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浅谈LCP专用成型设备的选择

发布时间: 2012-03-29
浏览次数: 259

液晶高分子聚合物是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料,英文名为:Liquid Crystal Polyester 简称为LCP。LCP已经广泛用于化学工业、电子通迅、军工机械、航空航天、汽车制造等领域,LCP优良的综合性能越来越受到各国重视,其产品已引入各高技术领域的应用中,誉为超级工程塑料。

LCP的特性

液晶高分子聚合物树脂一般为米黄色,也有呈白色的不透明的固体粉末。密度为1.4~1.7g/cm3。LCP系列的特性包括:有自增强效果;线性膨胀系数小;耐热性优良;自阻燃性;熔体粘度低,流动性好,成型收缩小,耐化学药品性佳,耐磨、减磨性均优异等。

LCP的应用范围

LCP已经用于微波炉容器,可以耐高低温。LCP还可以做印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件;用于电子电气和汽车机械零件或部件;还可以用于医疗方面。

LCP料专用注塑机选择概述

啤LCP料必须选用专用注塑机,且要注意以下几点:

(1) 必须选择LCP料专用注塑机。

(2) 螺杆/料管需要使用耐磨性较佳的材料制造。螺杆的压缩          比、长径比及其螺牙都有特殊要求。

(3) 螺杆头部使用能防止逆流的结构。

(4) 需要较精密的温控系统。百科机器对射嘴温度有特

殊的PID SCR恒温精密温控系统,料管 PID+SSR温控偏 差±5℃,射嘴段PID SCR精密电热温控系统±1℃(如图示)。

(5) 射嘴部分需要特别设计。

(6) 加料及射出系统反应要灵敏。

(7) 射出料管容量要注意配合制品重量,不可太多或太少。 


LCP的成型工艺 

(1)料筒温度。通常料筒温度、射嘴温度、适宜树脂温度如表1所示。

 表1

E4000系列

树脂干燥条件

温度

140℃左右

时间

4~24小时

料管温度(℃)

后部

330~350

中间

350~370

前部

370~390

射嘴

370~390

适宜树脂温度(℃)

380

模具温度(℃)

40~160

射出压力(MPa)

120~160

保压压力(MPa)

40~60

螺杆背压(MPa)

0~5

射出速度

中到高速

螺杆转数(rpm)

100~150

必须注意的是,LCP料在料管中滞留时间过长或者残留量过多容易使LCP料过火,制 品表面会有气泡,一般料管熔胶结束3秒内就开模,残留量保证在5mm以内。但是,如果停机再次成型时,需将料管中的废料射出。

(2)采用比例式背压使加料更精确、稳定。  

(3)螺杆的转速一般为100~150rpm。如果是含玻纤或者含碳玻纤的材料,为了防止玻纤被折断,应相应降低转速。 此外,背压也尽可能低一点,大的制品可以使用背压,小的制品背压可为0。

(4)高灵敏度射出系统及自动V-P(V射出压力、P保压压力)转换功能使制品精密稳定﹐在有需要的情况下(比如制品非常精密),建议在模腔浇口处安装压力传感器,使V-P切换更接近实际。

(5)注射压力取决于材料、制品形状、模具设计浇口及流道等。但是LCP其熔融后的粘度非常低,所以注射压力比一般的树脂要低。LCP的固化时间比较快,所以高速注射是对注射成型机的重要要求,特别Bobbin制品,制品越小越薄越麻烦,注射速度应比注射压力的要求高得多。啤平面的制品保压时间一般不能过长,否则容易引起制品翘曲变形并产生应力。

(6)成型周期取决于制品的大小、形状、厚薄、模具结构及成型条件。LCP料具有良好的流动性,所以填充时间比较短,且结晶成型速度较快因此成型周期比较短。

LCP专用模具工艺重点

LCP制品的模具设计非常关键,模具的进胶口应采用普通开放嘴,而不采用热嘴,否则制品容易起泡,即温度过高易导致产品过火。

一般模具温度在140℃左右,上(前)模温度应高于下(后)模,因上(前)模温度高熔融胶的流动性好不易造成冷胶,下(后)模温度低制品容易结晶成型,上(前)下(后)模温差不超过15 ℃。

在模温选择方面,为缩短成型周期、防止披锋及变形,应选择较低的模温;如果要求制品尺寸稳定性较高,减少接缝的产生及充填不足等问题时,则应选择较高的模温。

LCP料的处理工艺

LCP料使用前应烘干,温度约145℃左右,时间约4~24小时,除湿后的LCP料剩余水分的含量应在0.02%以下,露点保持在-35 ℃。

对周边设备的要求

烘料方面:建议使用真空除湿干燥机,不要用一般的干燥机。因真空除湿干燥机可将LCP料中的水分抽出,而一般的干燥机则不能将料中的水分完全抽出,较难达到制品要求的质量。 

控制模温方面:建议采用模温机,其次是电热棒。一般使用热油模具温度最稳定,因热油可以在模具中循环的范围很大,令模具温度比较均匀。而热水散热较快,稳定性最差。


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