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1.材料特性
聚碳酸酯的綜合優(yōu)良性能是一般塑料不能比擬的，這種塑料特別適用于制造尺寸較精密準(zhǔn)確、形狀復(fù)雜、能承受輕負(fù)荷或需減少?zèng)_擊負(fù)荷的小型制件。由于增加溫度時(shí)黏度將是否容易減少，成型原本并不困難，但是要想完整無(wú)損地保持這么一些好的特性卻不容易。在注射加工常常因?qū)厶妓狨サ男阅芎吞攸c(diǎn)了解不夠，注出的制件總會(huì)出現(xiàn)變色、氣泡、不滿、銀絲、裂紋等缺陷，所得制件性能甚至比般塑料要差。因而，要想獲得具有較高質(zhì)量的聚碳酸酯制件，關(guān)鍵是對(duì)工藝特性有充分的了解和掌握，特別注重嚴(yán)格控制原料干燥、注射溫度、模具溫度等三大條件。
2.聚碳酸酯成型工藝特點(diǎn)
(1) 原料干燥。聚碳酸酯最突出的特性是高溫下對(duì)微量水分的敏感性，加上熔融溫度高，熔融黏度大，常因處理不當(dāng)而出現(xiàn)開裂和其他質(zhì)量事故，所以注塑前必須嚴(yán)格。徹底進(jìn)行干燥。干燥問(wèn)題是聚碳酸醋加工上的通病，也是最困難之處
聚碳酸酯在室溫下，相對(duì)濕度50%時(shí)平衡吸濕性小，僅為O.15%，但在熔融態(tài)下，這種水分含量超出正常含量的10倍。微量水分的存在使聚碳酸酯發(fā)生破壞性的降解，黏度下降，放出二氧化碳等氣體，塑料變色，性能變壞，注成的制件帶銀絲。氣泡，強(qiáng)度下降，破裂。水分含量越高，破壞性降解愈厲害。
聚碳酸酯的于燥條件：真空干燥，真空度96kPa，溫度l10℃ ，料層厚不超過(guò)20mm，時(shí)間為10h~24h。這種干燥效果好，速度快，程序均勻。常壓熱風(fēng)干燥，溫度110℃~120℃，料層厚不超過(guò)15mm~20mm，時(shí)間為連續(xù)24h~48h;另一條件是，溫度120℃~130℃料層厚不超過(guò)30mm，時(shí)間4h~20h。
干燥條件可隨塑料原料的適應(yīng)能力而變，但根本一條就是要在限度以內(nèi)進(jìn)行充分干燥。在下燥過(guò)程中，溫度對(duì)性能的影響比時(shí)間的影響大得多,，一定要提供足夠的干燥溫度，在低于100℃下(有些加工廠甚至將聚碳酸酯與abs等一類塑料放到一個(gè)烘箱中共烘入原料水分不但不能排出，反而造成其在較高溫度下繼續(xù)吸收水分，干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，塑料顏色將加深，性能下降。干燥溫度過(guò)高(超過(guò)135℃)，塑料將軟化結(jié)塊，加料困難，更重要的是降解造成分子質(zhì)量下降，使耐沖擊性等優(yōu)良性能變壞。
經(jīng)干燥后塑料水分含量應(yīng)不大于0.02%。
1.干燥程度很差。塑料中水分多，熔融黏度急劇下降，熔體迅速淌出，噴嘴在劈啪響聲中不斷噴出泡沫、白煙或氣，用這樣的料成型的制件顏色很深，裝面有大量銀紋色線，內(nèi)部帶氣泡，性能極脆。由于內(nèi)應(yīng)力大導(dǎo)致很多制件脫模時(shí)裂開。
2.干燥程度稍差。噴嘴中緩慢注出的細(xì)條渾濁不清，表面不光亮，內(nèi)部夾有少量小氣泡。制成的產(chǎn)品在澆口附近或其他部位表面粗糙失光，抗沖擊強(qiáng)度較低。
3.干燥程度好邑全沒有上述現(xiàn)象，從噴嘴緩慢注出的細(xì)條晶瑩透明，光潔無(wú)泡。制成的制件具有聚碳酸酯的優(yōu)異品質(zhì)。
