技术中心吴培新
由PMMA材料加工而成的塑料制品，由于具有透光率高，耐化学药品性良好，并且具有一定的硬度和强度，因此，被大量用于光学制品、小型容器和各类装饰用途，如光学镜头、化妆品瓶、灯饰配件等。
由于材料透光率高，对剪切比较敏感，所以制品中有一些缺陷就很容易暴露而被观察到。另方面，该材料在熔融状态下的黏度较大，流动性较差，对加工设备提出了一些要求。同时对于工装模具及工艺方法更有一些特殊的要求。所以，要想稳定地加工好PMMA制品，就必须了解和掌握该材料的特性和加工要点。
由于PMMA制品所涉及的范围较广，用途和结构各异，因而其加工特点存在着差别。在这里只能就一些共性的东西进行浅析，同时对一些特殊制品也进行分析，希望对广大客户的工程技术人员有所帮助。
一、成型加工应注意问题
1、设备选用：根据制品的重量、形状、周期等选择适当的注射量和锁模力的设备，如注射余量过大、周期过长会影响制品质量。
2、螺杆选用：应选用生热小、塑化好的螺杆。加工PMMA材料要求螺杆表面光洁度好，塑料熔体流经处没有死角和磨损。现在，我公司都有成熟的PMMA塑化组件供选择，例如：对于透明镜片采用带屏障功能的结构，可以加强塑化效果。对于着色镜片使用销钉型螺杆或销钉型过胶头，加强混炼效果。
3、射嘴选用：采用开放式结构，射嘴孔相对较大，长度宜短不宜长。
4、材料干燥：若采用循环热风干燥，由于PMMA粒料表面易软化粘连，在料斗下部结块，导致下料困难。要注意温度不宜过高，风量要足够。
5、材料不能在机筒中停留过久，长时间停止操作，要将机筒温度降至170℃以下，避免熔体降解。
6、水口料的取出、破碎、包装、储存、混合等过程要严格控制，避免杂色料及灰尘的混入。新旧料的比例视制品而定。
7、定期清理模具型腔表面的水垢，在发现制品光洁度不够时就要清理。
8、模具的浇口、流道设计：符合少剪切、流动顺畅的原则。采用较大尺寸的流道和浇口。具备好的排气性能，合理开设排气孔和排气槽。对于采用三板细水口的模具，主流道和分流道必须有较大的斜度，并且足够光滑，使水口能容易脱出。
9、模具型腔脱模斜度设计：为确保制件成型时能顺利脱模，设计时必须在脱模方向设置脱模斜度。制件壁厚较厚时，为了减小收缩，势必采用高压力或长时间的保压，使得制品脱模困难，因此脱模斜度应取大些。
10、模具顶针或推板设计：对于装饰类制品，很少设计顶针，多数采用推板脱模。对于一些需要用顶针的，顶针的设计必须满足平衡顶出原则。
11、对于一模多腔的模具，其冷却水道的布置应尽可能平衡，否则可能很难保证每个制品质量的一致。
12、加工PMMA塑料制品，一般需要配置水温机，使加工过程模具温度的稳定控制。
13、加工透明PMMA制品很容易出现熔接纹、乱流纹、冷料斑、收缩和气泡等缺陷。对于前两个问题，产生的原因主要是PMMA熔体粘度高，流动性差所致。后三个问题主要与制品的收缩有关。
对于前两个问题，一般采用较高的熔体温度和模具温度，使两股熔体相会合时能够更好地“相溶合”，以减小或消除熔接纹。同时采用适当的注射速度，使模腔中的空气能够有时间排出，避免空气夹于两股熔体之间而形成熔接纹或气泡。
对于后面三个问题，在加工过程中，为了补充因冷却引起的收缩，一般采用了加大注射压力或保压压力等办法。这样一来，在零件的入胶位就有冷料一起被挤进来，形成了冷料斑。在制品不同壁厚过度的地方，或有加强筋类的地方，以及壁厚的地方，都容易产生收缩，及由其产生的气泡。对于产生冷料斑问题，一般采用加大水口的方法解决。对于收缩问题，除了采用加大压力、延长时间，有时还配合加大熔胶背压等方法来解决。详细的问题和措施见下表。
