我们知道，聚碳酸酯（PC工程塑料）是一款性能优异、透明度较高、冲击韧性好、耐蠕变、使用温度范围宽的工程塑料，为五大工程塑料之一。也许您曾经遇到过或者听说过PC材料（聚碳酸脂）做的注塑件容易产生应力开裂的问题，那这是为什么呢？

小维建议我们在研究如何做好一个材料的注塑时，应该注意的一个问题就是： 材料的分子结构往往决定了材料的性能，同样材料的性能也反映了材料的分子结构，从材料的分子结构开始解剖这个问题，并采取一些措施来改善和解决可能会比较有效。

在注塑聚碳酸酯时，分子链会被迫取向，但是由于聚碳酸酯分子链上具有苯环，所以解取向会比较困难，而在注塑成型后，被取向的链有恢复自然状态的趋势，但是由于整个分子链已经被冻结和大分子链之间的相互交错，从而造成塑胶件制品存在残留应力，而残余应力的存在，就是造成产品可能出现应力开裂的原因。

注意：这里说的是可能，为什么是可能呢？

这是因为聚碳酸酯内部还存在很多力，而其中比较重要的是：抗开裂力，这个力的大小取决分子链的长短，链间的缠结数目，分子链之间的作用力。当抗开裂能力和内应力平衡时，产品不会出现开裂现象，而当抗开裂能力小于内应力时，就会出现。为什么我的产品成型时还好好的，而存放一段时间后就开裂了？这就是内应力和抗开裂力作用的结果。

我们将这个过程用简单化的方式做下说明：分子链上苯环——成型取向——制品成型后出现内应力——当内应力和抗开裂能力平衡——好制品——当内应力大于抗开裂能力——产品开裂。

现在我们共同来探讨如何解决问题，如果从工艺上去解决，哪些方法可以采用呢？

首先，我们看看模具温度

从上面那些的理论我们知道，内应力是因为成型时候分子链被冻结引起的，而模具的温度对冻结和分子链的解取向有很大影响，很明显的，模具温度越高，分子链肯定容易运动。所以，提高模具温度，不仅对注塑填充有利，并且可以调整制品冷却速度，使其变得更均匀，从而有利于聚碳酸酯中取向分子的松弛，也就是解取向。那么到底什么样模具的温度合适呢？模具温度建议在100～120摄氏度是聚碳酸酯的注塑成型比较合适的模具温度。

其次是注塑成型的条件

我们知道注塑成型的几个要素：成型温度，成型压力，成型速度，保压时间，保压压力。我们应该综合考虑这五个因素，来决定成型条件，我们知道，聚碳酸酯的加工温度是比较高的，成型压力是比较大的，成型速度是比较快的，该怎么办呢？我们不妨把成型温度稍微提高一些，将成型压力减小一些，成型速度也减小一些，保压时间少一些，保压压力小一些，不要小看这些“一些”，假如能做到这几步，你的产品因为应力开裂产生的废品率可能就少很多了。

再次就是退火处理

所谓退火处理是指将制品放到热介质中静置一定时间，退火温度一般比聚碳酸酯的热变形温度低10—20度，处理效果最好，假如温度太高，制品就容易出现翘曲，变形。如果温度太低，处理效果又达不到啊，退火时间一般是几个小时，时间长短，取决于制品的厚薄。退火后，慢冷到室温，要是太快，麻烦的内应力又产生了。

在鞋类旋钮扣内部耐磨功能件、鞋眼扣等各类扣具的应用上，苏州维本工程塑料Wintone Z63耐磨、耐寒抗冲击、耐腐蚀、强韧型扣具专用工程塑料，与传统的POM和尼龙材料相比，Z63材料具有更好的耐磨性，比尼龙更强韧且不受水份影响，Z63优异的注塑加工流动性和强韧的力学性能，可大幅提升扣具的熔接痕强度。

Z63材料强韧的机械性能从零下40度到80摄氏度都有保持，可以帮助解决POM扣具耐磨不够、韧性不够、容易脆断的问题（特别是低温脆断的问题），Z63材料的吸水率只有尼龙66的六分之一，水份对Z63材料做的扣具功能件的拉力影响很小，Z63材料注塑完就具备强韧的力学性能，无需水处理。另外，Z63材料具有比POM、PA66等传统材料更优异的耐腐蚀性，Z63材料耐酸碱、耐盐耐海水、耐水解，可以在多种严苛的环境中工作。

聚碳酸酯（PC工程塑料）作为一款性能优异、透明度较高、冲击韧性好、耐蠕变、使用温度范围宽的工程塑料，做好PC的注塑，我们需要从了解这款材料的特性开始。

PC的工艺特性：熔融粘度对剪切率的敏感性小，而对温度的敏感性大，无明显熔点，熔融体粘度较高，高温下树脂易水解，制品易开裂。

针对这些特性，我们特别要注意区别对待：

1.要增加熔体的流动性，不是用增大注射压力而应采用提高注射温度的办法来达到;

