手机的常用材料

手机的常用材料

了解手机常用材料的性能与特性,有利于我们在设计过程中合理的选用材料,目前手机常用的材料有:PC、ABS 、PC+ABS、POM、PMMA 、TPU、RUBBER 以及最新出现的材料PC+玻纤和尼龙+玻纤等。

.PC 聚碳酸脂

化学和物理特性:

PC 是高透明度(接近PMMA),非结晶体,耐热性优异;成型收缩率小(0.5-0.7%) ,高度的尺寸稳定性,胶件精度高;冲击强度高居热塑料之冠,蠕变小,刚硬而有韧性;耐疲劳强度差,耐磨性不好,对缺口敏感,而应力开裂性差。注塑工艺要点:

高温下PC 对微量水份即敏感,必须充分干燥原料,使含水量降低到0.02% 以下,干燥条件:100-120 ℃,时间12 小时以上;PC 对温度很敏感,熔体粘度随温度升高而明显下降,料筒温度:250-320℃,(不超过350℃),适当提高后料筒温度对塑化有利;模温控制: 85-120 ℃,模温宜高以减少模温及料温的差异从而降低胶件内应力,模温高虽然降低了内应力,但过高会易粘模,且使成型周期长;流动性差,需用高压注射,但需顾及胶件残留大的内应力(可能导至开裂),注射速度:壁厚取中速,壁薄取高速;必要时内应力退火;烘炉温度125-135 ℃,时间2Hrs ,自然冷却到常温;模具方面要求较高;设计尽可能粗而短弯曲位少的流道, 用圆形截面分流道及流道研磨抛光等为使降低熔料的流动阻力;注射浇口可采用任何形式的浇口,但入水位直径不小于1.5mm;材料硬,易损伤模具,型腔、型芯经淬火处理或镀硬(Cr);啤塑后处理: 用PE 料过机;PC 料分子键长,阻碍大分子流动时取向和结晶,而在外力强。

.ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物

化学和物理特性:

ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。ABS 收缩率较小(0.4-0.7%),尺寸稳定;并且具有良好电镀性能,也是所有塑料中电镀性能最好的;从形态上看,ABS 是非结晶性材料,三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS 材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS 材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。A (丙烯睛) ---占20-30% ,使胶件表面较高硬度,提高耐磨性,耐热性B (丁二烯) --- 占25-30% ,加强柔顺性,保持材料弹性及耐冲击强度C (苯乙烯) --- 占40-50% ,保持良好成型性(流动性、着色性)及保持材料刚性。注塑工艺要点:

吸湿性较大,必须干燥,干燥条件85℃,3hrs 以上(如要求胶件表面光泽,更需长时间干燥);温度参数: 料温180-260℃(一般不宜超过250℃,因过高温度会引致橡胶成份分解反而使流动性降低),模温40-80 ℃正常,若要求外观光亮则模温取较高;注射压力一般取

‹ PC+ABS

化学和物理特性:综合了两者的优点特性,好比是提高了ABS 耐热性和抗冲击强度的材料。.POM 聚甲醛化学和物理特性:

高结晶、乳白色料粒,很高刚性和硬度;耐磨性及自润滑性仅次于尼龙(但价格比尼龙便宜),并具有较好韧性,温度、湿度对其性能影响不大;耐反复冲击性好过PC 及ABS;耐疲劳性是所有塑料中最好的。注塑工艺要点:

结晶性塑料,原料一般不干燥或短时间干燥(100℃, 1-2Hrs) ;流动性中等,注射速度宜用中、高速;温度控制:料温: 170-220 ℃,注意料温不可太高,240 ℃以上会分解出甲醛单体(熔料颜色变暗),使胶件性能变差及腐蚀模腔模温: 80-100 ℃,控制运热油;压力参数: 注射压力100Mpa ,背压0.5Mpa ,正常啤压宜采用较高的注射压力,因流体流动性对剪切速率敏感,不宜单靠提高料温来提高流动性,否则有害无益;赛钢收缩率很大(2-2.5%),须尽量延长保压时间来补缩改善缩水现象。模具方面:POM 具高弹性材料,浅的侧凹可以强行出模,注射浇口宜采用大入水口流道整段大粗为佳。