二、应用示例：
1、塑料眼镜片。眼镜片有近视镜片、老花镜片和太阳镜片等。采用注塑成型方法，一次性成型出一定度数的眼镜片，着色容易，成本低。一般采用PMMA材料较多，要求高的则采用纤维、透明尼龙或PC塑料。
加工眼镜片一般选用CJ150M3和CJ180M3机较多，并且选用小螺杆，模腔一般设计为1×5或1×6圆周对称排列。老花镜片和近视镜片的尺寸要求高，需要较长的保压时间，减小收缩，使制品达到设计的尺寸。太阳镜片属于平光镜片，要求没那么高，但一般都要染色，分一步法染色和两步法染色。
2、塑料导光板。几乎所有的液晶显示器都要用到塑料导光板。导光板所使用材料，基本上都为透明度良好的PMMA或PC塑料。使用注塑机的规格从50T到180T。中低档产品采用液压驱动的机械式注塑机；中高档产品采用直压式或电液复合式注塑机；高档产品则用全电机或带注射压缩功能的注塑机。
导光板为高精度的光学制品，要求成品网点完整，整体不收缩变形；制品表面无黑黄点，无晶点，无杂质，整体光洁度和透光度良好。
基于以上质量要求，导光板的主要加工工艺要求如下：
1）、注塑机锁模力要足够，模板平行度要高，保证制品不出飞边，厚薄均匀。
2）、要求设备注射稳定，计量准确。
3）、设备的注射量不必太大，太大容易使熔体发黄变色。为防止塑料发黄和产生黑黄点问题，对塑化组件的光洁度要求较高。
4）、要求设备注射压力高，注射速度快。由于PMMA及PC塑料熔体的流动性较差，特别是加工薄壁导光板时，更需要大注射压力和大注射速度。
5）、因熔体粘度大，要求螺杆有大的旋转扭矩。同时要求螺杆在结构设计上具有强的抗扭断性。
6）、模具设计上必须满足顺利充填、脱模顺畅的要求，模具加工精度要高，有精确的排气槽。
3、塑料光学镜片。指除了眼镜镜片之外的诸如数码相机镜片、手机镜片，以及其它光学透镜。材料一般都使用PMMA塑料。一般使用50T到120T注塑机。光学镜片一般厚度较大，制品要求外观饱满，关键控制制品的收缩，同时要求制品不泛黄、无晶点、无黄黑点，整体光洁度和透光度良好。
光学镜片的主要工艺特点如下：
1）、要求注塑机锁模力要足够。加工光学镜片不要求注塑机有快速的注射速度，只要求机器能够提供稳定的慢速的射胶速度，能提供足够高的注射压力和稳定的持续保压压力。
2）、加工周期较长是其特点之一。所以一般配备变量泵或使用全电机。
3）、模具必须开设深度0.03mm以下的排气槽，以排走模腔中的空气和熔体挥发出来的气体，防止制品出现气斑而影响透明度。
4、电话及手机按键。设备一般选80T到120T，注射压力要足够。材料一般用PMMA塑料。由于制品厚度大，控制制品外观收缩、气泡和杂纹成为关键。模具一般采用细水口三板模。
5、工艺装饰球（￠40左右）。设备一般选用80T或120T，保证有足够的注射压力。材料采用PMMA 塑料（如果材料为GPPS，则容易加工得多）。模具一般设计为1×1或1×2，可以采用热嘴两板模，也可以采用大水口两板模。由于制品厚度特别大，制品收缩、内部气泡及表面杂纹问题的控制难度相对大得多，但只要按照上表所采用的方法进行调试，具体问题具体解决，一般都能解决问题。
6、透明厚壁化妆品盒。根据零件尺寸，一般选用80T到150T注塑机，选小螺杆。材料使用PMMA 塑料（也有使用GPPS塑料，但档次不同）。模具一般设计为1×2，可以采用热嘴两板模，也可以采用细水口三板模，加工工艺方法有些不同。制品属于透明厚制品，由于厚度大，其加工工艺要求及方法与装饰球相似。
