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ABS塑料
ABS最初是在PS改性基础上发展起来的，由于具有韧、刚、硬的独特优点，其用量与PS相当，而且应用范围已经远远超过PS，因此成为一种独立于PS的塑料品种。早期将ABS划分为工程塑料一类，但随其快速发展，产量很快接近其母体PS，因此从2000年起就将其划分为通用塑料一类，成为ABS是丙烯腈Acrylonitrile（23～41%）、丁二烯Butadiene（10～30%）和苯乙烯 Styrene（29～60%）三种单体共聚而成的聚合物，英文名称为Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，简称ABS。
ABS大分子主链是由三种结构单元（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯）重复连接而成的。
不同的结构单元赋予其不同的性能：
丙烯腈
耐化学腐蚀性好、表面硬度大
丁二烯
韧性好
苯乙烯
透明性好、着色性好、电绝缘性以及加工性好
三种单体结合在一起，就形成了坚韧、硬质、刚性的ABS树脂。第五大通用塑料品种。
ABS塑料主要应用于以下几个方面：
壳体材料：广泛应用于制造电话机、移动电话、电视机、洗衣机、收音机、录音机、复印机、传真机、玩具、厨房用品等产品的外壳。
机械配件：可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽以及电动工具外壳等。
汽车配件：具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄、扶手等。仪表盘常用PC/ABS作为骨架，表面再覆以PVC/ABS制成的薄膜。此外，车内装饰件大量使用了ABS，比如手套箱、杂物箱、门槛上下饰件和水箱面罩都是用ABS制成的。
其它制品：各类化工防腐蚀管材、镀金制品、文具、玩具、保温防震也能够泡沫塑料、仿木制品等。
车用ABS的应用
目前，ABS塑料在众多车型的内外饰件上均有较多应用，以下是几款典型车型的ABS塑料应用情况：
面对市场的高需求，ABS树脂也在不断推陈出新，新型高性能、多功能产品将更适应市场需求。在汽车行业中，随着汽车材料向着观化、舒适化、安全化、轻量化的方向发展，ABS树脂生产厂家也正不断的开发新的ABS改性产品，来满足汽车行业越来越高的要求。具有低VOC、免喷涂、高耐老化性、高感官质量的ABS树脂逐渐成为车用工程塑料的新宠儿。因此，高性能化、多功能化将是车用ABS未来的发展方向。
车用ABS材料主要涉及高端高性能ABS材料：耐热ABS、低气味ABS及合金、低光泽 ABS合金、吹塑级ABS、电镀级ABS和抗静电ABS。
常见的汽车内外饰部件用ABS及其合金特点和应用情况如下：
虽然近两年来ABS塑料价格持续高涨，但汽车行业的应用热情不减。近年来，随着ABS塑料的高性能化和多功能化发展，不仅满足了终端产品的高性能化要求，提高了ABS塑料的附加值和市场竞争力，从而进一步拓宽了应用领域。可以预测，ABS塑料将是工程塑料在汽车行业应用的领舞者。
吹塑成型工艺及模具设计要领，你知道食用油瓶是如何制造出来的
现代吹塑技术源于上世纪三十年代，经过多年的发展，已发展成为继注塑和挤出之外的第三大塑料加工方法，吹塑技术与注塑相比较，设备造价低，可成型复杂的中空制品，广泛应用于包装，软料业及玩具、汽业制造等行业。本文主要从以下四个方面为大家讲解吹塑技术的要点及特性。
一、吹塑技术概论
1.注塑拉伸吹塑
目前，注塑拉伸吹塑技术应用比注吹更为广泛，这种吹塑方法实际也是注射吹塑，只不过增加了轴向拉伸，便吹塑更加容易及能耗降低。注拉吹可以加工制品的体积比注吹要大一些，吹制的容器体积在0.2~20L，其工作过程如下：
① 先注塑型坯，原理同普通注塑；
② 再将型坯转至加热调温工序，使型坯变软；
③ 转至拉—吹工位，合模。型芯内推杆沿轴向拉伸型坯，同时吹气使型坯贴紧模壁并冷却；