.PMMA 亚克力聚甲基丙烯酸甲脂

化学和物理特性:

具有最优秀的透明度及良好的导旋旋旋旋旋光性;在常温下有较高的机械强度;但表面硬度较低、易擦花,故包装要求很高。注塑工艺要点:

原料必须经过严格干燥,干燥条件: 95-100 ℃,时间6Hrs 以上,料斗应持续保温以免回潮;流动性稍差,宜高压成型(80-10Mpa) ,宜适当增加注射时间及足够保压压力(注射压力的80%)补缩;注塑速度不能太快以免气泡明显,但速度太慢会使熔合线变粗;料温、模温需取高,以提高流动性,减少内应力,改善透明性及机械强度。料温参数: 200-230℃,中215-235 ℃,后140-160 ℃;模温:30-70 ℃;模具方面:入水口要采用大水口,够阔够大;模腔、流道表面应光滑,对料流阻力小;出模斜度要足够大以使出模顺利;考虑排气,防止出现气泡、银纹(温度太高影响)、熔接痕等;PMMA 极易出现啤塑黑点,请从以下方面控制:保证原料洁净(尤其是翻用的水口料);定期清洁模具;机台清洁(清洁料筒前端,螺杆及喷咀等)。

.TPU 聚甲醛

化学和物理特性:

TPU 是热塑性弹性体,具有高张力、高拉力、强韧耐磨耐老化之特性, 且耐低温性、耐候性、耐油、耐臭氧性能为强性纤树脂。.RUBBER 硅胶

.NYLON(PA) 尼龙(聚胺)

化学和物理特性:

常见尼龙为脂肪族尼龙如PA6 、PA66 、PA1010.... 最常用的PA66( 聚己二己二胺),在尼龙材料中结构最强, PA6( 聚己内胺)具有最佳的加工性能。它结晶度高,机械强度优异(因为高分子链含有强极性胺基(NHCO) ,链之间形成氢键);冲击强度高(高过ABS、POM 但比PC 低),冲击强度随温度、湿度增加而颢着增加(吸水后其它强度如拉升强度、硬度、刚度会有下降);表面硬度大、耐磨性、自滑性卓越,适于做齿轮、轴承类传动零(自滑性原理A 分子结晶中具有容易滑移的面层结构);热变形温度低、吸湿性大、尺寸稳定性差。注塑工艺要点:

原料需充分干燥、温度80-90 ℃、时间四小时以上;熔料粘度底、流动性极好、啤件易出披锋,故压力取低一般为60-90Mpa ,保压取相同压力(加入玻璃纤维的尼龙相反要用高压);料温控制:过高的料温易使胶件出现色变、质脆及银丝,而过低的料温使材料很硬可能损伤模具及螺杆。料筒温度220-280℃(纤维偏高),不宜超过300℃,(注A6 熔点温度210-215℃,PA66 熔点温度255-265℃);收缩率(0.8-1.4%),使啤件呈现出尺寸的不稳定(收缩率随料温变化而波动);模温控制: 一般控制左20-90 ℃,模温直接影响尼龙结晶情况及性能表现,模温高------结晶度大、刚性、硬度、耐磨性提高;反之模温低------柔韧性好、伸长率高、收缩性小; 注射速度:高速注射,因为尼龙料熔点(凝点)高,只有高速注射才能使顺利充模,对薄壁,细长件更是如此;需要同时留意披锋产生及排气不良引致的外观问题;模具方面: 工模一般不开排气位,水口设计形式不限;退火/调试处理: 可进行二次结晶,使结晶度增大;故刚性提高,改善内应力分布使不易变形,且使尺寸稳定。可行方法: 用100℃沸水煮1-16 小时,视具体情况可考虑加入适量醋酸盐使沸点上升到120 ℃左右以增加效果。

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