ABS树脂注塑成型加工要点
ABS树脂注塑成型加工要点如下：
一、材料干燥
1. 干燥的重要性
a. ABS 树脂是一种吸湿性材料，在生产、储存和运输过程中，容易从周围环境中吸收水分。水分的存在会对注塑成型过程及制品质量产生严重影响。
b. 在注塑过程中，水分会在高温下变成水蒸气，导致制品内部产生气泡。这些气泡会降低制品的机械性能，如强度和韧性，还可能使制品表面出现流纹、银纹等缺陷，严重影响外观质量。而且，过多的水分还可能引起材料在料筒内的水解反应，使材料性能劣化。
2.干燥条件
a. 干燥温度：一般推荐的干燥温度范围为 80 - 90℃。这个温度范围能够有效地去除材料中的水分，同时又不会使材料过热而发生性能变化。如果温度过高，可能会导致 ABS 树脂的某些添加剂分解，影响材料的稳定性和性能。例如，一些抗氧剂在过高温度下可能失去活性，使材料在后续加工和使用过程中更容易氧化。
b. 干燥时间：干燥时间通常为 2 - 4 小时。不过，具体的干燥时间需要根据材料的初始含水率、干燥设备的效率以及生产环境的湿度等因素来调整。在湿度较高的环境下，材料可能吸收更多水分，需要适当延长干燥时间。同时，使用不同批次的 ABS 树脂时，也可能需要对干燥时间进行微调，以确保材料含水率达到合适水平，一般要求含水率低于 0.1%。
二、注塑温度
1. 温度范围确定依据
ABS 的熔融温度通常在 220 - 260℃之间。这一温度范围是由 ABS 树脂的分子结构和物理性质决定的。ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的共聚物，不同单体的比例和相互作用影响了其熔融特性。在这个温度区间内，材料能够从固态顺利转变为具有良好流动性的熔融态，以便在注塑过程中能够均匀地填充模具型腔。
2. 温度控制要点
a. 料筒温度：沿料筒从后向前，温度应逐渐升高。后端温度可稍低，一般在 200 - 220℃，以防止材料过早熔化而在料筒内结块；前端靠近喷嘴部分温度应较高，约 240 - 260℃，确保材料在进入模具前完全熔融且具有合适的流动性。在整个注塑过程中，料筒温度的稳定性至关重要。温度波动过大会导致材料的粘度变化，影响熔体的均匀性和流动性，进而使制品出现质量问题。
b. 喷嘴温度：喷嘴温度应与料筒前端温度相匹配，通常控制在 230 - 250℃。如果喷嘴温度过高，材料在喷嘴处可能发生过热降解，产生黑色斑点或焦化物，这些杂质会混入制品中，降低制品质量；如果温度过低，材料在喷嘴处可能凝固，堵塞喷嘴，导致注塑过程中断，或者使熔体在进入模具时产生较大的压力降，影响熔体的流动和制品的填充质量。
三、注塑压力
1. 压力选择依据
ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高。这是因为 ABS 分子链中含有丁二烯橡胶相，使其具有一定的弹性和较高的粘度。因此，在注塑时通常需要采用较高的注塑压力，以确保材料能够在模具型腔内顺利流动和填充。然而，注塑压力并非越高越好，对于小型、构造简单且厚度较大的制件，可以使用较低的注塑压力。这是因为在这种情况下，熔体在型腔内的流动阻力较小，较低的压力就能满足填充要求。例如，对于厚度在 5mm 以上、形状为简单立方体的 ABS 制件，注塑压力可以控制在 50 - 70MPa。
2. 压力对制品质量的影响