④ 转至脱模工位取件。
注—拉—吹过程：
注塑型坯→加热型坯→合模拉伸并吹起→冷却并取件
注拉吹机械结构示意图
2.挤出吹塑
挤出吹塑是吹塑成型中应用最多的一种吹塑料方法，其可以加工的范围很广，从小型制品到大型容器及汽车配件，航天化工制品等，加工过程如下：
①先将胶料熔融，混炼，熔体进入机头成为管况型坯；
②型坯达到预定长度后，吹塑模具闭合，将型坯夹在两半模具之间；
③吹气，将空气吹入型坯内，将型坯吹胀，便之贴紧模具型腔成型；
④冷却制品；
⑤开模，取走已冷硬的制品。
挤出吹塑加工过程：
熔料→挤出型坯→合模吹塑→开模取件
挤出吹塑原理示意图
（1—挤出机头； 2—吹塑模； 3—型坯； 4—压缩空气吹管； 5—塑件）
3.注射吹塑
注塑吹塑是综合了注射成型与吹塑特性的成型方法，目前主要应用于吹制精度要求较高的饮料瓶及药瓶及一些小型的结构零件等。
① 在注塑工位，先注塑出型胚，加工方法同普通注塑。
② 注塑模开模后，芯棒连同型坯移动到吹塑工位。
③ 芯棒把型坯置于吹塑模之间，合模。接着，压缩空气通过芯棒中间吹入型坯内，吹胀使之贴紧模壁，并使之冷却。
④ 开模，芯棒转至脱模工位，将吹塑件取出之后，芯棒再转入注射工位循环。
1）注吹机的工作过程：
吹塑型坯→注塑模开模转至吹膜工位→合模吹塑及冷却→旋转至脱模工位取件→型坯
注射吹塑原理示意图
2）注塑吹塑优缺点：
优点：制品强度相对较高，精度高。容器上不形成接合缝，不需修整，吹塑件透明度及表面光洁度较好，其主要运用于硬质塑料的容器与广口容器。
缺点：机器的设备造价很高，能耗大，一般只成型容积比较小的容器（500ml以下），不能成型形状复杂的容器，难以成型椭圆形制品。
总结：无论是注射吹塑或注拉吹，挤拉吹塑，其都分为一次成型及两次成型法工艺，一次成型法自动化程度高，型坯的夹持及转位系统要求精度高，设备造价高。一般大多厂家都使用两次成型法，即通过注塑或挤出先成型型坯，再将型坯放入另一台机械(注吹机或注拉吹机)吹出成品，生产效率较高。
二、吹塑产品设计
1.设计概论
吹塑制品广泛应用于各行业，尤其是饮料及药品包装业得到大量的应用，玩具业应用亦很广泛，如：吹制婴儿奶瓶，中空浮水件，圣诞节灯罩，玩具游艇，儿童学行车配件及一些大型玩具，如滑梯轨道、基座等。
图 各种吹塑成型的瓶子
随着产品要求的不同，产品设计的重点亦不同，对玩具类产品吹塑制品更偏重对安全性及物理测试（拉、扭、掷及应力开裂的考量），而对容器类制品，则更注重及耐压、耐腐蚀及有良好的阻透性的要求。
1）棱角处做R过渡
一般地，吹塑制品的拐角，棱角处都要做成R过渡，因为尖角处的吹胀比比较大容易造成壁厚不均匀，另外锐角处也容易产生压力开裂，制件的R过渡可使制品壁厚均匀。
2）增加抗压、拉、扭方面的结构设计
随着制品要求不同，亦可增加一些抗压、拉、扭方面的结构设计：
A.如要使制品增加纵向抗压力，可沿受力方向设计一些加强筋；
B.如要改善制品的抗瘪陷性能，也可将表面设计成利于受力的弧状结构并辅以加强筋，瓶类制品肩部要斜一些，不能太平直；
一般瓶底做成内凹形状增加强度及放置稳定性。例如，我们通常见到的盛装食用油的瓶子，表面常常有一些凹凸的形状，除可增加瓶体强度外，也有利于贴商标等。
图 食用油瓶底做成内凹形状增加强度及放置稳定性
2.吹塑材料要求及介绍
吹塑技术之所以发展及应用如此广泛，与吹塑材料的发展是相辅相承的，吹塑材料已由最初的LDPE、PET、PP及PVC制品逐渐发展可以吹塑工程塑料、橡胶、以及一些复合材料。
1）各种吹塑料方面对胶料的特殊要求
A.挤出吹塑
挤出吹塑是在粘流态下进行的，所以为减少型坯垂伸，优化壁厚分布，通常用分子量较大的塑料。
B.注射吹塑
注塑吹塑是在高弹态下进行，为减少注塑型坯能耗，使用一些易于流动的塑料（分子量较小的塑料）。
C. 注射拉伸吹塑
一般使用非结晶塑料，因非结晶塑料分子间缠结力较小，更易于拉伸。虽然PET也结晶，但其仍是最主要的拉伸吹塑材料，其结晶速度相当慢。总之，吹塑级塑胶绝大部分都具有中等至较高的分子量分布。
