大连注塑成型材料的选择直接影响产品性能、生产效率和成本,需综合考虑以下关键因素:
一、产品性能要求
机械性能
强度与刚度:根据产品受力情况选择材料,如结构件需高强度的尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC),而轻质部件可选聚丙烯(PP)或改性聚丙烯。
韧性与抗冲击性:需耐摔或抗冲击的产品(如家电外壳)可选PC、ABS或PC/ABS合金,避免使用脆性较大的聚苯乙烯(PS)。
耐磨性:运动部件(如齿轮、轴承)需选择耐磨性好的材料,如聚甲醛(POM)、增强尼龙(PA+玻纤)或聚四氟乙烯(PTFE)填充材料。
物理性能
耐热性:根据使用温度选择材料,如长期耐温100℃以上可选PC、尼龙(PA66耐温约150℃),更高温场景(如汽车引擎部件)需用聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等工程塑料。
耐化学性:接触溶剂、酸碱的产品(如化工容器)需选聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或氟塑料(如PTFE),避免使用易腐蚀的ABS或聚氨酯(PU)。
绝缘性与导电性:电子元件需高绝缘材料(如聚苯醚(PPO)、环氧树脂),而防静电或导电部件可选添加碳黑、金属纤维的改性塑料。
外观性能
表面光洁度:透明制品(如光学镜片)主选光学级PMMA或PC,而哑光表面产品可选添加哑光剂的PP或ABS。
颜色稳定性:户外长期使用的产品需选耐紫外线(UV)的材料(如添加抗氧剂、光稳定剂的ABS或ASA),避免褪色或老化。
二、成型工艺适配性
熔融流动性
材料的熔体流动速率(MFR)直接影响充模能力:薄壁或复杂结构件需高流动性材料(如注塑级PS、聚丙烯(PP)低熔指牌号),而厚壁件可选流动性稍低但成本更低的牌号。
对于小浇口或长流程模具,优先选MFR值高的材料(如ABS的MFR通常为5~20g/10min,数值越高流动性越好),避免充模不足或熔接痕明显。
热稳定性与加工温度
高温下易分解的材料(如聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM))需严格控制料筒温度和停留时间,避免降解产生气泡或变色。
材料加工温度需与注塑机匹配:例如PC的加工温度约280~320℃,而PE仅需180~250℃,若设备至高温度不足则无法加工高温材料。
收缩率与变形控制
结晶型塑料(如PE、PP、PA)收缩率较高(1%~2.5%),需设计更大的模具脱模斜度和冷却系统,避免制品尺寸偏差或翘曲;非结晶型塑料(如PS、PC、ABS)收缩率较低(0.3%~0.8%),更适合高精度零件。
玻纤增强材料(如PA+30%GF)收缩率沿玻纤取向方向降低,需注意模具流道设计以减少各向异性变形。
三、成本与环保要求
材料成本
通用塑料(如PE、PP、PS、ABS)成本较低,适合大批量低价产品;工程塑料(如PA、PC、POM)和特种塑料(如PEEK、PPS)成本高,多用于高性能场景。
考虑回收料比例:部分产品可使用一定比例的再生料(如工业包装件)降低成本,但需注意再生料的性能衰减(如冲击强度下降)。
环保与法规合规
食品接触制品需符合FDA、GB4806等标准,可选食品级PP、PE、PC(双酚A(BPA)含量需达标),避免使用含卤素或重金属的材料。
欧盟RoHS、REACH等法规限制某些物质(如邻苯二甲酸酯、多溴联苯),电子电器产品需选择无卤阻燃材料(如无卤阻燃PC/ABS)。
可降解需求(如一次性餐具)需选聚乳酸(PLA)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)等生物基材料。
四、后续加工与使用场景
后处理需求
需电镀、喷涂的产品需选表面附着力好的材料(如ABS,其表面经铬酸处理后易电镀),而PP需先进行火焰处理或底涂才能喷涂。
需焊接(如超声波焊接)的部件,材料熔点需匹配,例如PC与PC件易焊接,而PC与ABS焊接难度高。
使用环境适应性
户外产品需耐候性强的材料(如添加紫外线吸收剂的ASA、PMMA),避免因光照、雨水导致开裂或变色。
潮湿环境下的产品(如卫浴部件)需选吸水率低的材料(如PP、POM,PA吸水率较高需提前干燥)。
五、供应商与供应链
材料稳定性
选择主流供应商(如巴斯夫、杜邦、SABIC)的牌号,确保不同批次材料性能一致,避免因树脂分子量波动导致成型缺陷(如熔接痕强度不足)。
供应周期与库存
对于紧急订单,优先选择本地易采购的材料(如通用塑料);特种工程塑料可能需提前预订,需评估供应链风险。
注塑材料选择需以“性能优先、兼顾成本与工艺”为原则,通过样品测试(如试模、力学性能检测)验证所选材料是否满足需求。对于复杂产品,可借助模流分析(如Moldflow)模拟材料流动和冷却过程,提前优化材料选型和模具设计。