2.要求模具的流道、浇口短而粗，以减少流体的压力损失，同时要较高的注射压力;

3.树脂在成型加工之前需进行充分的干燥处理，使其含水量控制在0.02%以下;

4.在加工过程中对树脂还应采取保温措施，以防重新吸湿;不仅需要合理的制品设计，还应正确掌握成型工艺，如提高模具温度，对制品进行后处理等可以减少或消除内应力。视产品的不同状况及时调整工艺参数。

PC的注塑成型工艺：

1.原料干燥

PC类塑胶，即使遇到非常低之水份也会产生水解而断键、分子量降低和物性强度降低之现象。因此在成型加工前，应严格地控制聚碳酸酯之水份在0.02%以下，以避免成型品的机械强度降低或表面产生气泡、银纹等之异常外观。

PC对水极其敏感，所以注塑前必须充分干燥，使其含水量降低到0.02%以下，PC一般干燥条件：100~120℃，时间至少4小时以上;

2.注塑温度

注射温度必须综合制品的形状、尺寸，模具结构。制品性能、要求等各方面的情况加以考虑后才能作出。

一般在成型中选用温度在270~320℃之间，过高的料温如超过340℃时，PC将会出现分解，制品颜色变深，表面出现银丝、暗条、黑点、气泡等缺陷，同时物理机械性能也显著下降。PC对温度也很敏感，熔体粘度随温度升高而明显下降，料筒温度250~320℃.(最好不要超过350℃)，适当提高温度料筒温度对PC塑化有好处。必要时内应力退火，烘炉温度125~135℃，时间2小时，自然冷却到常温。

3.注塑压力

对PC制品的物理机械性能，内应力、成型收缩率等有一定的影响对制品的外观及脱模性有较大的影响，过低或过高的注射压力都会使制品出现某些缺陷，一般注射压力控制在80-120MPa之间，对薄壁，长流程，形状复杂，浇口较小的制品，为克服熔体流动的阻力，以便及时充满模腔，才选用较高的注射压力(120-145MPa)。从而获得完整而表面光滑的制品。

流动性差，需用高压注射，但需顾及胶件残留大的内应力(可能导致开裂)，注射速度：壁厚取中速，壁薄取高速。

4.保压压力及保压时间

保压压力的大小及保压时间的长短对PC制品的内应力有较大的影响，保压压力过小，补缩作用小易出现真空泡或表面出现缩凹，保压压力过大，浇口周围易产生较大的内应力，在实际加工中，常以高料温，低保压的办法来解决。保压时间的选择应视制品的厚薄，浇口大小，模温等情况而定，一般小而薄制品不需很长的保压时间，相反，大而厚的制品保压时间应较长。保压时间的长短可通过浇口封口时间的试验予以确定。

5.注塑速度

对PC制品的性能无十分明显的影响，除了薄壁，小浇口，深孔，长流程制品外，一般采用中速或慢速加工，最好是多级注射，一般采用慢-快-慢的多级注射方式。

6.模具温度

模温控制：85~120℃，一般控制在80-100℃就可以，对形状复杂，较薄，要求较高的制品，也可提高到100-120℃，但不能超过模具热变形温度。适当的提高模温可以减少模温及PC料温的差异，可以降低制件的内应力。

7.螺杆转速与背压

由于PC熔体粘度较大，从有利塑化，有利排气，有利塑机的维护保养，防止螺杆负荷过大，对螺杆的转速要求不可太高，一般控制在30-60r/min为宜，而背压控制在注射压力的10-15%之间为宜。

8.助剂的使用

PC在注塑过程中要严格控制脱模剂的使用，同时再生料的使用不能超过三次，使用量应为20%左右。

9.PC注塑，对模具要求较高

1、设计尽可能粗而短，弯曲位少的流道，用圆形截面分流道及流道研磨抛光等为使降低熔料的流动阻力.

2、注射浇口可采用任何形式的浇口，但入水位直径不小于1.5mm.

10.对生产PC制品的塑机要求

要求制品的最大注射量(包括流道、浇口等)应不大于公称注射量的70-80%;

锁模压力：以成品投影面积每平方公分乘0.47至0.78吨(或每平方寸乘3至5吨);

机台大小：成品重量约为注塑机容量的40至60%为最佳，如机台以聚苯乙烯来表示其容量(盎斯)时，需减少10%。

螺杆：螺杆长度最少应有15个直径长，其L/D为20：1最佳。压缩比宜为1.5：1至30：1。螺杆前端之止流阀应采用滑动环式，其树脂可流动间隙最少应有3.2MM。

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