PC成型品经材料选择、设计、成型、二次加工、组立等作业,被赋予各项性能与机能而成为制品。为进一步提高其性能机能,材料的改质、新规格的开发、零件形状的设计模具构成的检讨、成型机性能的提高成型方法的改进、新成型方法的开发等,均有必要重新设计,而以下则是由成型技术切入,来讨论PC成型品之高性能化、高机能化的动向。
为提高PC材料塑胶零件的尺寸工差,应该是整体的成型技术要予以改进。例如塑胶的成型收缩率要小、对成型条件的依存性要小、且收缩率的异向性也要小。变形为尺寸精度不良之重要因素之一,形状设计的影响很大。成型条件若不稳定,成型尺寸就会参差,因此根据回馈的资料进行控制是很重要的,各机械制造商亦集中力量于此精密成型机的开发。此外模具方面料门、浇道的设计、温控的设计、排气孔的设计等,亦与尺寸稳定性有关,因此要使用**的射出压缩成型机,并注意模具内料门的切断。所谓射出压缩成型是在保持低锁模力的情形下射出,然后行压缩成型,因此流动配向或压力分布均小,翘曲或变形也就小,是获得优良转写性的成型法。
生产PC透镜或棱镜的性能与机能受转写的影响很大,因此有很多**成型法被开发出来,如料门密封法、再融熔融成型法、OCI成型系统等。将模温设定在Tg值以上,于低压成型,再缓慢冷却,可制得内应力小的高性能、高机能PC透镜。此外高熔指PC原料制品中的杂质是光碟;透镜、棱镜致命的品质缺陷、因此防止成型过程中参入或产生杂质,是与提高产品性能的协助条件。模温愈高,模具的转写性愈佳,但就成型周期而言,则是模温较低有利,在兼顾二者的情形下,可先于高温模具出射出,然后立即将模温下降,以制得转写性优且外观佳的PC成型品。总之,欲再无涂装的情形下获得外观良好的成型品,必须综合考虑高流动性、形状较适化、料门设计、模温控制、排气设计等问题。
家具或影印机等PC材料制成的面板或汽车的扰流板,面积大且要求刚性、耐冲击及轻量化,因此考虑制成中空制品。以往只用于瓶子生产的吹气成型法经过改良,可进行双层璧成型、三次元吹气成型,因此钗h工业制品均可用吹气成型法制造。汽车扰流板较早是用SMC法制造的,后为轻量话及降低成本之目的,而用热塑性材料射出成型,制成中空体,此为高技术的吹气成型法。欲加快成型周期,薄肉化是必要条件之一,但薄肉化后易发生射料不足,PC料因此材料要开发高流动规格,成型机要能**高速射出,模具则是冷却效率良好并有排气设计的。PC原料在多方面努力下才可达成。大面积薄肉成型品PC笔记型电脑、传真机、印表机OA机器、PC手机外壳、IC卡等,均为薄肉且流动距离长的成型品,用一般高速射出成型会发生射料不足,或变形大,而无法获得品良好的成型品。此时可改用射出压缩成型法,即可达到目的。
PC材料除了轻量化、高刚性化之外,组立用的凸缘部常因凹陷而使外观不良。针对此问题,也可用气体辅助射出成型法来解决,故GAIM为成型品高性能化的有效方法。欲获得高刚性、补强材的添加量必须增多(补强材的Vo1%与弹性率成比例),高熔指PC原料用熔融塑料含浸长纤补强材,可获得较高比例的补强材成份,有利于高刚性化,但可塑化时纤维的折损要尽可能少,故适当成型机的开发(由其是螺杆部分)很重要。印表机、影印机、AV机器等之外壳,较早是使用铸锌材料制成的,后为轻量化的考量而使用铝材或热硬化性树脂来取代,接着又因回收的问题而改用热塑性塑胶。欲获得高刚性,可在塑胶中添加玻纤或碳纤,或利用形设计来补强,或使制品中空,则可同获得轻量及刚性化效果。利用气体辅助射出成型,即可使外壳刚性化。气体辅助射出成型(GAIM)是在射出塑料后(或同时),立即注入高压气体使成型品内部成为中空的成型法。可由模穴或浇道注入,或由喷嘴注入注入。的气体会因压力而流向熔融捻粘度低的部份,因而形成连续中空部份。提高成型品较厚部位的料温,使年度降低,气体即选择性地进入较厚部位。此气压力可防止凹陷,补强用的肋部构造或偏肉设计均可省略,形状设计的自由度大增。