聚碳酸酯的干燥，除了在烘箱中達(dá)到要求外，在從料斗進(jìn)人料筒之前還要保證干燥水平的穩(wěn)定。干燥好的聚碳酸酯只要在室溫下敞開5min~10min，便會(huì)從空間吸收水分，有必要重新進(jìn)行干燥。因此，聚碳酸酯干燥后應(yīng)置于溫度維持在90℃左右的保溫干燥箱內(nèi)，隨用隨取，不宜久存。使用過(guò)程中，料斗必須是可以加熱的或密閉式的，最好用90℃~110℃的紅外線燈具保溫，這樣可以防止從空氣中重新吸濕而喪失效果。還要注意，與塑料接觸的一切包括模具都應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真的干燥。
有時(shí)候，如果直接從密封包裝罐取出原料注塑，也要先將罐子預(yù)熱，使之達(dá)到指定溫度，避免開罐和輸送的短暫時(shí)間發(fā)生吸濕。
(2) 注射溫度。聚碳酸酯的熱加工特性有兩個(gè)方便之處，有較高的熱穩(wěn)定性和很寬的成型溫度范圍。由溫度變化引起的黏度變化較大，由剪切速率變化引起的黏度變化較小廓所以歷來(lái)都是把注射溫度的調(diào)節(jié)作為順利進(jìn)行成型和控制制件質(zhì)量的必要而有效的手段。與聚苯乙烯相比，聚碳酸酯熔融流動(dòng)性受溫度變化的影響大，而壓力的影響偏用不大。在一定的剪切速率下，溫度每升高28℃，聚碳酸酯熔體流速大約增1倍，切應(yīng)力下降到1/4。因而溫度的調(diào)節(jié)在成型加工上比壓力及其他條件的調(diào)節(jié)更為重要。
對(duì)于大多數(shù)聚碳酸酯制件，料筒溫度應(yīng)維持在260℃~320℃(噴嘴溫度低一點(diǎn)，等于前段溫度或稍低5℃~10℃)。溫度過(guò)低，因黏度大，供料不足，制件表面收縮或起皺紋，無(wú)光澤，銀絲紊亂;溫度過(guò)高或高于320℃而停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成嚴(yán)重降解，制件帶飛邊，轉(zhuǎn)為暗褐色，表面有銀絲暗條、斑點(diǎn)和紋跡，內(nèi)部有氣泡，各種性能都變劣。
注塑聚碳酸酯最好使用螺桿機(jī)，這樣可以使塑料在較低的料筒溫度下均勻塑化，從而盡量避免因溫升過(guò)高或停留在料筒中受熱時(shí)間鮭長(zhǎng)而引起的過(guò)熱降解。
(3) 模具溫度，聚碳酸酯黏度高，流動(dòng)性差，對(duì)剪切作用不很敏感，冷卻速度又快，很容易使制件表面產(chǎn)生缺陷。內(nèi)部形成應(yīng)力。除加工時(shí)選取用大孔徑的噴嘴及將主流道。分流逍都設(shè)計(jì)的粗而短外，還要把模具溫度提到足夠高的水平上。
對(duì)大多數(shù)制件，模溫控制在80℃~120℃，其中薄壁制件80℃~100℃ ，厚的制件100℃~120℃。當(dāng)模溫過(guò)低(比如低于80℃)，制件可能難充滿或帶有收縮率大、波紋、毛斑、暗條、空洞等外觀缺陷。更嚴(yán)重的是，由于熔料冷凝快，充模過(guò)程冷熱料之間形成內(nèi)應(yīng)力，而且聚合物分子鏈在低溫下易發(fā)生取向，俠制件殘余力增加，往往上出模就開熱旦是，如果模溫過(guò)高( 比如高于120℃)，制件冷卻慢，成型周期長(zhǎng)，表面光澤差，又會(huì)造成粘模，使頂出脫模困難，制件翹曲變形。模具的加熱和保溫可采用熱油循環(huán)，但多數(shù)用電熱棒或電熱板。
(4) 注射壓力。加工聚碳酸酯選取用注射壓力的原則：除非加工薄壁長(zhǎng)流程或外型復(fù)雜。交匯部位多的制件以及不采用高壓快速注塑足以充滿型腔的制件，否則應(yīng)盡可能低壓慢速。因?yàn)楦邏嚎焖贂r(shí)綹體流動(dòng)速度快，且以不規(guī)則形式前進(jìn)，出現(xiàn)渦流，有可能混入空氣，表面產(chǎn)生熔融裂紋，內(nèi)部殘留應(yīng)方大，而低壓慢速時(shí)熔體流動(dòng)速度慢，呈現(xiàn)球狀形式前進(jìn)，出現(xiàn)滯流，上述缺點(diǎn)能夠避免。
