大連工程塑料作為一種重要的高分子材料，憑借其優(yōu)異的性能在工業(yè)制造、汽車、電子、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著科技的進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，工程塑料將向高性能化、環(huán)?；⑤p量化和多功能化方向發(fā)展，為各行業(yè)提供更加優(yōu)質(zhì)的材料解決方案。

在航空航天領(lǐng)域，工程塑料用于制造輕量化、高強(qiáng)度的零部件。例如，PEEK用于制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件和航天器密封件；聚酰亞胺（PI）用于制造高溫環(huán)境下的絕緣材料和結(jié)構(gòu)件。工程塑料在建筑行業(yè)中的應(yīng)用主要集中在其耐候性、耐腐蝕性和絕緣性。例如，PC用于制造陽(yáng)光板和防彈玻璃；POM用于制造門窗滑軌和鎖具。

注塑成型工藝對(duì)大連工程塑料性能有哪些影響？

一、溫度的影響

1.料筒溫度

對(duì)性能的影響

溫度過(guò)高：

材料過(guò)度降解（如POM、PC高溫下易水解或熱氧化），導(dǎo)致分子量下降，力學(xué)性能（如拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性）大幅降低。

塑料熔體黏度下降，易產(chǎn)生毛邊、縮孔，且冷卻后制品內(nèi)應(yīng)力增加，可能導(dǎo)致開(kāi)裂（如PA制品高溫注塑后易吸濕開(kāi)裂）。

溫度過(guò)低：

熔體塑化不良，內(nèi)部出現(xiàn)未熔融顆粒，制品表面粗糙、有熔接痕，力學(xué)性能不均勻（如玻纖增強(qiáng)材料因分散不均導(dǎo)致強(qiáng)度波動(dòng)）。

流動(dòng)性差，難以充滿復(fù)雜型腔，導(dǎo)致缺料或尺寸偏差（如薄壁件成型困難）。

典型案例：

PEEK（聚醚醚酮）需料筒溫度達(dá)380~400℃才能充分熔融，溫度不足會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶度低、韌性差；但超過(guò)420℃會(huì)引發(fā)降解，喪失耐高溫性能。

2.模具溫度

對(duì)性能的影響

高溫模具（接近材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）：

減緩熔體冷卻速度，促進(jìn)結(jié)晶型材料（如PA、POM）的晶體生長(zhǎng)，提高結(jié)晶度，從而提升制品剛性、硬度和耐熱性（如POM模具溫度60~100℃時(shí)，結(jié)晶度從40%提升至55%，拉伸強(qiáng)度增加15%）。

減少內(nèi)應(yīng)力，降低制品翹曲變形風(fēng)險(xiǎn)（如PC制品模具溫度80~120℃時(shí)，應(yīng)力開(kāi)裂概率顯著降低）。

低溫模具（低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）：

快速冷卻抑制結(jié)晶，使非晶態(tài)材料（如PC、PSU）保持透明性，但結(jié)晶型材料可能形成細(xì)小晶?；驘o(wú)定形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致力學(xué)性能下降（如PA66低溫注塑時(shí)韌性提升但剛性下降）。

冷卻速度過(guò)快可能導(dǎo)致熔體填充不足，尤其對(duì)高黏度材料（如PPS、LCP）影響顯著。

典型案例：

光學(xué)級(jí)PC制品（如透鏡）需模具溫度80~100℃，以減少內(nèi)部應(yīng)力和光學(xué)畸變；而PA6齒輪為提高耐磨性，模具溫度常設(shè)為60~80℃以促進(jìn)結(jié)晶。

二、壓力的影響

1.注射壓力

對(duì)性能的影響

壓力過(guò)高：

熔體在高壓下過(guò)度取向（分子鏈沿流動(dòng)方向排列），導(dǎo)致制品呈現(xiàn)明顯的各向異性（如沿流動(dòng)方向拉伸強(qiáng)度提高20%~30%，垂直方向降低10%~15%），且脫模后內(nèi)應(yīng)力增加，易發(fā)生翹曲或開(kāi)裂（如 POM齒輪高壓注塑后易變形）。

對(duì)于玻纖增強(qiáng)材料，高壓可能導(dǎo)致玻纖斷裂，削弱增強(qiáng)效果（如GF30%的PA66，壓力過(guò)高時(shí)玻纖長(zhǎng)度從3mm降至1mm，強(qiáng)度下降約25%）。

