PES的射出成型工艺

射出形成机的选择
POLYWEL PES能够用通常的螺杆射出成型机和柱塞(预给料)射出成型机来进行成型。
螺杆、料管
●由于POLYWEL PES的填料强化等级，填加玻璃纤维，建议采用耐磨损规格的材料。
●螺杆设计适合于剪切发热量少的通用类型。使用带sub-flight或高混练螺杆，会发生树脂滞留以及因剪切发热导致树脂温度高达400 ℃以上。

以下显示代表性的螺杆设计。
●L/D　螺杆的长度（L）/螺杆的径（D）＝20前后比较合适。
●压缩比　压缩比＝2～2.2前后较合适。
●各范围
供给部：55％前后
压力部：25％前后
计量部：20％前后
●关于螺杆头，推荐带逆行防止装置的螺杆头。
射嘴
●材料和螺杆料管相同。
●适合使用开放型射嘴。封闭型射嘴由于死角多树脂易滞留，不太合适。
●射嘴加热装置需要使用独立的温度控制器，及控制性能良好的PID控制方式。
●如果使用加长型射嘴，要充分考虑温度分布的均一性。
射出部及控制系统
●由于POLYWEL PES溶融粘度较高，射出压力200MPa以上的成型机为合适。
●由于POLYWEL PES溶融粘度高，计量时的马达负荷大，推荐使用高功率的类型。
成型机容量
●虽然也和产品的大小有关,不过希望选定合适的料管直径及关闭金属模具的压力的组合以使计量值达到成型机容量的1/3～3/4。如果计量值过小的话，会造成树脂滞留，产生各种成型问题。


预干燥

由于POLYWEL PES有吸水性，需要充分干燥。使用热风循环式烘箱、除湿干燥机，以160～180 ℃干燥5～24小时。如果采用棚式烘箱，请使厚度达到50mm以下进行干燥。特别是在大型成型品成型时推荐以180 ℃干燥。


另外，非玻璃强化品和大型成型的情况，推荐使用除湿干燥机。如果使用加料干燥器，需要采用有充分的容量并且热容量大的机型。干燥准备不充分时，成型品表面会出现银纹及闪光等。如发生上述现象，则需要进一步干燥。


由于POLYWEL PES不发生加水分解，所以在上述条件下的干燥不会产生劣化。


图1　



成型条件
下表显示了POLYWEL PES的标准成型条件。

等级3600G
4100G		4800G
玻璃纤维填充类
干燥条件160～180 ℃×
5～24hr		160～180 ℃×
5～24hr		160～180 ℃×
5～24hr
料管温度(℃)后部
中央部
前部
射嘴		300～340
320～370
330～380
330～380		320～340
330～370
340～390
340～390		300～340
320～370
330～380
330～380
金属模具温度(℃)120～180120～180120～180
射出压力(MPa)100～200120～200100～200
保持压力(MPa)50～10080～15050～100
射出速度低速～中速低速～中速低速～中速
螺杆转速(rpm)50～10050～10050～100
螺杆背压(MPa)5～105～205～10

树脂温度
推荐330～380 ℃。由于POLYWEL PES溶融粘度高，与料管温度设定值相比，剪切发热所引起树脂温度增高甚至会有高出40 ℃的情况发生。所以在成型时需随时注意树脂的温度。


图2 PES的流体流动长



金属模具温度

请将金属模具的表面温度设置为120～180 ℃。同时，请使金属模具表面的温度的分布变小。


金属模具温度太低会由于残留应力而使成型品发生翘曲和破裂， 会成为玻璃纤维等级玻璃纤维浮出的原因。 将金属模具温度设高，能获得残留应力少的成型品。但是，若金属模具温度太高会导致成型品取出时发生变形。


可使用加热器方式或油温调节方式的加热方法,不过，形状复杂的金属模具，较深的金属模具及具有滑芯的金属模具，请使用油温调节方式，并尽可能让金属模具温度分布变小。


特别在大型成型的情况合或使用非强化品成型时候，需要充分注意金属模具温度。
射出压力，保持压力

一般来说，POLYWEL PES成型要求高的射出压力。对薄壁成型品或玻璃填充等级等流动长较大的成型品，需要150MPa以上的射出压力。


推荐设定保持压力为射出压力的1/2～1/3。保持压力低能获得残留应力较少的成型品。
射出速度

POLYWEL PES一般来说适用低速～中速的射出速度，随成型品形状的不同最适合的射出速度也不同。


由于POLYWEL PES溶融粘度高，太快的射出速度会成为因剪切发热或空气的绝热压缩等造成的烧痕及银线的原因。但薄壁成型品(1mmt以下)和流动长较大的成型品，需要较快的射出速度。


