高分子材料成形加工 论文.doc

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1、...论文题目：注塑成型工艺——聚碳酸酯光盘生产技术课程名称聚合物加工姓名檀笑风学号0814121034专业08高分子材料与工程一班任课老师钱浩.......摘要：本文借助聚碳酸酯的光盘生产技术，对注塑加工工艺流程做了系统介绍。从工艺特性、基材和注塑机的选取、工艺流程、工艺影响因素、常见问题和解决方案，几个角度作了清晰的介绍。对今后的学习工作具有现实的指导意义。关键词：光盘注塑工艺聚碳酸酯一、聚碳酸酯的工艺特性中文名称：2，2-(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯英文名称：Polycarbonate化学结构：物化特性：①聚碳酸酯是

2、一种无定型、无味、透明的热塑性工程塑料，其相对密度为1.20，具有良好的透光性，折光率为1.586；②聚碳酸酯主要特点是机械性能良好，既韧又刚、无缺口，冲击强度在热塑性塑料中名列前茅，接近玻璃纤维增强的酚醛或不饱和树脂，呈延性断裂。成型的零件可达到很精密的公差，并在很宽的围保持尺寸稳定，优于聚酰胺ABS和聚甲醛；③热塑性好，热变性温度在135一145℃之间。与其他塑料相比，聚碳酸酯的线胀系数低，且加人玻璃纤维后能降低l/3。100℃以上长时间热处理，刚性稍有增加，弹性模量、弯曲强度、拉伸强度也随之增加，而抗冲值有所降低。在

3、100℃以上退火，可消除应力；④.......聚碳酸酯具有良好的电性能，在较宽的湿度围，电绝缘性恒定，并耐电晕性。聚碳酸酯体积电阻率和介电强度与聚酯薄膜相当。另外还有自熄、易增强、阻燃、能着色等特性。二、光盘制作对基材的要求在信息工业中，光盘生产已形成一项引人注目的高科技产业。光盘基片由塑料加工而成，主要有两种加工方法：一种为刻录法，每片光盘先用4种不同材料的塑料薄膜压制而成，然后用激光刻录。这种方法生产速度慢、成本高，只适合于小批量生产。另一种为注塑成型法，即通过塑料的注塑加工技术制作。光盘主要通过塑料的精密注塑成型来完

4、成。注塑加工是光盘复制工艺过程的关键技术，在精密注塑过程中要将微小的凹槽精密地复制出来，不仅塑料基片的平面度要求很高，而且要求质量很均匀、残余应力很低，在进行检测时双折射要低。这对注塑加工工艺及其成型设备提出了很高的要求。例如，CD、VCD为约112mm厚的塑料薄片。DVD为两片016mm的薄片压制而成，光盘截面如下图所示。随着光存储技术的发展，光盘中每个信息符所占的空间尺寸不断减小。每比特所占空间已从原来的018Lm减小到DVD的014Lm。以DVD光盘为例，按外圈直径分120mm和80mm两种，按记录层结构分单记录层和

5、双记录层两种，单层厚度016mm。无论是单面盘还是双面盘，都由两盘基片粘合在一起制成。.......DVD光盘由两个盘基粘合在一起而成，其中至少有一个是透明的，记录层在里面。盘片的中心与播放面的中心孔要求重合。DVD光盘的主要尺寸及精度要求见下表。另外要求盘片双面平行度≤10μm；表面平面度≤10μm；表面粗糙度Ra≤110nm；Ry≤810nm(表面光洁度达Δ14)，这一点对注塑机和模具的要求很高。光盘的表面平面度主要取决于模腔面的平面度、熔体的均匀性及冷却过程的均匀性。微细的凹槽要精密地复制出来，则要求塑料熔体能在模腔

6、凹槽周围的流动性好，同时，在冷却过程中塑料能保持致密，使收缩减少并且均匀。.......因此用于成型光盘基片的材料应满足如下要求：(1)在激光器工作围透光率高；(2)尺寸稳定性好；(3)高的复制精度；(4)很低的双折射；(5)优良的力学性能。由于读取设备的光学棱镜系统只能校正很小的聚焦偏差，因此光盘基片的尺寸稳定性显得尤为重要。而塑料制品的尺寸变化常常来自材料的吸水率或分子链重排。至于复制精度和双折射，如CD基片的双折射不能超过50nm光程差，则要求材料流动性好，并且要求注射成型过程产生的残余应力和分子取向小。目前对于基片

7、材料的韧性还没有具体要求，但要求光盘在生产过程中不能出现任何微裂纹。目前,光盘生产中应用较多的是聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)塑料。激光视盘多用PM2MA注塑而成，而CD系列光盘用PC塑料。两者相比，PC塑料比PMMA含水率低，物理性能较好,但在注塑成型时，PC基片中双折射比PMMA的高。例如，Bayer公司生产的光盘注塑原料MakrolonCD2005和DP121265是基于双酚A的线性聚碳酸脂塑料，其熔体黏度与剪切速率关系如下图所示，它们相应用于CD和DVD光盘制品,流动性极佳。.......图为光盘注

8、塑原料的熔体黏度与剪切速率的关系三、光盘工艺对注塑机的要求由于数码光盘基片高精度、高纯净和良好光学性能的需要，它要求注塑机具有：(1)稳定可靠的液压系统，开合模速度快、且平稳，闭模定位精度高，合模力准确稳定，重复精度高，模板受力均匀，低压护模可靠等；(2)高速高效的塑化系统，计量准确；(3)注射速率高，