壓力過(guò)低：

熔體填充不充分，制品出現(xiàn)短射、空洞，力學(xué)性能（如沖擊強(qiáng)度）大幅降低（如薄壁PPO制品壓力不足時(shí)，斷裂伸長(zhǎng)率下降40%）。

熔接痕強(qiáng)度不足，易成為斷裂源（如多澆口注塑的PC外殼熔接痕處沖擊強(qiáng)度僅為本體的60%）。

典型案例：

精密齒輪（如POM）通常采用中等注射壓力（80~120MPa），平衡取向度與內(nèi)應(yīng)力；而大型厚壁制品（如PEEK軸承套）需高壓（150~200MPa）確保壓實(shí)。

2.保壓壓力與時(shí)間

對(duì)性能的影響

保壓不足或時(shí)間過(guò)短：

熔體在冷卻過(guò)程中因收縮得不到補(bǔ)料，導(dǎo)致制品表面凹陷、內(nèi)部縮孔，密度降低，力學(xué)性能下降（如PA6制品保壓不足時(shí)，拉伸強(qiáng)度下降10%~15%，吸水率增加）。

結(jié)晶型材料結(jié)晶度降低，耐熱性下降（如POM保壓時(shí)間不足時(shí)，熱變形溫度從170℃降至150℃）。

保壓過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)：

制品內(nèi)應(yīng)力顯著增加，尤其是非晶態(tài)材料（如PC）易產(chǎn)生銀紋或開(kāi)裂，脫模難度增大（如手機(jī)外殼PC料保壓過(guò)高導(dǎo)致頂針痕明顯）。

延長(zhǎng)成型周期，降低生產(chǎn)效率（如PEEK保壓時(shí)間每增加10秒，產(chǎn)能下降約5%）。

典型案例：

醫(yī)療級(jí)POM注射器需長(zhǎng)保壓時(shí)間（20~30秒）確保尺寸精度和無(wú)縮孔；而薄壁PC燈罩采用短保壓（5~10秒）減少應(yīng)力集中。

三、冷卻時(shí)間的影響

1.冷卻速度

對(duì)性能的影響

快速冷卻（如低溫模具+高速水冷）：

結(jié)晶型材料（如PA、POM）因冷卻速度超過(guò)結(jié)晶速率，形成細(xì)小晶粒或非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致韌性提升但剛性和耐熱性下降（如PA66快速冷卻時(shí)，沖擊強(qiáng)度提高30%，但彎曲模量下降20%）。

非晶態(tài)材料（如PC、PSU）冷卻速度快可減少結(jié)晶，保持透明性，但內(nèi)應(yīng)力增加（如PC鏡片快速冷卻時(shí)，雙折射現(xiàn)象加劇，影響光學(xué)性能）。

緩慢冷卻（如高溫模具+自然冷卻）：

結(jié)晶型材料結(jié)晶度提高，形成粗大晶粒，剛性和耐熱性提升，但韌性下降（如POM緩慢冷卻時(shí)，拉伸強(qiáng)度增加15%，斷裂伸長(zhǎng)率下降25%）。

冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，且可能引發(fā)熔體降解（如熱敏性材料PVC冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)分解變色）。

典型案例：

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用PA66齒輪需緩慢冷卻（冷卻時(shí)間30~40秒）以提高結(jié)晶度和耐油性；而透明PC水杯采用快速冷卻（10~15秒）保證透光率。

2.冷卻均勻性

對(duì)性能的影響

模具冷卻水路設(shè)計(jì)不合理（如局部溫差＞15℃），導(dǎo)致制品各部位冷卻速度不均，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形（如長(zhǎng)方形POM板冷卻不均時(shí)，對(duì)角線翹曲度可達(dá)1~2mm）。

厚壁制品（如厚度＞5mm）內(nèi)部冷卻慢，易形成“皮層-芯層”結(jié)構(gòu)：皮層快速冷卻形成取向結(jié)構(gòu)，芯層緩慢冷卻形成粗大晶體，導(dǎo)致力學(xué)性能不均勻（如厚壁PA制品芯層沖擊強(qiáng)度比皮層低40%）。

應(yīng)對(duì)策略：

優(yōu)化模具冷卻系統(tǒng)（如螺旋式水路、隨形冷卻），確保溫差＜5℃；厚壁制品可采用階梯式冷卻（先快冷后慢冷）減少內(nèi)應(yīng)力。

通用工程塑料包括聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等。這類塑料在機(jī)械性能、耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性方面表現(xiàn)優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于汽車、電子、家電等領(lǐng)域。