PFA〔可熔性聚四氟乙烯〕注塑成型时,需特别注意其高温敏感性、流动性差还有易分解特性。以下是关键注意事项:
1. 原料预处理
- 充分干燥:PFA吸湿性虽低,但若含微量水分,于高温下会引发气泡。注塑前应于 120–150 ℃ 下干燥 2–4 小时,确保原料干燥。
- 预热:对颗粒进行预热〔例如 100–150 ℃〕可提升熔体流动性,减少注射阻力。
2. 温度控制
- 熔体温度:通常设于 350–420 ℃,最高不超过 475 ℃,否则会分解引发腐蚀性气体并导致变色、气泡。
- 模具温度:保持 150–200 ℃,避免熔体过早冷却造成充填不足或表面粗糙。
- 料筒分区控温:前段〔注射区〕350–370 ℃、中段〔塑化区〕340–360 ℃、后段〔进料区〕310–330 ℃,以确保塑化均匀。
3. 注射参数
- 注射压力:一般 60–100 MPa〔约 600–1000 bar〕,过高会导致模具变形、脱模困难,过低则充填不满。
- 注射速度:建议 20–60 mm/s,速度过快易卷入空气形成气泡,过慢则熔体前沿冷却引发流痕或熔接痕。
- 保压压力、时间:保压压力约为注射压力 80%,保压时间 1–5 分钟,有助于消除内部气泡并减少缩孔。
4. 模具设计
- 流道、浇口:采用圆形截面、直径 ≥ 5 mm 流道,避免尖角,以降低流动阻力。
- 模具材质:熔融 PFA 对金属有腐蚀性,一直生产应采用不锈钢并表面镀硬铬〔Ra≤0.2 μm〕以增强耐磨性、脱模性。
- 排气设计:优良排气能防止因困气引起气泡、烧焦缺陷。
5. 冷却、脱模
- 冷却时间:根据制品厚度约 20–60 秒,需配合模具温度控制,避免变形。
- 脱模:PFA 收缩率较大〔约 3–4%〕,脱模也许困难,可选用氟系脱模剂或优化模具拔模斜度。
6. 后处理、质量检查
- 退火处理:制品于 200–250 ℃ 下退火 1–2 小时,可消除内应力,提升尺寸稳固性、机械性能。
- 外观、尺寸检测:检查气泡、缩孔、飞边、裂纹缺陷,并使用量具确认关键尺寸是否符合图纸。
7. 安全、环保
- 通风防护:PFA 于超过 475 ℃ 分解会释放腐蚀性氟化物气体,操作区域需有强排风系统。
- 设备清洁:使用前后清理料筒、螺杆,避免残留料碳化影响下次生产。
常见问题、对策
- 气泡:加强干燥、增强保压压力、优化注射速度。
- 缩孔:增加保压时间、压力、提升模温。
- 缺料:增强注射速度、温度、扩大浇口尺寸。
PFA 注塑成功关键于于控制温度区间、选用耐腐蚀模具、优化注射参数并做好原料预处理。于实际生产中建议领先行小批量试模,逐步调整工艺参数至稳固状态。
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