2）吹塑材料种类
A. 聚烯烃类
HDPE、LLDPE、LDPE、PP、EVA一般用于吹塑工业用制品，容器及玩具配件，化学药品的贮存容器等。
B.热塑性聚脂
PETG、PETP主要用于吹制碳酸饮料包装瓶、酒瓶等已逐步取代PVC而被广泛应用，缺点是其成本较高，主要用于注拉吹塑。
C.工程塑料（合金）
ABS、SAN、PS、PA、POM、PMMA、PPO等已被逐渐应用在汽车、医药、家电、化工等行业，尤其是PC及其共混塑胶，可吹制高档的容器及汽车用品（PC/ABS等）。
D.热塑性弹性体
通常有SBS、SEBS、TPU、TPE等吹塑做胶料，而热固性塑料及硫化橡胶及交联PE是不能进行吹塑加工的。
图 塑料原料
总结：
注射吹塑常用材料
PE、PET、PVC、PP、PC及POM，主要用于成型精度要求较高，体积较小的容器及结构件；
注射拉伸吹塑常用的材料
PETP、PVC、PP、PAN，尤以PETP最常用，而PC、PS、PA也可用于此工艺。
三、吹塑模具及主要辅件设计要点
模具通常只有型腔部分，没有凸模，模具表面一般不需做硬化处理，型腔所承受的吹胀压力较注塑要小很多，一般为0.2~1.0MPG，造价较低。
吹塑模具结构图
1.模具材料
通常使用铝合金制造，而对于有腐蚀性的胶料如：PVC和POM，也使用铍铜或铜基合金；对于寿命要求较高的模具，如吹塑工程塑料ABS、PC、POM、PS、PMMA等需用不锈钢来制做模具。
图 模具
2.模具设计要点
1）分型面
一般要放置在对称面上，减小吹胀比，如椭圆形制品，分模面在长轴上，距形制品，则通过中线。
2） 型腔表面
对PE料应稍微有点粗糙，幼砂表面有利于排气；而其他塑料(如：ABS、PS、POM、PMMA、NYLON等)的吹塑，其模具型腔一般不能喷砂，可在模腔分模面处做排气槽，或在型腔上做排气孔，一般型腔上的排气孔直径φ0.1~φ0.3，长度为0.5~1.5mm。
3）型腔尺寸
型腔尺寸的设计要考虑塑料的收缩率，具体可以参考常见塑料收缩率，可以点击蓝色蓝色连接查看：→常用塑胶材料收缩率大全总汇
4）切断刃口和尾料槽
一般地，对吹塑工程塑料及较硬质的塑料，切断刃口处要用耐磨性好的材料，如铍铜，不锈钢等来制造；而对于LDPE、EVA等软质塑制制品，一般铝合金则可以了；
切断刃口要选择合理的尺寸，过小会降低接缝处强度，过大则无法切断及分模面处夹口大，而在切断刃口下方开尾料槽，尾料槽处设计成夹角，切断时可将少量熔体挤入接合缝，从而提高接合缝处强度。
5）注射吹塑模具
设计不同于挤出吹塑，主要区别是，注吹模不需切断刃及尾料槽，注吹件的型坯设计非常重要，其直接关系到成品品质。
6） 注吹模具——型坯设计原则
ａ.长径长≤10/1；
ｂ.吹胀比3/1～4/1(制品尺寸与型坯尺寸的比值)；
ｃ.壁厚2～5.0mm；
ｄ.按制品的形状，在吹胀比大的地方，壁厚要厚，而在吹胀比小的地方，壁厚要薄一些；
ｅ.对椭圆比大于2/1的椭圆形容器，芯棒需设计成椭圆形，对小于2/1有椭圆制品，圆形芯棒就可以成型椭圆容器。
7）吹气杆设计
吹气杆的结构根据模具结构及制品要求而定，一般进气杆孔径的选取范围是：
L<1 ：孔径φ1.5 ；
4>L>1 ：孔径φ6.5 ；
200>L>4 ：孔径φ12.5(L：为容积，单位为升)
表1常见塑料吹塑吹气气压
HDPE：0.4-0.7Mpa
PS：0.3-0.7Mpa
PC：0.5-1.0Mpa
LDPE:0.2-0.4Mpa
硬PVC：0.5-0.7Mpa
PMMA：0.3-0.6Mpa
PP：0.5-0.7Mpa
ABS:0.3-1.0Mpa
POM：0.7-1.0Mpa
四、各种吹塑工艺的缺陷及排除
1.吹塑工艺控制要点
1）对于挤出吹塑
要留意控制型坯的垂伸现象及皱缺陷。如垂伸太长，则壁厚会减小且切除的余料也增多；如垂伸不够，型坯太短，则无法吹胀。
2）皱折现象
型坯下降到一定长度时，由于型坯上部熔体不能承受型坯自重而产生圆周应力而发生；一般地，熔体强度较高，型坯直径膨胀小，挤出速率高及模口间隙大一些均有助于改善皱折。
