塑胶模具设计：工程塑料与通用塑料注塑工艺的差异

注塑企业最常犯的错误是采用类似聚丙烯的加工方法来注塑各种工程塑料。聚丙烯具有很好的剪切流变特性，允许通过细小的潜伏式浇口或针式浇口喷注成型。它对熔体和模具的温度也不挑剔。快速填充、低温模具都能很好的实现注射成型。

然而，这不是大多数工程塑料成型的惯用方法。注塑这类聚合物时，需要特别大的模具浇口，非常高的模温以及意想不到慢速填充。究竟有多慢要取决于具体的材料以及外观要求，但是一般来说填充速度可以是每秒一英寸的十分之一或十分之二的量级。许多工程塑料不在乎剪切速率有多高。如果外力足够大它们的流动速度非常快，但是经常有抱怨说这造成表面缺陷。

当然，如果模具中接通的是冷却塔水，就不能达到慢速充模的效果。在70华氏度模温条件下熔体前沿甚至会在模具填充前冻结，或造成滑粘／波纹形缺陷。因此应该联结一个温度控制器并加热冷却水。如果水温不能煮熟一个鸡蛋，这说明水温不够高。至少以160 F温度开始，但是190F会更合适。这将使得制品有更好的光泽度、更低的模内压力，并且让你的工作熔体温度更低，从而减少材料降解和周期时间。

需要多大的浇口以取得成功为宜。更适宜的是，浇口厚度或直径应为制品厚度的80％。如果是薄壁制品(0.040英寸或更小)，让浇口与制品厚度一致。如果制品大于一片面包的厚度或者厚度超过0.100英寸，不要考虑潜伏式浇口、针式浇口及类似浇口。这些限制性浇口可以用于HDPE、PP和HIPS，但是其它大多数塑料不适应其产生的高剪切作用。

适用于大多数工程塑料以及聚砜和聚醚酰亚胺等高性能塑料的最佳浇口是间接楔形浇口。让位于流道位置的浇口与流道的厚度一致，让位于制品位置的浇口厚度为制品厚度的80％。浇口的宽度取决于你希望通过它泵送的塑料量。

对于中等规格大小的制品来说，0.5～0.75英寸宽度就足够，而对于大规格尺寸制品，例如高尔夫球车用的后围侧板，2～2.5英寸的宽度更为合适。浇口后的冷料井长度应为浇口宽度的两倍。

附带说一下，即使是类似尼龙和PBT的半结晶工程塑料，它们正常情况下具有良好的流动性能，在使用玻纤或矿物填料填充时得益于这类浇口。笔者曾经访问过一家注塑厂，他们想注塑成型手掌大小的高矿物填充型PBT牌号制品。结果不能生产出很好的制品。

笔者指出，在扁平顶销上设计多个分浇口的方法是错误的。笔者在一个包装盒上草拟出间接楔形浇口设计。注塑厂人员反驳说，使用针式浇口能够很好地成型出另一个PBT(未填充)牌号。他所不能掌握的是矿物填充的牌号仅为剪切流变聚合物的三分之一和粉末化岩石的三分之二。并且岩石不具有剪切流变性能。

笔者可能早就耳闻这样的反对声音：“你希望我提高填充时1司；并加热冷却水，这将增加冷却时间。你正在让我的生产周期变长!”如果我们注塑成型的是聚丙烯材料，这样想是对的。但是工程塑料不同于聚丙烯材料。它们在100 T以上(更快)就固化并可以顶出模具，该温度曾经一直是通用树脂想达到的。我常常发现尼龙或聚甲醛或聚碳酸酯所需要的周期时间在高温模具中不再高于在低温模具中用聚丙烯材料成型的相同制品。

使用较大型浇口的确意味着需更长的保压时间。许多人没有注意到的是塑料在保压过程中也在冷却。保压中增加任何额外时间都可以从冷却过程减去，而对整个周期没有影响。加上，如果你采用大尺寸浇口和高温模具加工，你应该能够降低熔体温度，它不仅能降低冷却时间，还能提高制品品质。

即使你的确发现了将额外时间增加到周期时间中的变化，如果允许笔者留下最后一个观点：没有人希望公司业务是建立在快速注塑不合格制品之上。

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