1. Что такое АБС-пластик?
Глянцевый акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) — это особый тип термопластичного полимера, который сочетает в себе прочность, позволяющую выдерживать удары, вязкость и свободу от ударов. Он находит широкое применение в самых разных отраслях промышленности — от автомобилестроения до электроники, игрушек и бытовых товаров. ABS изготавливается путем процесса, называемого полимеризацией, в ходе которого соединяются акрилонитрил, бутадиен и стирол, каждый из которых придает материалу определенные свойства:
- Акрилонитрил обеспечивает химическую стойкость и термостойкость.
- Бутадиен повышает ударопрочность и вязкость.
- Стирол обеспечивает жесткость и глянцевое покрытие.
АБС широко используется в производственном процессе литья под давлением. Этот процесс позволяет максимально использовать превосходные механические свойства АБС, такие как высокая ударопрочность и жесткость. Литье под давлением из АБС идеально подходит для изготовления изделий, требующих прочности и долговечности, и обычно используется для изготовления автомобильных приборных панелей, электронных корпусов и компонентов бытовой техники.
2. Типы АБС-пластиков
Существует множество типов или сортов ABS-пластика для различных областей применения. К основным типам относятся:
- Стандарт ABS: Самый популярный сорт, обеспечивающий компромисс между прочностью, гибкостью и технологичностью. Он обладает благоприятными свойствами при литье под давлением.
- Высокоударный АБС (HI-ABS): Этот сорт отличается повышенной прочностью и ударопрочностью, что делает его пригодным для таких применений, как автомобильные детали или защитные футляры.
- Огнестойкий АБС: Добавки в этот тип АБС снижают горючесть пластика, что делает его идеальным для использования в электрических компонентах и бытовых товарах, требующих устойчивости к пламени.
- Смеси АБС и поликарбоната (ПК): Этот материал представляет собой гибрид двух материалов. Он обычно используется для изготовления корпусов электроники.
- ABS Plus: Новый вариант ABS с превосходным качеством поверхности и идеальными технологическими свойствами для производства гладких, высокоточных конечных продуктов.
Несколько типов ABS-пластика обеспечивают различные преимущества, и каждый из них имеет определенный класс, подходящий для различных областей применения, которые обычно учитывают такие факторы, как прочность, долговечность и устойчивость к условиям окружающей среды.
6 Свойства материалов ABS
Устойчивость к ударам: ABS используется в изделиях, подвергающихся физическим нагрузкам, таких как автомобильные детали и электроника, благодаря своей высокой прочности и ударостойкости.
Жесткость и прочность: Обеспечивает хороший баланс жесткости и прочности и используется в сложных условиях эксплуатации.
Термостойкость: Без особых последствий принимает тепло (до 100°C/212°F), что делает его идеальным для термостойкости в автомобильной промышленности и электронике.
Эстетическая привлекательность: Его гладкая глянцевая поверхность легко поддается окраске или текстурированию, что делает его идеальным для потребительских товаров, таких как игрушки и электроника.
Простота обработки: ABS — это материал, который легко поддается формовке, особенно при литье под давлением, что позволяет создавать сложные конструкции с минимальным количеством отходов.
Химическая стойкость: Многие химические вещества не подвержены воздействию, но растворители, такие как ацетон, могут оказывать влияние.
3. Производительность ABS
Характеристики ABS
ABS-пластик обладает превосходными механическими свойствами и подходит для многих областей применения. Основные характеристики включают:
Физические свойства
Благодаря технологии изготовления ABS обладает очень хорошими механическими свойствами — твердостью, жесткостью и прочностью. Поэтому его часто используют в качестве универсального инженерного пластика. Смолы ABS имеют белый или светло-кремовый цвет, непрозрачны, нетоксичны и имеют приблизительную плотность 1,05. Коэффициент текучести расплава составляет от 0,2 до 0,7 %. При горении испускает желтое пламя, выделяет черный дым, не капает и размягчается без капель.
Термостойкость
АБС обладает умеренной термостойкостью: температура тепловой деформации при давлении 1,86 МПа составляет около 85 °C. Термообработка на 10 °C может повысить эту температуру, и диапазон использования АБС составляет от 40 °C до 85 °C, в то время как превышать 100 °C не рекомендуется. Теплопроводность ABS колеблется от 0,16 до 0,29 Вт/(м-К), а коэффициент линейного расширения составляет (6,2-9,5) × 10-⁵K-¹. В результате он имеет один из самых низких коэффициентов расширения среди термопластов, что делает его отличным материалом для создания деталей точных размеров.