一般来说，降低射出速度，能得到残留应力少的成型品。
螺杆转速、背压
为了防止剪切发热引起的树脂温度上升，推荐螺杆转速50～100rpm。
通过施加恰当的背压，可使之成为均一的溶融状态。背压应在5～10MPa，分子量高的等级，需要施加较高的背压。但背压太高时，会产生树脂的加热和过载等问题。

清洗
MFR0.05左右的高分子量聚乙烯或聚碳酸脂，最适用于玻璃纤维强化等级。

在射尽料管残留的树脂之后，将料管温度设定在280～300 ℃，温度降到340 ℃以下后，投入高分子量聚乙烯，持续清洗直到温度降到设定温度为止。


如果想在清洗后立刻要投入PES的话，那在射尽料管残留的树脂之后，将温度设在较低的300～320 ℃，在这个温度下用PES充分地置换了料管之后，再让料管温度上升到成型温度。如果等到料管温度升到成型温度之后，再投入了PES清洗剂的话，可能发生清洗剂在料管内的残留、以及清洗剂的热退化。这些都是引起成型不良的原因。


如果想暂停成型，为了防止树脂的热退化，请将料管温度设在250～260 ℃。如果树脂温度不到250 ℃的话，会损伤螺杆表面和料管内壁，可能造成成型再开始后发生异物。如果要长时间停止生产，请先用清洗剂将料管内清洗之后再把料管温度降下。

清洗方法
POLYWEL PES使用时的清洗方法的说明。
推荐清洗剂:MFR0.05左右的高分子量聚乙烯，或聚碳酸脂，最好是PES的玻璃纤维强化等级
●因为加工温度高，请充分注意发烟，气体喷出，树脂的飞散等的情况。
●请注意不要使清洗剂残留在料管内。
1成型结束喷尽原来的树脂(加料器内，料管内)。
将料管温度设定为280～300 ℃。
2清洗剂投入温度成为340 ℃以下之后投入清洗剂，持续清洗直到成为设定温度为止。喷尽清洗剂后，如果要使用聚碳酸脂的话调换为聚乙烯。
3结束操作电源OFF(降温途中可)


POLYWEL PES的切换

1成型结束喷尽原来的树脂(加料器内，料管内)。
2滚筒升温POLYWEL PES的成型温度设定
3树脂调换用POLYWEL PES充分置换后，成型开始


PES的金属模具设计

由于PES溶融粘度高，成型收缩率小，在金属模具的设计时，请注意以下几点。
浇口
●长度尽可能短，锥度取大(～5゜)一些。　　
●为了使成型品在浇口处较好地分离，希望按图示那样设立浇口锁定装置。
架桥
●粗而短。由流动性决定。
●断面形状为圆形或梯形。
●需要和浇口充分考虑。
　　架桥断面尺寸例(mm)　ABCDE＞4＞3＞3＞4D/2
浇口部
侧浇口
●对于矩形浇口，导向边长度短、深度深的话效率较好。浇口深度大体上为成型品壁厚×0.7，导向边长度1mm以下较好。
　　
点浇口/潜伏浇口
●浇口直径是0.8～1.2mmφ，浇口导向边为1mm以下。如果流动距离变长的话，多点浇口比加大浇口直径要好。

膜状浇口
●浇口的厚度，最好是成型品壁厚×0.5，导向边1mm以下适宜。　　
脱模锥度
●由于PES成型收缩率小，所以即使是浅的产品也推荐1゜(1/60)～2゜(1/30)的脱模锥度。深的产品推荐更大的脱模锥度。
●另外，薄壁成型品容易过填充，所以推荐取稍大的脱模锥度。
同时，玻璃纤维强化等级也推荐取稍大的脱模锥度。
●根据产品的形状，如果无法设置充分的脱模锥度，可采用滑动芯、突出等方式。
排气(去掉空气)
●由于 POLYWEL PES溶融粘度高，设置1/100～5/100(mm)左右的排气装置也不易产生变形。
●薄壁成型品最好设置排气装置。
金属模具材料
●

对于试制及小批量的成型，能使用机械构造用碳钢(S55C),不过，有摺动部分时推荐淬火。

●在批量生产及要求高尺寸精度时，推荐使用更强靱的、铬钼合金钢(SCM3,4)合金工具钢(SKD11,61)。
●如果使用上述以外的材质，请在事前充分地讨论是否有问题。(不推荐Cu类等合金。)