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模塑廠家應認識到工藝條件在多大程度上會影響零件的最終性能。

随着模具溫度的升高，這種高溫尼龍的室溫剛度也随之提高。但更重要的是模具溫度對高溫下樣品剛度的影響。這表明冷卻太快會降低零件的結晶度。

當我們一起工作時，我發現普遍不了解工藝條件對成型零件的最終性能有多大影響。普遍的意見似乎是所選材料具有數據表上公布的特性，而與原料如何轉換成模制品無關。

在這種思維方式下，加工者的工作僅僅是将材料加熱到熔融狀态，使其通過合适的加工設備，然後将聚合物重新固化為印刷品所描述的形狀。隻要零件滿足美學要求并且關鍵尺寸符合印刷要求，加工者就可以完成工作。屬性是材料供應商的省。

不幸的是，這不是那麼簡單。例如，在注塑成型中，無論零件設計如何，成型條件都會對材料的最終性能産生重大影響。對聚合物的性能有重大影響的兩個工藝條件是熔體溫度和模具溫度。

首先，重要的是要區分這些過程條件和我們用來控制它們的設定點。熔體溫度是聚合物離開噴嘴并進入模具時的實際溫度。料筒設定點代表了我們用來達到所需熔體溫度的工具，但它們并非一回事。

賦予材料的機械功，停留時間以及螺杆和機筒的狀況在确定實際熔體溫度方面均起着重要作用。類似地，模具型芯和型腔的實際表面溫度與通過模具中的通道的流體的溫度有關，但不一定相同。

假設理解了這一點，我們可以檢查這兩個參數對聚合物性能的影響。通常理解的是，熔融溫度對粘度有影響。但是熔體溫度也影響模塑部件中聚合物的最終分子量。

例如，在一個涉及用聚丙烯模制的部件的實驗中，在熔融溫度為400 F（204 C）下模制的部件中的聚合物比在480 F（249 C）下模制的部件具有明顯更高的平均分子量。這轉化為更好的抗沖擊性以及更低的成型能耗和更短的循環時間。

模具溫度對最終性能的影響可能不太明顯，但往往影響更大。在無定形聚合物（例如ABS和聚碳酸酯）中，較高的模具溫度産生較低的模制應力，因此具有更好的耐沖擊性，耐應力龜裂性和疲勞性能。

在半結晶材料中，模具溫度是确定聚合物結晶度的重要因素。結晶度控制許多性能參數，包括抗蠕變性，抗疲勞性，耐磨性和高溫下的尺寸穩定性。晶體隻能在低于熔點但高于聚合物的玻璃化轉變溫度（Tg）的溫度下形成。

結晶時間

當模制半結晶材料時，理想的模具溫度将高于Tg，以使聚合物有足夠的時間結晶。圖1比較了在适當的模具溫度和較低的模具溫度下模塑時，高溫尼龍（PPA）的性能。該圖顯示了材料的模量随溫度的變化。随着模具溫度的升高，室溫下材料的剛度也随之提高。

但是，在較高的測試溫度下，可以看到在适當的溫度下和較低的模具溫度下模制的樣品之間存在更大的差異。當材料在130到140°C接近玻璃化轉變區域時，在較低溫度下模制的材料的模量開始下降，在更低的模具溫度下模量則下降得越來越遠。此行為在處理器的手中。

圖2顯示了模具和熔體溫度在确定ABS（一種通常因其韌性而選擇的無定形聚合物）的沖擊性能中的相互作用。當模具溫度從29到85 C（85到185 F）變化，熔體溫度從218到271 C（425到515 F）調整時，輪廓圖捕獲了落镖抗沖擊性。僅僅由于這些過程的改變，抗沖擊性就從小于2 Nm（1.4 ft-lb）到幾乎50 Nm（36.5 ft-lb）不等，這可能令某些人感到驚訝。

模具溫度是主要因素。但是，将較高的模具溫度與較低的熔體溫度結合使用可獲得最佳結果。理想的加工條件範圍以及應避免的條件在該圖中非常明顯。

這種行為是所有聚合物的特征。通常，通過将較低的熔體溫度和較高的模具溫度結合在一起，可獲得最佳性能。不幸的是，這與我們通常在生産車間發現的相反。通常，熔體溫度比理想溫度高，因為通常認為熔體溫度是降低熔體粘度的唯一可用工具。較高的熔體溫度會增加能耗，降解聚合物，并延長制造尺寸穩定零件所需的冷卻時間。

為了補償延長的循環時間，加工商将依靠降低的模具溫度來恢複損失的生産率。然而，降低的熔體溫度和較高的模具溫度通常會産生具有相同或更短循環時間以及更好機械性能的零件。當加工商了解他們在建立聚合物性能中的作用時，他們将以非常不同的方式進行工藝開發，從而最終降低成本并提高質量。

備注說明：本文為全英文譯文過來，可能會與傳統的釋義有所差異，注塑彙整理。

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