Механические свойства
Это прочный термопластик с высокой ударной прочностью. Благодаря энергопоглощающим свойствам резинового компонента, это может предотвратить образование серебристых линий. Акрилонитрил-бутадиен-стирол обладает высокой ударной прочностью и достойной низкотемпературной вязкостью, даже при температуре ниже -40C. Он также демонстрирует высокую устойчивость к ползучести: соответствующие трубы под нагрузкой 7,2 МПа сохраняют свои размеры в течение двух лет.
Химическая стойкость
ABS устойчив к воде, неорганическим солям, щелочам и разбавленным кислотам. Однако он чувствителен к окислительным кислотам, таким как сельскохозяйственные серная и азотная кислоты. Растрескивание под напряжением возникает при длительном воздействии алифатических углеводородов, спирта, минеральных и растительных масел. АБС может растворяться в этилацетате, ацетоне и метиленхлориде, а также образовывать эмульсии.
Устойчивость к погодным условиям
В его структуре присутствуют двойные связи, которые делают АБС более устойчивым к солнечному свету, теплу и кислороду. В конечном итоге это приводит к окислению и разрушению. Например, после шести месяцев пребывания на открытом воздухе ABS теряет 45 % своей ударопрочности. Ультрафиолетовое излучение, тепло и кислород делают его хрупким. Для повышения атмосферостойкости в состав обычно включают такие добавки, как технический углерод или фенольные антиоксиданты.
4. Руководство по литью под давлением ABS
Литье под давлением ABS — один из самых популярных процессов производства деталей из акрилонитрил-бутадиен-стирола. Ниже перечислены этапы литья под давлением ABS:
Шаг 1 — Подготовка материала
Гранулы ABS загружаются в инжекционную машину. Они нагреваются до расплавленного состояния и готовы к впрыску в пресс-форму.
Шаг 2 — Впрыскивание в форму
Расплавленный АБС впрыскивается в полость пресс-формы под высоким давлением. Процесс впрыска тщательно регулируется, чтобы гарантировать полное и равномерное проникновение материала в форму.
Шаг 3 — Охлаждение и застывание
После впрыска форма охлаждается, в результате чего АБС застывает в заданной форме. Время охлаждения зависит от толщины детали и конструкции пресс-формы.
Шаг 4 — Открытие пресс-формы и извлечение деталей
Когда деталь остывает и затвердевает, пресс-форма открывается, и деталь извлекается. Затем она проверяется на наличие дефектов и качество перед переходом к следующей фазе процесса.
Шаг 5 — Постобработка (если требуется)
В зависимости от области применения формованная деталь из ABS может быть подвергнута обрезке, окраске или отделке поверхности.
3 совета для успешного литья под давлением ABS:
- Контроль температуры: Необходимо контролировать температуру бочки, пресс-формы и материала, чтобы предотвратить такие дефекты, как коробление, плохое качество поверхности и т. д.
- Скорость впрыска: скорость впрыска должна быть тщательно отрегулирована, чтобы избежать таких проблем, как короткие выстрелы или неполное заполнение.
- Выталкивание: Когда деталь извлекается из формы, она должна быть достаточно затвердевшей, чтобы сохранить свою форму, поэтому необходимо достаточное время охлаждения, чтобы изнашивать деталь так, чтобы она не деформировалась при извлечении.
Руководство по температурному режиму для пресс-форм для литья под давлением ABS
Увеличивается степень усадки деталей и удлиняется цикл формования. Для решения этой проблемы используется метод пресс-формы с подогревом. Температура пресс-формы 60-70°C идеально подходит для деталей с высоким качеством поверхности, сложной формой и требованиями к эксплуатационным характеристикам.
Давление литья под давлением ABS
Давление впрыска зависит от толщины стенки, типа оборудования и марки смолы. Более высокое давление лучше использовать для тонкостенных, долговечных, мелкопористых, жаропрочных или огнестойких изделий. Это помогает заполнить полость, но чрезмерное давление может привести к проблемам с высвобождением или повреждению. Для минимального внутреннего напряжения контролируйте давление на уровне 60-70 МПа.
Скорость литья под давлением ABS
Скорость впрыска влияет на текучесть расплава АБС. Медленная скорость может привести к дефектам поверхности, таким как гофры и плохая сварка. Быстрые скорости не дают достаточного времени для правильного заполнения формы, что приводит к плохой обработке поверхности. Для обычного производства используйте средние и низкие скорости. Высокие скорости нужны только для сложного заполнения формы.
