聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)及注射成型的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出的一種聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)及注射成型的工藝，設(shè)計(jì)的模具設(shè)置加熱裝置和隔熱層，保證熱效率及模具溫度的穩(wěn)定性；模具成型部分所用材料必須選用高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)小的材料，成型部分材質(zhì)硬度需在HRC55以上，便于產(chǎn)品順利脫模；模具型腔的出模斜度應(yīng)大于0.5°，保證產(chǎn)品順利脫出，表面不拉傷；在每個(gè)對(duì)應(yīng)金屬嵌件或孔的位置開設(shè)排氣槽，滿足消除熔接痕的目的。當(dāng)大型產(chǎn)品帶金屬嵌件時(shí)，金屬嵌件必須進(jìn)行化學(xué)腐蝕處理或表面吹砂清洗，并涂高溫偶聯(lián)劑如A-151等;另外，產(chǎn)品加工后需直接進(jìn)入200±5℃烘箱中進(jìn)行穩(wěn)定處理，防止產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋。
【專利說(shuō)明】聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)及注射成型的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于模具設(shè)計(jì)和成型工藝，具體涉及一種聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)及注射成型的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]由于聚酰亞胺分子中具有十分穩(wěn)定的芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)，使其體現(xiàn)出其他高分子材料所無(wú)法比擬的優(yōu)異電絕緣性、耐磨性、抗高溫輻射和物理機(jī)械性。同時(shí)，作為一種性能突出的尖端材料，聚酰亞胺已廣泛用于機(jī)電、電子電氣、儀表、石油化工、計(jì)量等領(lǐng)域，并成為全球火箭、宇航等尖端科技領(lǐng)域不可缺少的材料之一。
[0003]聚酰亞胺(PI)是耐高溫聚合物，在500°C能短期保持主要的物理性能，能長(zhǎng)期在接近300°C條件下使用。在耐高溫的工程塑料中，它是最有價(jià)值的品種之一。
[0004]該材料若采用模壓成型，多壓制成型材，后采用機(jī)械加工的方法保證產(chǎn)品形狀及尺寸要求；若采用注射成型，即需要模具直接成型，但由于該材料流動(dòng)性差，材料成型溫度高，因此其成型用模具結(jié)構(gòu)及加工工藝不同于一般注射材料，在此就該材料注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及成型工藝進(jìn)行研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)及注射成型的工藝。
[0007]技術(shù)方案
[0008]一種聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:在模具型腔處設(shè)置加熱棒孔，熱棒孔內(nèi)設(shè)有加熱棒；在模具的周圍設(shè)有隔熱層；模具型腔的出模斜度大于0.5° ;進(jìn)澆口采用直接進(jìn)料方式，進(jìn)澆口的深度尺寸需達(dá)到澆口處壁厚的2/3 ;在每個(gè)對(duì)應(yīng)金屬嵌件或孔的位置開設(shè)排氣槽。
[0009]模具成型部分的材質(zhì)硬度在HRC55以上。
[0010]模具型心、型腔表面必須進(jìn)行鍍鉻處理。
[0011]模具型心、型腔表面粗糙度為Ra0.1。
[0012]所述排氣槽的深度最小為0.5mm。
[0013]當(dāng)金屬嵌件或孔周圍的塑料壁厚小于1_時(shí)，在此處增加壁厚2?3_。
[0014]一種采用上述模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行聚酰亞胺材料注射成型的工藝，其特征在于步驟如下:
[0015]步驟1:按照材料干燥工藝條件對(duì)材料進(jìn)行干燥處理；
[0016]步驟2:對(duì)金屬嵌件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度與模具溫度相同或高于模具溫度10°C ；
[0017]步驟3:對(duì)模具加熱并溫度控制在200?230°C，然后注射聚酰亞胺材料；
[0018]步驟4:將成型后的廣品直接放入200±5 C的供箱中，待穩(wěn)定處理時(shí)間結(jié)束后，隨箱冷卻。
[0019]步驟2中，當(dāng)金屬嵌件外形尺寸> Φ 80 X 100，塑料壁厚< 2mm時(shí)，成型前對(duì)金屬嵌件與塑料粘接的表面進(jìn)行化學(xué)腐蝕處理或表面吹砂清洗表面處理，然后涂覆耐高溫的偶聯(lián)劑。
[0020]所述偶聯(lián)劑為A-151。
[0021]步驟3中，當(dāng)制品外形尺寸大于約Φ60 X 80，且壁厚小于2mm時(shí)，模具溫度需提高到 260。。。
[0022]有益效果
[0023]本發(fā)明提出的一種聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)及注射成型的工藝，設(shè)計(jì)的模具設(shè)置加熱裝置和隔熱層，保證熱效率及模具溫度的穩(wěn)定性；模具成型部分所用材料必須選用高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)小的材料，成型部分材質(zhì)硬度需在HRC55以上，便于產(chǎn)品順利脫模；模具型腔的出模斜度應(yīng)大于0.5°，保證產(chǎn)品順利脫出，表面不拉傷；在每個(gè)對(duì)應(yīng)金屬嵌件或孔的位置開設(shè)排氣槽，滿足消除熔接痕的目的。當(dāng)大型產(chǎn)品帶金屬嵌件時(shí)，金屬嵌件必須進(jìn)行化學(xué)腐蝕處理或表面吹砂清洗，并涂高溫偶聯(lián)劑如A-151等；另外，產(chǎn)品加工后需直接進(jìn)入200±5°C烘箱中進(jìn)行穩(wěn)定處理，防止產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1:實(shí)施例1的零件整體示意圖,壁薄之處L小于Imm ；
