PBT的缩水率通常在 1.5% ~ 2.5% 之间。
但这个范围可以进一步细分,以便您更精确地应用:
这是影响缩水率最核心的因素。
| 材料类型 | 流动方向缩水率 | 垂直方向缩水率 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 未增强PBT(纯料) | 1.5% ~ 2.3% | 1.5% ~ 2.3% | 各向同性收缩,收缩均匀,但收缩率较大,尺寸稳定性相对较差。 |
| 玻璃纤维增强PBT(PBT-GF) | 0.2% ~ 0.8% | 0.8% ~ 1.8% | 各向异性收缩,这是最关键的特征。玻纤限制了沿其取向方向(流动方向)的收缩,但垂直方向收缩仍较大。两者差异可能导致翘曲。 |
| 矿物/玻纤混合增强PBT | 0.4% ~ 1.0% | 0.8% ~ 1.4% | 矿物填料有助于降低各向异性,使两个方向的收缩更均衡,减少翘曲倾向。 |
核心要点:
加纤是降低缩水率、提高尺寸稳定性的最有效手段。玻纤含量越高,缩水率通常越低(尤其是流动方向)。
对于精密结构件,必须使用PBT-GF,并且要特别注意各向异性收缩带来的翘曲风险。
玻纤含量与取向:
含量:常见有15%、30%、45%等。含量越高,缩水率越小,尺寸越稳定。
取向:玻纤在流动方向上排列,导致该方向收缩被严重抑制,而垂直方向收缩相对自由。这是模具设计(浇口位置、流道布局)需要重点平衡的。
产品结构与壁厚:
壁厚越厚,收缩越大。壁厚不均匀会导致收缩不均,引起翘曲和内应力。
成型工艺参数:
保压压力与时间:充足的保压是补偿收缩、降低缩水率的最重要工艺手段。保压不足会导致缩水率显著增大,甚至产生表面缩痕。
模具温度:较高的模温(通常PBT建议40-80℃)有利于分子松弛,收缩更充分、均匀,有时整体缩水率会略增,但能减少内应力和后期变形。
熔体温度:在合理范围内,较高的料温使熔体流动性好,所需保压压力可降低,但可能略微增加收缩。
注射速度:影响玻纤取向和结晶度,从而间接影响收缩的各向异性和大小。
获取准确数据:
向您的材料供应商索要具体牌号的物性表(TDS)。正规的TDS会提供该牌号在标准测试条件下的收缩率范围(如ISO 294-4)。
切勿自行猜测,不同厂家、不同批次的改性料收缩率可能有差异。
模具设计原则:
对于PBT-GF材料,模具设计师必须按 “流动方向缩水率小,垂直方向缩水率大” 的原则来设计模具型腔尺寸。通常需要和经验丰富的模具师傅沟通。
采用模流分析(Mold Flow) 软件进行仿真,可以非常有效地预测收缩和翘曲,优化浇注系统、冷却系统和保压曲线,是避免试模反复修改的最佳工具。
试模与调整:
模具的首次试模尺寸应偏向安全侧(通常型腔做小一点,留有修正余量)。
通过工艺调整(特别是保压) 来微调产品尺寸。如果尺寸仍不达标,再考虑修正模具。
试模出的产品,必须充分冷却至室温(最好24小时后) 再进行测量,因为PBT存在后结晶,尺寸可能缓慢变化。
| 场景 | 推荐材料类型 | 预计缩水率范围 | 重点关注 |
|---|---|---|---|
| 普通结构件 | PBT-GF30% | 流动: 0.3%-0.6% 垂直: 1.0%-1.5% | 各向异性,防翘曲 |
| 高精度电子连接器 | PBT-GF30%或更高 | 流动: 0.2%-0.5% 垂直: 0.8%-1.4% | 尺寸稳定性,低翘曲 |
| 外观件、薄壁件 | 未增强或低玻纤PBT | 约 1.7%-2.2% | 表面光泽,无浮纤,均匀收缩 |
最终建议:对于工程应用,请务必以您所选用的具体PBT材料供应商提供的官方数据表为准,并将其作为模具设计的起点,结合模流分析和试模进行最终验证。
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