Пост-обработка при формовке ABS-пластика
Детали из ABS могут иметь внутренние напряжения. Малоиспользуемые детали нуждаются в термообработке. Нагревайте высокопроизводительные детали при температуре 70-80°C в течение 24 часов, затем дайте им остыть до комнатной температуры. Чтобы проверить внутреннее напряжение, замочите детали в ледяной уксусной кислоте. Если через 2 минуты трещины не появились, значит, напряжение низкое. Трещины в течение 5-15 секунд указывают на высокое внутреннее напряжение.
6 ключевых преимуществ литья под давлением ABS
Устойчивость к ударам и долговечность — ABS невероятно прочен и вынослив, что делает его отличным вариантом для изделий, которые будут подвергаться износу. Он идеально подходит для компонентов, подвергающихся механическим нагрузкам, таких как автомобильные детали или корпуса электронных устройств, и гарантирует, что они останутся целыми в сложных условиях.
Низкая стоимость материала — широкое использование ABS позволяет снизить стоимость деталей и, следовательно, общую стоимость производства. Простота его обработки методом литья под давлением позволяет наладить массовое производство без ущерба для качества, а его экономическая эффективность при массовом производстве находится на совершенно другом уровне.
Облегчает формовку или гибкость дизайна — благодаря хорошей текучести АБС меньше подвержен дефектам, таким как деформация или неполное заполнение, и поэтому легко поддается обработке литьем под давлением. Он также облегчает производство сложных форм и замысловатых конструкций, позволяя производителям точно создавать тонкие и функциональные композиции.
Великолепная эстетическая отделка — Стеклянные поверхности деталей из ABS придают им востребованную отделку, которую многие изделия ищут, чтобы выглядеть чище. Их легко красить, текстурировать или отделывать, при этом визуальный результат высочайшего качества не требует дополнительных действий, что делает их идеальными для потребительских товаров.
Отличная термостойкость — ABS хорошо работает в условиях умеренных температур, что делает его пригодным для использования в автомобильной промышленности или электротехнике, где детали могут подвергаться воздействию высоких температур. Он выдерживает нагрев без ущерба для своей структуры и характеристик.
Широкий спектр применения — АБС является широко используемым термопластичным полимером во множестве отраслей промышленности, от автомобильных деталей до бытовой электроники и медицинских приборов. Он может быть улучшен добавками (например, антипиренами), что обеспечивает гибкость в отношении эксплуатационных характеристик. Цепочка поставок также станет гораздо более гибкой.
5. Проблемы литья ABS-пластика под давлением и способы их решения
ABS — широко используемый материал для литья под давлением; однако в процессе литья под давлением возникает несколько проблем. Вот некоторые из распространенных проблем и способы их предотвращения:
| Выпуск | Причина | Решение |
| Деформация | Неравномерное охлаждение или проблемы с конструкцией пресс-формы | Регулировка каналов охлаждения и параметров формовки |
| Короткие выстрелы | Недостаточное давление впрыска или неправильная температура пресс-формы | Повышение давления впрыска и оптимизация температуры пресс-формы |
| Знаки потока | Высокая скорость впрыска или неправильная температура пресс-формы | Снижение скорости впрыска и точная настройка температуры пресс-формы |
| Маркировка раковины | Толстостенные детали с ненадлежащим охлаждением | Оптимизация толщины стенок и времени охлаждения |
| Воздушные ловушки | Плохая вентиляция в полости пресс-формы | Улучшить системы вентиляции и вытяжки от плесени |
| Поверхностные дефекты | Загрязнение или влага в материале | Обеспечение надлежащей сушки материала и чистоты пресс-формы |
Решение этих проблем на ранних стадиях формования позволяет повысить качество продукции и снизить количество брака.
Заключение
Прочный и недорогой, ABS-пластик является надежным материалом для тысяч применений. Зная его типы, характеристики и процесс литья под давлением, производители могут оптимизировать производство, улучшить качество продукции, снизить затраты и т. д. Кроме того, литье ABS под давлением особенно полезно для компонентов, требующих высокой прочности и ударопрочности, при условии оптимальной конструкции пресс-формы, подготовки материала и параметров обработки.
О компании BFY Mold
Компания BFY Mold специализируется на литье под давлением и производстве пресс-форм, обеспечивая массовое производство, производство по требованию, обработку с ЧПУ и услуги по зеркальной искровой отделке. Наш хорошо оборудованный завод и преданная, квалифицированная рабочая сила гарантируют высококачественное и недорогое решение для вашего проекта.
Свяжитесь с BFY Mold сегодня, чтобы начать новые проекты по литью под давлением ABS!
