塑料样条制样机的制作需遵循严格的标准化流程,涵盖设备选型、模具设计、原料预处理、环境控制、制样流程及质量控制等关键环节,以确保测试数据的准确性和可比性。
一、设备与模具要求
注塑设备
需配备高精度温控系统(温度波动≤±2℃)和压力控制系统(压力波动≤±1%),确保熔体均匀填充模具。
推荐使用螺杆式注塑机,螺杆直径与长径比需根据材料特性(如熔融指数)优化设计。
模具设计
材质:优先选用不锈钢(如S136H)或工具钢(如H13),表面需抛光至镜面(Ra≤0.2μm),减少样品表面缺陷。
尺寸精度:模具型腔尺寸需根据标准样条尺寸(如ISO527-2哑铃型样条)设计,公差控制在±0.02mm以内。
浇口与流道:采用潜伏式浇口或点浇口,流道直径需根据材料流动性调整(如PP材料流道直径3-5mm,PA6材料流道直径2-4mm)。
二、原料预处理
干燥处理
尼龙(PA)类材料需在80-120℃下干燥4-8小时,含水量≤0.02%;
聚碳酸酯(PC)需在120℃下干燥3-4小时,含水量≤0.03%;
干燥设备需配备湿度传感器,实时监控干燥效果。
粒料筛选
使用振动筛(目数≥30目)去除粒径不均的颗粒,确保原料均匀性。
三、环境控制
温湿度要求
制样环境温度控制在23±2℃,相对湿度50±5%;
使用温湿度记录仪实时监控,超限自动报警。
洁净度要求
制样区域需达到ISO8级(10万级)洁净标准,防止杂质污染样品表面。
四、制样流程规范
拉伸性能样条制备
尺寸:哑铃型(1BA型),总长150mm,平行部分长度80±2mm,宽度10±0.2mm,厚度4±0.2mm。
工艺参数:
注塑温度:根据材料类型设定(如PP为200-230℃,PA6为240-260℃);
模具温度:25-80℃(根据材料玻璃化转变温度调整);
保压压力:40-60MPa,保压时间10-20s;
冷却时间:15-30s(确保样品完全固化)。
冲击性能样条制备
简支梁冲击(ISO179、GB/T1043.1):
样品尺寸:80±2mm×10±0.2mm×4±0.2mm,缺口深度为样品厚度的1/3(1.33±0.1mm),缺口角度45°,底部半径0.25mm。
悬臂梁冲击(ISO180、GB/T1843):
样品尺寸:63.5±0.1mm×12.7±0.2mm×3.2±0.2mm,缺口参数同简支梁。
缺口加工:使用专用缺口制样机,切刀转速500-1000rpm,进给速度0.5-1mm/s。
弯曲性能样条制备
尺寸:80±2mm×10±0.2mm×4±0.2mm,跨距16±0.1mm(跨距比为16:1)。
工艺参数:与拉伸样条相同,但需确保样品无残余应力(可通过退火处理消除)。
五、质量控制要点
尺寸精度检测
使用游标卡尺(精度0.02mm)或千分尺(精度0.001mm)测量样品尺寸,超差样品需重新制备。
关键尺寸(如平行部分宽度、厚度)需100%检测。
外观缺陷检查
剔除表面存在气泡、飞边、裂纹或明显熔接痕的样品;
使用放大镜(5-10倍)检查缺口区域,确保无微裂纹。
平行样要求
每个测试项目至少制备3个平行样品,数据重复性需满足标准要求(如拉伸强度RSD≤5%)。
批次记录与追溯
详细记录原料批次、制样日期、注塑参数(温度、压力、时间)及样品编号;
建立样品档案,保存期限≥2年。