(wǎng)球拍等的環(huán)氧樹脂(epoxyresins)。熱固性塑膠產(chǎn)品是加熱到變成液態(tài)狀再澆入或射入模具然後固化，由於產(chǎn)生化學(xué)交互反應(yīng)使其無法逆向返回也無法再融化。熱可塑性塑膠成形材料，包括共聚合體如

3、丙烯青-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile-butadiene-styrene,ABS)及聚碳酸酯(polycarbonate,PC)等，用於玩具、電子消費(fèi)產(chǎn)品、及更具撓性的廚房用具。其主要的特徵是這類的塑膠可以加熱到黏液狀後充填成形，且可以再次反覆使用相同方式成形。由此可知其最為適合底下所描述之射出成形製程，在下一節(jié)中有更詳細(xì)的描述。58.2.1熱可塑性塑膠的特性68.2.1熱可塑性塑膠的特性對於某一種零件該使用何種塑膠聚合物，這個答案需由該產(chǎn)品在其使用的溫度條件下的行為性質(zhì)來決定，每一種熱塑性塑膠均會經(jīng)歷一般的轉(zhuǎn)換點(diǎn)

4、(generictransitions)過程，但各有不同的溫度，如表8.1為聚苯乙烯(polystyrene,PS)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。78.2.1熱可塑性塑膠的特性在低溫時PS具有玻璃的結(jié)構(gòu)(glassystructure)，並有高的剛性(stiffness)可由楊氏係數(shù)E測得，其剛性可由聚合體之分子量的增加、鍵結(jié)力的增加、增加分子鏈相互交疊之結(jié)晶型態(tài)以及加入元素來增加交互鏈結(jié)等來增強(qiáng)剛性891011121314158.2.1熱可塑性塑膠的特性以通俗的話來說，在低溫時的機(jī)械性質(zhì)就如同金屬之具有鏈結(jié)力(bondstretching)，但在

5、高溫時，PS(苯乙烯)的分子鏈會像烹調(diào)過的義大利麵般相互滑動。使用楊氏係數(shù)E顯得太簡化熱塑性塑膠的性質(zhì)，因?yàn)樗苣z的變形與溫度及時間有關(guān)，因此須使用應(yīng)力鬆弛模數(shù)來表示。其試驗(yàn)方法是將塑膠試片在幾個不同的溫度下加上一個選定的應(yīng)變，並在整個時間中量測其應(yīng)力的衰減。圖8.1為一典型的結(jié)果168.2.1熱可塑性塑膠的特性178.2.1熱可塑性塑膠的特性此試驗(yàn)是使用壓克力樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯，polymethylmethacrylate,PMMA)，在美國通常稱為塑膠玻璃(plexiglass)，在英國通常稱為透明樹脂玻璃(Perspex

6、)。此材料在時仍然長時期維持剛性性質(zhì)，但溫度再增加到以上時會變成皮質(zhì)軟化，最終變成黏體。另一個關(guān)鍵性的觀念是玻璃轉(zhuǎn)化溫度，在此溫度熱塑性塑膠由玻璃脆性轉(zhuǎn)換成皮質(zhì)性，圖8.2為聚醋酸乙烯(polyvinylacetate,PVAC)對溫度變化的精確體積圖，其玻璃轉(zhuǎn)化溫度是由玻璃性質(zhì)區(qū)與皮質(zhì)區(qū)曲線利用外插法求得之交點(diǎn)，在此例中交點(diǎn)為。18熱可塑性塑膠的特性198.2.2塑膠性質(zhì)在高階設(shè)計(jì)中之影響208.2.2塑膠性質(zhì)在高階設(shè)計(jì)中之影響從設(shè)計(jì)上透視，其策略是以產(chǎn)品的工作溫度，通常是室溫時所希望的性質(zhì)來挑選擇塑膠聚合體，其策略如圖8.3

7、所示，包括：聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)在室溫為剛性結(jié)構(gòu)(rigidstructure)，以低於玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)來考慮。聚乙烯(PE)和丙烯青-丁二烯-苯乙烯(ABS)，在室溫下恰超過，但考慮在熔點(diǎn)以下因而其具有剛性及韌性，因此適合作為玩具、汽車零件及電子構(gòu)裝件。聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)板，在室溫為皮質(zhì)性，適合做某些形狀之覆蓋物，或人造皮革。218.2.2塑膠性質(zhì)在高階設(shè)計(jì)中之影響228.2.2塑膠性質(zhì)在高階設(shè)計(jì)中之影響ABS射出成形品用來製作像指紋辨識器、平

8、板電腦(InfoPad)等。在概念層級，ABS被加熱到高黏性狀態(tài)然後被押注進(jìn)入模穴，然後冷卻成所要之形狀，此製程的細(xì)節(jié)及一些更挑戰(zhàn)姓方面的觀點(diǎn)將於下一節(jié)中描述。238.3塑膠的成形製程Ⅰ：射出成形法248.3.1概　觀258.3.1概　觀射出成形是生產(chǎn)消費(fèi)性產(chǎn)品