[0025]圖2:對(duì)實(shí)施例1的零件整體壁薄之處，L增加2?3mm
[0026]圖3:對(duì)實(shí)施例1的零件整體壁薄之處L增加2?3_的局部放大示意圖
[0027]圖4:實(shí)施例2的零件整體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0029]針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1的聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:在模具型腔處設(shè)置加熱棒孔，熱棒孔內(nèi)設(shè)有加熱棒；在模具的周圍設(shè)有隔熱層；模具設(shè)置的加熱裝置，其加熱功率應(yīng)能滿足260°C溫度要求。用加熱棒加熱來(lái)提高模具溫度。為了保證熱效率及模具溫度的穩(wěn)定性，需要在模具的周圍增加隔熱層。
[0030]模具型腔的出模斜度大于0.5°，以保證產(chǎn)品順利脫出，表面不拉傷。
[0031]進(jìn)澆口采用直接進(jìn)料方式，進(jìn)澆口的深度尺寸需達(dá)到澆口處壁厚的2/3 ;在每個(gè)對(duì)應(yīng)金屬嵌件或孔的位置開設(shè)排氣槽，深度最小為0.5_。以保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量和融合縫處強(qiáng)度。
[0032]由于本實(shí)施例的金屬嵌件或孔周圍的塑料壁厚較薄時(shí)，如小于1mm，則采用增加排氣槽無(wú)法滿足消除熔接痕的目的，則需在小于Imm之處增加壁厚2?3mm，見圖3。
[0033]模具成型部分的材質(zhì)硬度在HRC55以上，模具型心、型腔表面必須進(jìn)行鍍鉻處理，模具型心、型腔表面粗糙度為Ra0.1。因該材料在成型過(guò)程中會(huì)發(fā)生縮聚反應(yīng)，有低分子揮發(fā)物產(chǎn)生，對(duì)模具會(huì)造成腐蝕，表面粗糙度為Ra0.1，便于產(chǎn)品順利脫模。
[0034]采用模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行聚酰亞胺材料注射成型的工藝，其特征在于步驟如下:
[0035]步驟1:按照材料干燥工藝條件對(duì)材料進(jìn)行干燥處理；[0036]步驟2:對(duì)金屬嵌件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度與模具溫度相同或高于模具溫度10°C ；
[0037]步驟3:對(duì)模具加熱并溫度控制在200~230°C，然后注射聚酰亞胺材料；當(dāng)制品外形尺寸大于約Φ60 X 80，且壁厚小于2mm時(shí)，模具溫度需提高到260°C。
[0038]步驟4:將成型后的廣品直接放入200±5 C的供箱中，待穩(wěn)定處理時(shí)間結(jié)束后，隨箱冷卻。
[0039]對(duì)于金屬嵌件外形尺寸>約Φ80Χ100，塑料壁厚≤2mm時(shí)，為了保證金屬嵌件與塑料的粘接，減少因材料后收縮造成的裂紋或脫落，成型前需對(duì)金屬嵌件與塑料粘接的表面進(jìn)行化學(xué)腐蝕處理或表面吹砂清洗表面處理，后涂覆耐高溫的偶聯(lián)劑如A-151。
【權(quán)利要求】
1.一種聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:在模具型腔處設(shè)置加熱棒孔，熱棒孔內(nèi)設(shè)有加熱棒；在模具的周圍設(shè)有隔熱層；模具型腔的出模斜度大于0.5° ;進(jìn)澆口采用直接進(jìn)料方式，進(jìn)澆口的深度尺寸需達(dá)到澆口處壁厚的2/3 ;在每個(gè)對(duì)應(yīng)金屬嵌件或孔的位置開設(shè)排氣槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:模具成型部分的材質(zhì)硬度在HRC55以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:模具成型內(nèi)表面必須進(jìn)行鍍鉻處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:模具的內(nèi)表面粗糙度為Ra0.1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述排氣槽的深度最小為0.5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酰亞胺材料注射成型用模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:當(dāng)金屬嵌件或孔周圍的塑料壁厚小于1_時(shí)，在此處增加壁厚2?3_。
7.一種采用權(quán)利要求1?6所述任一項(xiàng)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行聚酰亞胺材料注射成型的工藝，其特征在于步驟如下: 步驟1:按照材料干燥工藝條件對(duì)材料進(jìn)行干燥處理； 步驟2:對(duì)金屬嵌件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度與模具溫度相同或高于模具溫度10°C ； 步驟3:對(duì)模具加熱并溫度控制在200?230°C，然后注射聚酰亞胺材料； 步驟4:將成型后的產(chǎn)品直接放入200±5°C的烘箱中，待穩(wěn)定處理時(shí)間結(jié)束后，隨箱冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝，其特征在于:步驟2中，當(dāng)金屬嵌件外形尺寸>Φ80Χ 100，塑料壁厚< 2mm時(shí)，成型前對(duì)金屬嵌件與塑料粘接的表面進(jìn)行化學(xué)腐蝕處理或表面吹砂清洗表面處理，然后涂覆耐高溫的偶聯(lián)劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于:所述偶聯(lián)劑為A-151。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于:步驟3中，當(dāng)制品外形尺寸大于約Φ60 X 80，且壁厚小于2mm時(shí)，模具溫度需提高到260°C。
【文檔編號(hào)】B29C45/26GK103692618SQ201310562751
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】趙小葳, 薛樹青, 趙紅華, 韋亮亮, 白春華, 劉鵬, 張搏, 榮玲, 梁林 申請(qǐng)人:陜西航空電氣有限責(zé)任公司, 陜西秦航機(jī)電有限責(zé)任公司