3）壁厚不均
另一问题是型坯下降时，壁厚不均，通常在机头口模上装有六方螺母，可以用来调节芯棒与口模的间隙。
4）做好排气
要获得良好的制件表面质量，一定要注意排气，如PE料在模表面喷砂，喷砂粒度小于180#，而硬质塑料的吹塑模做排气孔，排气针及排气槽等；另外，提高吹胀压力对改善制品外观亦有帮助。
2.缺陷排除
1）褶皱
检查机头口模与芯棒是否同轴
降低型坯温度
增加机头的模口间隙或成型段长度
选择型坯膨胀较小的聚合物
2）长度不均匀
检查加料斗内原料有无架桥现象
检查机筒进料段温度是否过高
检查螺杆转速有无波动
提高挤出机背压
检查挤出机与机头的控温装置
检查螺杆、机筒有无磨损
检查回收料与新料是否混合均匀
检查过滤网有无破裂或被杂志部分堵塞
3）泡孔
严格地干燥吸湿性聚合物
在料斗中加热原料，去除湿气
降低挤出机入料口的水冷却量
检查，去除原料中的杂质
清除挤出机、机头内积料，避免讲解
提高挤出机背压
4）条纹
去除原料中的杂质
清除积聚在机头内的杂质
避免积料与讲解
降低型坯温度
抛光或更换机头口模
更换烧断的加热圈
5）凝胶
筛去回收料中的料末
干燥原料
提高螺杆的分散混炼性能，降低机筒
ABS塑料简介及在3D打印领域的应用
01
ABS的结构
ABS 塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，三种单体相对含量可任意变化，制成各种树脂。ABS 兼有三种组元的共同性能，A使其耐化学腐蚀、耐热，并有一定的表面硬度，B使其具有高弹性和韧性，S使其具有热塑性塑料的加工成型特性并改善电性能。因此ABS 塑料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料。ABS塑料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用。
ABS树脂是丙烯腈（Acrylonitrile）、1,3-丁二烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene）三种单体的接枝共聚物。它的分子式可以写为(C8H8）x·(C4H6)y·(C3H3N)z，但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物，其中，丙烯腈占15%~35%，丁二烯占5%~30%，苯乙烯占40%~60%，最常见的比例是A:B:S=20:30:50，此时ABS树脂熔点为175℃。
02
ABS的性能
ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性，密度约为1.04~1.06 g/cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。
ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。常见的乐高积木就是ABS制品。
ABS树脂可与多种树脂配混成共混物，如PC/ABS、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，产生新性能和新的应用领域，如：将ABS树脂和PMMA混合，可制造出透明ABS树脂。
当共混的三种成分比例的调整时，树脂的物理性能会有一定的变化：
1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性，但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性；
丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质；
苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。
