以聚鄰苯二甲酰胺的PPA為代表的高溫高性能的聚酰亞胺材料的注塑工藝的研究及其在微電子、 aerospace等高端的工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，但其注塑的工藝條件相對(duì)較為復(fù)雜，對(duì)所用的料的選用、注射模具的設(shè)計(jì)、注塑的工藝參數(shù)的控制都有較高的要求

1. 材料特性

- 熔點(diǎn)：PPA 結(jié)晶熔點(diǎn)位于 310?℃–330?℃，屬于高熔點(diǎn)工程塑料[]。

采用對(duì)220℃～290℃的高溫下對(duì)其的研究發(fā)現(xiàn)其于該溫度范圍內(nèi)均能完成聚合并結(jié)晶手段，且其在此溫度范圍內(nèi)均能保持優(yōu)良的流動(dòng)性、粘度等一系列的熱穩(wěn)固性。

其熔體冷卻后可獲得2.4～3.5GPa的彈性模量，抗拉強(qiáng)度約90MPa，熱變形溫度可達(dá)120℃以上，對(duì)高溫的工作環(huán)境都具有較好的適用性。

2. 注塑溫度范圍

- 熔體溫度〔Melt Temperature〕：  

- 常規(guī)加工推薦 260?℃–320?℃，具體取值取決于材料牌號(hào)、填料含量還有所需流動(dòng)性。

依托于對(duì)實(shí)際的工藝案例的摸索及對(duì)玻纖增強(qiáng)的PPA的深入研究，將其最佳的熔體溫度確定為280℃(模具溫度105℃),同時(shí)另一項(xiàng)研究也將其熔體的溫度設(shè)為260℃均取得了較好的填充效果.。

- 模具溫度〔Mold Temperature〕：  

- 為控制冷卻速率、降低內(nèi)部應(yīng)力，常設(shè)于 70?℃–120?℃。

采用對(duì)模具的優(yōu)化如將模具的溫度調(diào)至105℃手段，將熔體的溫度調(diào)至280℃等，可將翹曲、軸向的偏移等一系列問題都較好的降低了[]。

3. 關(guān)鍵工藝參數(shù)

- 保壓時(shí)間、壓力：保壓時(shí)間對(duì)制件尺寸穩(wěn)固性影響顯著，保壓壓力通常取注射壓力 90% 左右。

依托于對(duì)高熔點(diǎn)材料的適度的注射速度的控制不僅能保證其充填的完整性，還能盡量避免由于過高的剪切熱的產(chǎn)生而導(dǎo)致的材料的降解.。

依托于適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)PPA的晶結(jié)速度較快，冷卻時(shí)間可設(shè)為10s～20s（具體取決于壁的厚度），從而使得晶體的充分形成，提高了其尺寸的精度。

4. 加工注意事項(xiàng)

因此，對(duì)PPA的注塑前都需在80℃—100℃的干燥環(huán)境下干燥4—6h,以防PPA水分的水解產(chǎn)生出氣泡,從而使其造成的機(jī)械性能下降.。

借助對(duì)螺桿的合理的設(shè)計(jì)如采用高的壓比、長(zhǎng)的螺距等，可使剪切的金屬得到足夠的熱，形成均勻的熔體溫度分布，從而更好地保證了切削的連續(xù)性和均勻性，提高了切削的效率和切削的精度。

但無論如何加入的玻纖或高溫的炭填料都將會(huì)略降低熔體的溫度的要求（如可達(dá)280℃），但也將會(huì)對(duì)熔體的粘度造成一定的提升，因此都需要我們對(duì)其相應(yīng)的調(diào)高一一的注射壓力。

5. 典型工藝示例〔玻纖增強(qiáng) PPA〕  

- 熔體溫度：280?℃  

- 模具溫度：105?℃  

- 保壓壓力：90% 注射壓力  

- 保壓時(shí)間：12?s  

- 冷卻時(shí)間：約 15?s〔依據(jù)壁厚〕  

依托于對(duì)Moldflow的精準(zhǔn)的仿真對(duì)比， ultimate系列的軸向偏移降低了8%，整體的產(chǎn)品質(zhì)量也相對(duì)提升了9%。

6. 溫度控制影響

但隨著熔體的溫度的不斷升高，流動(dòng)性也就相應(yīng)的得到了明顯的提升，從而對(duì)填充的阻力也就起到了較大的促進(jìn)作用，但也將對(duì)填充的熱降解帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。

但若將模具的溫度一一調(diào)高也會(huì)帶來相對(duì)的“弊端”——一方面能較好的降低了冷卻的速率，進(jìn)而將內(nèi)部的應(yīng)力、翹曲等一一降低，但另一方面也會(huì)使得整個(gè)印模的循環(huán)時(shí)間相對(duì)的延長(zhǎng)一會(huì)兒。

盡量避免將厚的鑄件的熔體溫度與模具的溫度之間的差別太大，以防止其表面在冷卻的過程中內(nèi)外的應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋等不良的外形及內(nèi)部的缺陷。

總結(jié)

通過將其作為一類高熔點(diǎn)的工程塑料，巧妙的控制了其在注塑的核心溫度的范圍（一般在260℃～320℃的熔體溫度、70℃～120℃的模具溫度之間）從而充分的發(fā)揮了其自身的優(yōu)良性能.。憑借對(duì)材料的具體牌號(hào)、合適的填料類型以及制件的精細(xì)的幾何形狀的優(yōu)化的設(shè)計(jì)，通過對(duì)其流動(dòng)性的、結(jié)晶的質(zhì)量、尺寸的精度的平衡的對(duì)等的調(diào)節(jié)等，才能更好的實(shí)現(xiàn)其實(shí)際的工藝過程。依托于對(duì)干燥的準(zhǔn)確控制、螺桿的合理設(shè)計(jì)以及對(duì)保壓的精準(zhǔn)調(diào)配等多方面的把握，才能真正的實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的PPA注塑件的生產(chǎn)。