FEP注塑材料模具工艺的关键要点
2025-03-01
材料准备
- ️干燥处理:FEP 材料吸湿性虽低,但微量水分在高温注塑时,仍可能引发水解,导致制品出现气泡、银丝等缺陷。因此,注塑前需将 FEP 原料置于 80 - 100℃的干燥环境中,干燥时间不少于 4 小时,确保水分含量低于 0.02%,从而保证材料的纯净度与稳定性,为后续注塑奠定良好基础。
- ️材料兼容性:若在 FEP 中添加色母粒或其他添加剂,务必确保其与 FEP 材料具有良好兼容性。不兼容的添加剂可能导致材料性能劣化,如力学性能下降、颜色分散不均等问题。在正式生产前,需进行小试,观察混合后材料的熔融状态、颜色均匀度以及制品性能,验证兼容性。
模具设计与维护
- ️模具材料选择:FEP 注塑过程中,模具需承受高温、高压以及熔体的冲刷。因此,应选用热稳定性好、耐磨性强的模具钢材,如优质的热作模具钢,并对模具表面进行氮化、镀硬铬等处理,提高模具表面硬度与抗腐蚀性,延长模具使用寿命。
- ️脱模设计:FEP 材料表面能低,脱模较困难。模具设计时,应设置足够的脱模斜度,一般在 0.5° - 1.5° 之间,以减少制品与模具型腔的摩擦力。同时,可采用气辅脱模或热流道针阀式浇口脱模等先进脱模方式,避免传统顶针脱模可能产生的顶针痕迹,保证制品表面质量。
- ️模具维护:定期对模具进行清洁、保养,清除型腔表面的积垢、残料等杂质。每次生产结束后,需对模具进行全面检查,查看是否有磨损、变形等情况,及时修复或更换受损部件,确保模具始终处于良好工作状态。
注塑工艺控制
- ️温度控制:
- ️料筒温度:FEP 的熔融温度较高,一般在 270 - 320℃之间。料筒温度设置需根据制品厚度、模具结构等因素进行调整。对于薄壁制品,料筒温度可适当提高,在 300 - 320℃,以保证熔体具有良好流动性,快速填充型腔;而对于厚壁制品,温度可控制在 270 - 300℃,防止材料过热分解。
- ️模具温度:模具温度对 FEP 制品的结晶度和尺寸稳定性影响显著。通常,模具温度控制在 150 - 200℃。较低的模具温度可加快制品冷却速度,缩短成型周期,但可能导致制品内应力增大,出现翘曲变形;较高的模具温度有助于减少内应力,提高制品尺寸精度,但会延长成型时间。
- ️压力与速度控制:
- ️注塑压力:FEP 熔体粘度较高,注塑压力一般在 80 - 150MPa。压力过低,熔体难以充满型腔,易出现短射、缺料等缺陷;压力过高,则可能导致制品溢边、飞边,甚至损坏模具。在实际生产中,需根据制品结构和模具流道系统,通过试模确定最佳注塑压力。
- ️注塑速度:注塑速度应适中,过快的速度会使熔体在型腔中产生紊流,卷入空气,形成气泡、气纹等缺陷;过慢的速度则会导致熔体冷却过快,影响填充效果。一般采用分段注塑速度控制,在熔体填充复杂型腔部位时,采用较低速度,保证熔体平稳流动;在填充大部分型腔后,适当提高速度,快速完成填充。
- ️保压与冷却:
- ️保压:保压的作用是补充熔体冷却收缩所需的材料,防止制品出现缩痕、凹陷等缺陷。保压压力一般为注塑压力的 60% - 80%,保压时间根据制品厚度确定,通常在 10 - 30 秒。
- ️冷却:合理的冷却系统设计至关重要。冷却水路应均匀分布在模具型腔周围,确保制品各部位冷却均匀。冷却时间要足够长,以保证制品充分冷却定型,防止脱模后变形。冷却时间一般在 30 - 60 秒,具体时长需根据制品尺寸和厚度进行调整。
FEP 注塑过程需在材料准备、模具设计与维护以及注塑工艺控制等多方面予以高度关注,严格把控每个环节的关键要点,才能生产出高质量的 FEP 制品,满足各行业的严苛需求。