在注射过程中，浇口封闭瞬间型腔内的压力大小对制件的表面质量及银丝状缺陷的程度有重要影响。如果压力过小，塑料在冷却收缩过程中与型腔表面脱离接触的机会增大，制品表面容易出现雾化现象，即表面光泽度降低，呈现出模糊不清的外观。这是因为压力不足导致熔体与模具壁之间的贴合不紧密，冷却过程中形成的表面层不均匀。相反，如果压力过大，塑料与型腔表面的摩擦作用强烈，一方面会使制品表面产生划痕、拉伤等外观缺陷，另一方面容易造成材料在模具表面的粘附，即粘模现象。粘模不仅会影响制品的脱模，还可能损坏模具表面，降低模具的使用寿命。
四、注塑速度
1. 速度选择原则
ABS 料一般采用中等注塑速度效果较好。中等注塑速度可以在保证熔体顺利填充模具型腔的同时，减少因速度过快或过慢带来的质量问题。这是因为合适的注塑速度有助于维持熔体的稳定性和均匀性，使材料在型腔内的流动更加平稳。
2. 速度对制品质量的影响
a. 注塑速度过快：如果注塑速度过快，塑料在高速流动过程中会因剧烈的剪切作用而产生大量的摩擦热。这些额外的热量可能导致塑料烧焦或分解析出气化物，从而在制件上出现熔接缝、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。例如，在生产具有精细表面纹理或外观要求较高的 ABS 制品时，过快的注塑速度会使这些表面细节无法清晰呈现，并且可能在制品表面留下明显的熔接痕，影响制品的美观度和质量。此外，高速注塑还可能导致空气被卷入熔体中，进一步加剧制品内部的缺陷。
b. 注塑速度过慢：但在生产薄壁及复杂制件时，需要保证有足够高的注塑速度，否则难以充满型腔。薄壁制件的冷却速度快，如果注塑速度过慢，熔体在还未完全填充型腔时就已经开始冷却凝固，导致制品出现短射、缺料等问题。对于复杂制件，其内部的薄壁部分、加强筋、倒扣等结构需要熔体在短时间内能够到达并填充，如果注塑速度不足，这些部位很容易出现填充不完全的情况，影响制品的结构完整性和功能。
五、保压压力和时间
1. 保压压力的设定
保压压力的增加可以改善产品的缩水及内部质量。在保压阶段，适当的压力可以补充因熔体冷却收缩而减少的体积，使制品更加致密，减少内部空洞和缩痕的产生。然而，保压压力过高会导致内应力变大。这是因为过高的压力会使制品内部的分子链在冷却过程中受到过度的挤压和拉伸，当制品脱模后，这些内应力可能会逐渐释放，导致制品变形、翘曲甚至开裂。因此，在保证产品外观质量的前提下，应尽量选用较低的保压压力。例如，对于一些外观要求较高、尺寸精度要求严格的 ABS 制品，保压压力可通过试模逐步调整，一般初始可设定在注射压力的 50% - 70% 左右，然后根据制品的实际情况进行优化。
2. 保压时间的设定
保压时间的设定基于浇口随着冷却固化，螺杆再推进到成型品不再有压力的时间。保压时间过长，材料填充容易过剩，分子间隙变小，内部应力变大。这是因为在保压后期，熔体已经基本冷却凝固，如果继续施加压力，会使制品内部的分子结构进一步被压缩，增加内应力。同时，过长的保压时间还会延长注塑周期，降低生产效率。保压时间过短，产品容易发生收缩，尺寸会变得不稳定。这是因为熔体在冷却过程中没有得到足够的压力补充，体积收缩得不到有效控制，导致制品尺寸变小，特别是对于一些尺寸精度要求高的制品，这种尺寸变化可能会导致制品不合格。保压时间的设定以产品重量不变时的最短时间为最佳保压时间。在实际生产中，可以通过称重法来确定保压时间，即在不同保压时间下测量制品的重量，当重量不再变化时的保压时间即为合适的保压时间。
六、模具温度
1. 温度范围及其作用
