Spritzgussverfahren für PPS-Material
Polyphenylensulfid (PPS) ist ein Hochleistungskunststoff, der für seine hervorragende Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit und elektrischen Isoliereigenschaften bekannt ist. Er findet in der Elektronik-, Automobil- und Luftfahrtindustrie breite Anwendung. Aufgrund seines hohen Schmelzpunkts und seiner schnellen Kristallisationsrate ist das Spritzgießen von PPS jedoch mit gewissen Herausforderungen verbunden.
Wichtige Punkte im PPS-Spritzgussverfahren
Trocknungsbehandlung: PPS ist sehr feuchtigkeitsempfindlich, was den Schmelzfluss verringern und zu Defekten wie Blasen und Hohlräumen in den Formteilen führen kann. Daher müssen PPS-Rohmaterialien vor dem Spritzgießen gründlich getrocknet werden. Üblicherweise wird eine Vakuumtrocknung bei etwa 170 °C für 4–6 Stunden verwendet.
Temperaturkontrolle: PPS hat einen hohen Schmelzpunkt, der normalerweise zwischen 285 und 295 °C liegt. Beim Spritzgießen sollte die Zylindertemperatur zwischen 290 und 340 °C liegen und die Formtemperatur liegt normalerweise zwischen 140 und 170 °C. Eine zu niedrige Temperatur führt zu schlechtem Schmelzfluss und kurzen Spritzern, während eine zu hohe Temperatur zu Materialabbau führen kann.
Einspritzdruck: Der Einspritzdruck für PPS liegt im Allgemeinen zwischen 80 und 150 MPa oder sogar höher. Ein höherer Einspritzdruck hilft dabei, den Formhohlraum zu füllen und die Dichte des Formteils zu verbessern.
Einspritzgeschwindigkeit: Die Einspritzgeschwindigkeit sollte nicht zu hoch sein, da eine zu hohe Geschwindigkeit zu Bindenähten und Schrumpfungen führen kann. Generell wird eine moderate Einspritzgeschwindigkeit empfohlen.
Haltedruck: Haltezeit und Haltedruck beeinflussen die Dimensionsstabilität des Formteils erheblich. Eine unzureichende Haltezeit kann zu Schrumpfung und Verformung führen, während ein übermäßiger Haltedruck zu inneren Spannungen führen kann.
Schneckendrehzahl: Die Schneckendrehzahl sollte nicht zu hoch sein, da eine zu hohe Drehzahl Scherwärme erzeugen und zu Materialabbau führen kann.
Formdesign: Beim Formdesign sollten die Schrumpfungsrate und die Fließeigenschaften von PPS berücksichtigt werden. Auch die Position des Angusses und das Design des Kühlsystems haben einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des Formteils.
Häufige Probleme und Lösungen beim PPS-Spritzguss
Raue Oberfläche: Mögliche Ursachen: raue Formoberfläche, zu hohe Einspritzgeschwindigkeit und niedrige Materialtemperatur. Lösungen: Verbessern Sie die Oberflächenbeschaffenheit der Form, reduzieren Sie die Einspritzgeschwindigkeit und erhöhen Sie die Materialtemperatur leicht.
Schrumpfung: Mögliche Ursachen: unzureichende Haltezeit, falsche Angussstelle und niedrige Materialtemperatur. Lösungen: Haltezeit verlängern, Angussstelle optimieren und Materialtemperatur leicht erhöhen.
Hohlräume: Mögliche Ursachen: unzureichende Trocknung des Materials, zu hohe Einspritzgeschwindigkeit und niedrige Werkzeugtemperatur. Lösungen: Trocknung beschleunigen, Einspritzgeschwindigkeit reduzieren und Werkzeugtemperatur erhöhen.
Vorteile des PPS-Spritzgusses
Hervorragende Dimensionsstabilität: PPS hat einen niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten, was zu einer hervorragenden Dimensionsstabilität der Formteile führt.
Überlegene Hitzebeständigkeit: PPS weist eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit auf und kann über längere Zeiträume in Umgebungen mit hohen Temperaturen verwendet werden.
Hervorragende chemische Beständigkeit: PPS ist korrosionsbeständig gegenüber verschiedenen Chemikalien und weist eine gute chemische Stabilität auf.
Hervorragende elektrische Eigenschaften: PPS verfügt über eine hervorragende elektrische Isolierung und Lichtbogenbeständigkeit.
