PBT的縮水率通常在 1.5% ~ 2.5% 之間。
但這個范圍可以進一步細分,以便您更精確地應用:
這是影響縮水率最核心的因素。
| 材料類型 | 流動方向縮水率 | 垂直方向縮水率 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 未增強PBT(純料) | 1.5% ~ 2.3% | 1.5% ~ 2.3% | 各向同性收縮,收縮均勻,但收縮率較大,尺寸穩定性相對較差。 |
| 玻璃纖維增強PBT(PBT-GF) | 0.2% ~ 0.8% | 0.8% ~ 1.8% | 各向異性收縮,這是最關鍵的特征。玻纖限制了沿其取向方向(流動方向)的收縮,但垂直方向收縮仍較大。兩者差異可能導致翹曲。 |
| 礦物/玻纖混合增強PBT | 0.4% ~ 1.0% | 0.8% ~ 1.4% | 礦物填料有助于降低各向異性,使兩個方向的收縮更均衡,減少翹曲傾向。 |
核心要點:
加纖是降低縮水率、提高尺寸穩定性的最有效手段。玻纖含量越高,縮水率通常越低(尤其是流動方向)。
對于精密結構件,必須使用PBT-GF,并且要特別注意各向異性收縮帶來的翹曲風險。
玻纖含量與取向:
含量:常見有15%、30%、45%等。含量越高,縮水率越小,尺寸越穩定。
取向:玻纖在流動方向上排列,導致該方向收縮被嚴重抑制,而垂直方向收縮相對自由。這是模具設計(澆口位置、流道布局)需要重點平衡的。
產品結構與壁厚:
壁厚越厚,收縮越大。壁厚不均勻會導致收縮不均,引起翹曲和內應力。
成型工藝參數:
保壓壓力與時間:充足的保壓是補償收縮、降低縮水率的最重要工藝手段。保壓不足會導致縮水率顯著增大,甚至產生表面縮痕。
模具溫度:較高的模溫(通常PBT建議40-80℃)有利于分子松弛,收縮更充分、均勻,有時整體縮水率會略增,但能減少內應力和后期變形。
熔體溫度:在合理范圍內,較高的料溫使熔體流動性好,所需保壓壓力可降低,但可能略微增加收縮。
注射速度:影響玻纖取向和結晶度,從而間接影響收縮的各向異性和大小。
獲取準確數據:
向您的材料供應商索要具體牌號的物性表(TDS)。正規的TDS會提供該牌號在標準測試條件下的收縮率范圍(如ISO 294-4)。
切勿自行猜測,不同廠家、不同批次的改性料收縮率可能有差異。
模具設計原則:
對于PBT-GF材料,模具設計師必須按 “流動方向縮水率小,垂直方向縮水率大” 的原則來設計模具型腔尺寸。通常需要和經驗豐富的模具師傅溝通。
采用模流分析(Mold Flow) 軟件進行仿真,可以非常有效地預測收縮和翹曲,優化澆注系統、冷卻系統和保壓曲線,是避免試模反復修改的最佳工具。
試模與調整:
模具的首次試模尺寸應偏向安全側(通常型腔做小一點,留有修正余量)。
通過工藝調整(特別是保壓) 來微調產品尺寸。如果尺寸仍不達標,再考慮修正模具。
試模出的產品,必須充分冷卻至室溫(最好24小時后) 再進行測量,因為PBT存在后結晶,尺寸可能緩慢變化。
| 場景 | 推薦材料類型 | 預計縮水率范圍 | 重點關注 |
|---|---|---|---|
| 普通結構件 | PBT-GF30% | 流動: 0.3%-0.6% 垂直: 1.0%-1.5% | 各向異性,防翹曲 |
| 高精度電子連接器 | PBT-GF30%或更高 | 流動: 0.2%-0.5% 垂直: 0.8%-1.4% | 尺寸穩定性,低翹曲 |
| 外觀件、薄壁件 | 未增強或低玻纖PBT | 約 1.7%-2.2% | 表面光澤,無浮纖,均勻收縮 |
最終建議:對于工程應用,請務必以您所選用的具體PBT材料供應商提供的官方數據表為準,并將其作為模具設計的起點,結合模流分析和試模進行最終驗證。