一般调节模温为 75 - 85℃。当生产具有较大投影面积制件时，定模温度要求 70 - 80℃，动模温度要求 50 - 60℃。合适的模具温度对于 ABS 制品的质量至关重要。较高的模具温度，会使制件的流动良好，熔接线强度高，产品内部应力小。这是因为高温模具可以使熔体在型腔内保持较好的流动性，有利于熔体在不同流动方向的交汇处更好地融合，提高熔接线的强度。同时，较高的模具温度可以使制品在冷却过程中更加均匀，减少因冷却速度差异引起的内应力。但是，较高的模具温度会使制品的冷却时间延长，从而适当延长了成型周期，降低了生产效率。
2. 温度对制品质量的影响
若模具温度过低，可能会导致产品内应力过高、产品性能下降、产品脆裂、螺纹孔破裂、涂装破裂等不良情况。低温模具会使熔体在型腔内迅速冷却凝固，熔体的流动性变差，容易产生较大的内应力。这些内应力在制品使用过程中可能会逐渐释放，导致制品出现各种质量问题。例如，对于有螺纹结构的 ABS 制品，如果模具温度过低，螺纹孔周围的材料在冷却过程中因内应力过大可能出现破裂，影响制品的使用功能。而且，低温模具成型的制品表面质量也较差，可能出现表面粗糙、光泽度低等问题。
七、料量控制
1. 料量对制品质量的影响
一般注塑机注 ABS 塑料时，其每次注塑量仅达标准注塑量的 75%。这是因为适当减少注塑量可以提高熔体在型腔内的流动性和分布的均匀性。如果注塑量过大，熔体在型腔内的流动阻力会增大，容易导致熔体在型腔内的压力分布不均匀，进而影响制品的质量，如出现密度不均匀、内部空洞等问题。
2. 合适料量的选择依据
为了提高制件质量及尺寸稳定、表面光泽和色调的均匀，注塑量为标定注塑量的 50% 为宜。在这个注塑量下，熔体在型腔内能够更加平稳地流动和填充，减少因熔体流动不稳定带来的质量问题。同时，较小的注塑量可以使模具在每次注塑后的清理和维护更加方便，有利于保持模具的良好状态，延长模具的使用寿命。
八、模具设计
1. 壁厚均匀性要求
产品壁厚要求均匀，ABS 产品壁厚差控制在 25% 以内，防止壁厚差过大而局部应力集中。壁厚不均匀会导致熔体在型腔内的冷却速度不同，厚壁部分冷却慢，薄壁部分冷却快。在冷却过程中，这种差异会引起制品内部产生不均匀的收缩应力，尤其是在壁厚变化较大的过渡区域，应力集中现象更为明显。这可能导致制品在这些部位出现开裂、变形等质量问题。例如，在设计 ABS 外壳类制品时，如果壁厚差异过大，在使用过程中外壳可能会因局部应力集中而出现裂缝，影响产品的外观和功能。
2. 加强结构设计要点
在强度弱的柱子根部添加圆角或加强筋，以防止柱子断裂。柱子是许多塑料制品中常见的结构，用于连接、固定等功能。柱子根部由于承受较大的应力，如果设计不合理，很容易发生断裂。添加圆角可以减少应力集中，使应力在根部区域更加均匀地分布。加强筋的设置则可以增加柱子的强度和刚性，提高其承载能力。例如，在一些 ABS 材质的电子设备外壳中，用于固定电路板的柱子通过添加圆角和加强筋，可以有效地避免在安装和使用过程中因受力而断裂。卡扣等紧固件的根部需要倒圆角，r 角的大小取决于产品的壁厚，r 角与壁厚之比必须在 0.3 以上，但也要考虑产品表面的收缩问题。合适的圆角设计可以提高卡扣根部的强度，减少因频繁使用导致的根部断裂风险，同时要注意避免因圆角过大而引起产品表面收缩不均匀的问题。
3. 冷却水路设计要点
模具冷却水路的设计应确保冷却的均匀性，避免冷却不均匀、收缩不均匀引起的内应力。冷却水路的布局、管径、间距等因素都会影响模具的冷却效果。合理的冷却水路设计应该使模具各个部位的冷却速度相近，这样可以保证制品在冷却过程中均匀收缩，减少内应力的产生。例如，对于形状复杂的 ABS 制品模具，冷却水路应根据制品的形状和壁厚进行优化设计，采用不同的冷却回路和冷却方式，如分区冷却、螺旋式冷却等，以实现最佳的冷却效果。
