模具温度

注塑成型TORELINA™材料时，模温是影响成型品外观、强度、耐热性、耐湿性以及尺寸精度的主要因素。这是因为TORELINA™的结晶度随着模温的变化而产生很大的变化。这也是所有结晶性塑料的共同特性。图3.14显示了使用TORELINA™材料（A504X90）成型的成型品与模温之间的关系。结晶度是通过广角X射线衍射仪（XRD）测量的。

• 图3.14 模温与结晶度的关系
• 图3.15 模温与表面粗糙度的关系(10点平均粗糙度)

结晶度随着模温的增加而增加。特别是当温度接近TORELINA™的玻璃态转化温度（90℃）时，结晶度的变化非常大。当模温低于70℃时，成型品的结晶度低于10%。当温度达到70℃～120℃的过渡区域时，结晶度发生很大的变化。一旦温度升至120℃或更高，虽然壁厚会产生轻微的影响，结晶度将达到饱和的状态。要特别注意，当模温设定在过渡区域（70℃～120℃）时，在模温完全稳定前，由于结晶度的偏差，可能会影响品质的稳定。如果模温设定在玻璃态转变温度（90℃～100℃）附近，可能会发生脱模不良，品质不稳定等问题。有时候为了减少披锋和加快成型周期，可以使用40℃或更低模温的方式进行注塑成型，然后进行退火处理，增加结晶度。但是，这种方式会使制品的外观变差（见图3.15）。一般我们推荐模具温度设定在130℃～150℃范围内。

相对而言，如果模温设定越高，成型品的冷却时间就会越长，将会对成型周期不利（如图3.16所示）。此外，对于厚壁相对较大且不同部位厚度差异较大的成型品，过高的模温容易引起开裂。鉴于此，除非一些特殊的场合，模温不应该超过150℃。图3.16显示了成型品中心部温度T与冷却时间tc（根据公式3.1计算）的关系。（假定成型品是平板形状的，而且热传导是一维的）

图 3.16 制品壁厚与模温和冷却时间(计算得出)的关系 (A504X90)

模温越高，TORELINA™的流动性越好。模温每递增10℃，流动性增加约3%～5%（图3.17）。

• 图 3.17 模温与流动性的关系y
  * 成型条件（设定值）：模温：320℃, 射出压力： 98 MPa,，射出速度: 100 mm/s
• 图3.18 模温与尺寸变化的关系
  * 成型品： ASTM 4号拉伸试验片(t 1.6 mm),，炮筒温度：320℃，测定：流动方向

图3.18显示了模温与成型收缩率、加热收缩率的关系。从图可以看出：模温越高，成型收缩率越大，而加热收缩率越小。这是所有结晶型树脂的共同特性。

图3.19～3.23显示了模温与其他特性的关系。如图3.14所示：模温越高，成型品的结晶度越高。也就是说，材料的刚性越强，韧性越低。从图3.16可以看出，随着成型品的壁厚的减少，树脂的冷却速度显著的增加。因此成型品的壁厚越小，越容易受模温的变化的影响。

• 图. 3.19 模温与拉伸强度的关系
• 图. 3.20 模温与拉伸伸长率的关系
• 图. 3.21 模温与弯曲强度的关系
• 图. 3.22 模温与弯曲模量的关系
• 图. 3.23 模温与简支梁冲击强度的关系
• 图. 3.24 模温与翘曲的关系

• * 成型品： 20 x 50 x 90 箱型 (t 2 mm), 炮筒温度：320℃

图3.24显示了箱型成型品的模具温度与翘曲的关系的调查结果。随着模温的递增，翘曲呈现出增加的趋势，可以认为是受结晶行为的影响导致的收缩。翘曲的行为是很复杂的，而且影响因素很多，例如成型品形状、成型条件等，所以在产品设计阶段要特别注意。