LCP加工方法
1、 注塑成型
注塑成型是LCP塑料最主要的成型方法。
LCP塑料不仅具有优异的加工流动性,且固化速度快,适用于采用注塑成型方法加工。相对于聚苯硫醚(PPS)和耐高温尼龙(HT-PA),制件具有无飞边等优势。
2、 挤出成型
挤出成型方法常用于生产塑料薄膜和管材等。目前LCP一般与其它各向同性的材料,如 PET、乙烯-乙烯醇共聚物( EVOH) 等通过共挤出加工成型成多层薄膜或者管材
3、 溶液浇注成型
LCP具有较低的热膨胀系数、优良的尺寸稳定性、低吸湿性、优异的高频特性和电绝缘性能,使其在高频电路基板得以广泛的应用。其中挠性印制板和嵌入式电路板需要布局灵活及高密度的布线,因而对成型工艺要求非常高。传统的注塑、挤出等方法难以满足其工艺要求。
4、 吹塑成型
LCP塑料具有优异的耐气体透过性和耐溶剂性能,可通过吹塑成型成阻隔性能优良的中空成型制品或者薄膜制件。
LCP模具工艺重点
1、LCP制品的模具设计很关键,模具的进胶口应采用普通开放嘴,而不采用热嘴,如果用热嘴制品容易起泡,即温度过高易导致产品过火。
2、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 ℃。
3、在模温选择方面,为缩短成型周期、防止披锋,应选择较低的模温;如果要求制品尺寸稳定性高,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制品模具设计
由于LCP为各向异性,故LCP制品的物性受其自身及填充材料取向的支配,而这种取向是由材料熔体在流动时受到的剪切应力所决定的。因此在模具设计时,必须将型腔内材料的流动状态,结合制品所要求的具体性能进行综合考虑。一般情况下,LCP制品的厚度越薄,其取向性就越显著;而LCP制品的接缝部分对其强度有很大影响,所以在模具设计时,应尽可能避免产生熔接缝。
1、流道
流道按加工难易程度依次分为半圆形、梯形和圆形,而从截面积和压力损失的角度由好到坏则依次为圆形、梯形和半圆形,因此建议使用圆形或梯形流道。对于LCP模具的流道直径设计,须考虑流道长度、塑件尺寸及经济性等多个因素,但通常可将流道直径设计为2~5mm。另外,流道长度原则上应尽量缩短,其中对于多型腔模具,为了减少模腔间的差异,最好使到各个模腔的距离保持相等。如果主流道尺寸远大于注射机的喷嘴孔径,主流道内就容易出现喷射痕,还可能卷入空气,从而使制品产生气泡。因此最好把主流道的最小直径,设计成比喷嘴孔径大0.5mm左右,并将斜度设为0.5~1°。LCP不但具有良好的脱模性,而且也具有很好的流动性。如果在模具表面出现划痕,就会影响制品的脱模性。因此须对直接浇口和流道进行研磨抛光,并且在直接浇口和流道的末端设置冷料穴结构。
2、浇口
在LCP的模具设计中,浇口设计尤为重要。由于LCP具有各向异性,因此必须在考虑填充方式的基础上来确定浇口形式和浇口位置。另外为充分发挥LCP所具有的优异特性,原则上须将浇口设置在熔体流动方向上。如果制品形状复杂,那么在熔体流动方向上就容易产生乱流。这时可以忽略浇口位置对LCP分子排列产生的影响,只能采取调整速度和压力的方法来补救。LCP模具设计中,一般可采用侧浇口、 点浇口和潜伏式浇口的浇口形式。
3、排气槽
LCP在成型时可产生微量气体。为了更好地填充型腔,有必要设置排气槽。排气槽(长100~200 mm)深度以1~2mm为宜,如果低于这个深度,排气槽的截面积就会更小,从而达到气体流动的下限, 可能会造成排气不畅。因此凡是在气体容易滞留 之处都应该设置排气槽。
LCP加工成时要注意的问题
1. 料筒温度
通常料筒温度、喷嘴温度、材料熔融温度如表所示。如考虑到螺杆的使用寿命,可以缩小后部、中部、前部的温差。为了防止喷嘴流涎,喷嘴温度可以比表中所示的温度低10℃,如果要提高流动性的话,所设温度可以比表中所示的温度高出20℃,但是必须注意下列情况。
降低料筒温度时:滞留时间过长,不会引起粒料在料筒中老化,也不会产生腐蚀性气体,所以滞留时间长一般不会产生什么大的问题。但是,如果长时间中断成型的话,请降低料筒温度,再次成型时,以扔掉几模为好。
2. 模具温度
LCP塑胶原料可成型的模具温度在30℃-150℃之间。但是我们一般将模具温度设定在70℃-110℃左右。为了缩短成型周期、防止飞边及变形,应选择低的模具温度;如果要求制品尺寸稳定(特别是用于高温条件下的制品),减少熔接缝的产生及解决充填不足等问题时,则应选择高的模具温度。
3. 可塑化
螺杆的转速一般为100rpm。如果是含玻纤或者含碳玻纤的材料,为了防止玻纤被折断,我们必须选择比较低的转速。此外,背压也尽可能低一点。料筒温度设定为300℃时,材料在料筒内滞留时间对塑料的机械性能、颜色都有影响。
4. 注射压力和注射速度
最合适的注射压力必须取决于材料、制品形状、模具设计(特别是直浇口、流道、浇口)及其他的成型条件。但是LCP无任何品级其熔融粘度都是非常低的,所以注射压力比一般的热可塑性树脂要低。成型刚开始时采用低压,然后慢慢地增加压力,这是一种比较好的方法。大抵的成型品在15MPa-45MPa的注射压力下即可成型。另外,LCP的固化时间比较快,所以注射速度快则易得到好的结果。
5. 成型周期
成型周期取决于成型品的大小、形状、厚薄、模具结构及成型条件。正如上面所说的那样LCP具有良好的流动性,所以它的填充时间比较短,且固化速度也比较快,所以我们可以得到较短的成型周期。代表性的成型周期为10秒-30秒。