液晶聚合物注射成型设备及模具优化方案

1.注射机

液晶聚合物加工成型一般不需特殊的设备，常规的聚合物加工设备均可使用，但由于液晶聚合物加工温度较高，故设备选型时应充分考虑其加热系统的能力和设备材质，必须经受得住长时间的高温烘烤。

注射量应是注射机注射容量的50%～70%。

可选用普通开放式喷嘴，压力损失小，可靠性好。喷嘴的加热应能单独控制，若出现流延可适当降低温度。

LCP流动性好，固化快，可选用具有高塑化能力的注射机实行高速成型。对螺杆的要求：①带有均化段的螺杆；②有密封良好的逆流阀；③加料段较长的螺杆。

2.模具结构

由于LCP具有各向异性，所以在模具设计时不但要遵守一般的设计原则，而且还必须考虑到LCP的各向异性。成型制品的性能受LCP本身及充填材料取向的影响，这种取向是由材料在流动时的剪切应力所决定的，所以在模具设计时必须考虑型腔内材料的流动状态和最终制品的性能要求，通常壁厚越薄取向越显著。在熔接缝部分一般不能发挥LCP自身的强度，所以在模具设计时尽可能避免产生熔接缝。(www.xing528.com)

（1）浇注系统 模具的流道形状宜选用圆形或梯形，直径因流道的长度、制品尺寸等不同而不同，不能一概而论，一般流道的直径为2～5mm，流道长度要尽可能短一些。如果是一模多腔的模具，为了减少型腔间的误差，要求从各流道到型腔之间的长度均等。从材质上来说LCP不但具有良好的脱模性，而且也具有很好的流动性，如果模具表面有划痕，有可能会影响制品的脱模性，所以对主流道和分流道必须进行研磨。同时主流道和分流道末端要设冷料井，防止冷料进入制品中。对于难免发生熔接痕的制品，在模具的熔接痕发生处设置溢流区，改变树脂的流动方向以改善熔接痕的强度。

在LCP的模具设计中，浇口设计尤为重要。由于LCP具有各向异性，所以必须考虑浇口的位置，原则上必须将浇口设置在流动方向上。如果制品形状复杂，充填方向很混乱，则不需要考虑浇口设置对其产生的影响。浇口形式一般为针点式浇口、潜伏式浇口，尽可能不用侧浇口，因为去除浇口时易附着丝状的残留物，由于液晶聚合物价格昂贵，在设计时可采用热流道，但应尽量缩短流程，以免胶料停留时间过长引起分解。

（2）排气槽 LCP在成型时基本不会有气体产生，但是为了排出型腔内的气体，使充填过程能顺利进行，要设置排气槽。排气槽应设在气体汇集处，其深度为0.01～0.02mm，宽度为3～5mm。

（3）成型收缩率 LCP成型收缩率很小，且平行于流动方向的收缩率小于垂直流动方向的收缩率。在设计型腔尺寸时，由于制品形状复杂和流动方向不能确定，故应采用垂直与平行收缩率的平均值。对尺寸精度要求特别高的制品可先做试验模，以测试真实收缩率。

在高温下LCP会发生后收缩，为保证尺寸精度和消除内应力，制品可在200℃处理3h。LCP后收缩率很小，如A130平行方向为0.04%，垂直方向为0.14%。在高温下使用的制品，模具设计时的收缩率应是模塑收缩率和后收缩率的总和。

（4）模具温度的控制 生产用的模具，可采用电热棒加热器或者热油加热器。为防止模具散热损失，在模具两外侧加装石棉板隔热。