雖然這樣，但聚碳酸酯的黏度畢竟較高，如果采用過(guò)低注射壓力，柱塞或螺桿難以克服熔體的流動(dòng)阻力，會(huì)使型腔內(nèi)冷卻的熔體因不能補(bǔ)給新料而收縮。使制件形變收縮率增大，事實(shí)上注射壓力對(duì)制件性能的影響主要體現(xiàn)在保壓時(shí)間上。保壓時(shí)間短，制件收縮或出現(xiàn)收縮空洞、真空泡尺寸也穩(wěn)定;保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，由于是強(qiáng)行充模，又會(huì)使制件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，容易開裂。
(5) 嵌件預(yù)熱。聚碳酸酯制件的金屬嵌件，材質(zhì)最好選取用熱膨脹系數(shù)尺可能大的金屬如鋁或鋁合金，在放入模具之前要預(yù)熱到適當(dāng)?shù)臏囟?比如接近模具溫度)，這樣可以避免因線脹系數(shù)的懸殊差別而在冷卻時(shí)發(fā)生收縮互異而導(dǎo)致應(yīng)變，這種應(yīng)變往往形成非常大的應(yīng)力而引起制件開裂。
(6) 制件后處理。聚碳酸酯的后處理主要指退火處理。對(duì)一般制件而言，殘留應(yīng)力不會(huì)很高，無(wú)須退火。而且退火方法不能使殘留應(yīng)力大部分去除，因其仍在玻璃態(tài)溫度之下，冷流性、蠕變性都較差。退火還會(huì)使制件的一些力學(xué)性能如韌性下降。
退火處理主要針對(duì)那些壁較厚、形狀復(fù)雜，帶金屬嵌件，經(jīng)過(guò)冷機(jī)械加工。使用溫度環(huán)境特別低的制件，這些制件通常殘留較大的應(yīng)力或需要抵御惡劣的環(huán)境。
退火方法是將制出的制件故入油浴、水浴、熱風(fēng)烘箱或紅外線爐進(jìn)行緩慢降溫;退火溫度為110℃左右。這個(gè)溫度可提高制件的彎曲強(qiáng)度、硬度和熱變形溫度。低于100℃時(shí)后處理的效果差，高于120℃時(shí)或過(guò)分長(zhǎng)時(shí)間退火時(shí)，會(huì)使制件沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率下降。熱處理時(shí)間按制件壁厚而定：5mm 以上8h，20mm 以上24h，其中最好每隔2h~4h 降溫一次。另一種退火處理方案是甘油、乙二醇、液體石蠟或熱空氣110℃~130℃，1h~2h 緩慢冷卻。
(7) 制件內(nèi)應(yīng)力檢驗(yàn)。比較普遍的方法有兩種：偏振光檢驗(yàn)法及溶劑浸漬法。偏振光檢驗(yàn)法適用于各種透明塑料制件的檢驗(yàn)，利用制件的透明性，把制件置于偏振光鏡片之間，從鏡片上觀察制件表面彩色光帶面積的大小來(lái)確定內(nèi)應(yīng)力發(fā)生范圍的大小，光帶面積越大，內(nèi)應(yīng)力范圍越大。
溶劑浸漬法是將制件浸在某些溶劑(如苯、四氯化碳、環(huán)己烷、乙醇、甲醇)內(nèi)，按制件發(fā)生龜裂破壞所花的時(shí)間來(lái)判斷應(yīng)力的大小，時(shí)間愈長(zhǎng)應(yīng)力愈小。一般如果浸漬1min~2min 還未見開裂的，說(shuō)明內(nèi)應(yīng)力較小，使用過(guò)程中不大會(huì)發(fā)生問(wèn)題。