在ABS树脂中，橡胶颗粒呈分散相，分散于SAN树脂连续相中。当受冲击时，交联的橡胶颗粒承受并吸收这种能量，使应力分散，从而阻止裂口发展，以此提高抗撕性能。
接枝共聚合的目的在于改进橡胶粒表面与树脂相的兼容性和粘合力。这与游离 SAN树脂的多少和接枝在橡胶主链上的 SAN树脂组成有关。这两种树脂中丙烯腈含量之差不宜太大，否则兼容性不好，会导致橡胶与树脂界面的龟裂。
03
ABS的特点
综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好；
与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理；
有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别；
流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好；
适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。
04
ABS的加工
ABS树脂可用注塑、挤出、真空、吹塑及辊压等成型法加工为塑料，还可用机械、粘合、涂层等方法进行二次加工。由于其综合性能优良，用途比较广泛，主要用作工程材料，也可用于家庭生活用具。由于其耐油和耐酸、碱、盐及化学试剂等性能良好，并具有可电镀性，镀上金属层后有光泽好、比重轻、价格低等优点，可用来代替某些金属。还可合成自熄型和耐热型等许多品种，以适应各种用途。
05
ABS的用途
ABS根据成型加工工艺的差异，又可分为：注射、挤出、压延、真空、吹塑等品种；ABS树脂的应用领域最广的是汽车、电子电器和建材。汽车内饰材料一般都有哑光的要求，这样有利于减少驾驶员的视觉疲劳，提高了驾驶安全性。PC/ABS的综合性能良好，其表面的光泽度较高，而需要喷哑光漆等二次加工来实现哑光与美观的效果。免喷涂解决方案可以大幅降低成本，也可以减少喷漆过程造成的环境污染。
06
在3D打印领域的应用
ABS塑料是3D打印的一款主要材料之一，之所以能成为3D打印的耗材，是其特性决定，ABS塑料有耐热性、抗冲击性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良、制品尺寸稳定等特点。目前ABS塑料是3D打印材料中最稳定的一种材质。
ABS材料具有良好的热熔性和冲击强度，是熔融沉积成型3D打印工艺的首选工程塑料，目前主要是将ABS预制成丝、粉末化后使用，应用范围几乎涵盖所有日用品、工程用品和部分机械用品，在汽车、家电、电子消费品领域有广泛的应用。
温度：材料的打印温度为210～240℃，加热板的温度为80℃以上。ABS的玻璃转化温度（塑料开始软化的温度）为105℃。
打印性能：
ABS塑料相当容易打印。无论用什么样的挤出机，都会滑顺地挤出材料，不必担心堵塞或凝固。然而挤完后的步骤却有点困难。这种材料具有遇冷收缩的特性，会从加热板上局部脱落、悬空，造成问题。另外，要是打印的物体高度很高，有时还会整层剥离。因此，ABS打印不能少了加热板。此外，还建议大家使用密闭式的打印机，至少也别在室温太低的房间打印，促使材料冷却，导致收缩。
ABS能打印得非常快，还能设定仪器大幅增加回抽的速度。由于抽丝的毛病很罕见，因此通常只要稍微回抽一下就够了。
ABS弹性十足，适合做成穿戴用品。
强度：只要以适当的温度打印，让层层材料牢牢黏住，ABS的强度就会变得相当高。ABS具有柔软性，即使承受压力也只会弯曲，不会折断。比如做手镯就可以使用ABS材料。
气味：ABS最大的缺点是打印时会产生强烈的气味。虽然许多人不介意这一点，但也有人在通风不良的房间打印ABS线材后会不舒服。无论是什么样的材料，都建议各位在通风好的房间里打印。尤其是使用ABS时更是如此。
ABS-M30 是一种生产级别的塑料，是专为 FDM 技术的 3D 打印而设计，这种坚固、常见的材料有助于更频繁地进行测试以及重复进行工作，最终减少风险并制造出更好的产品，加快上市速度。由于性能原因和价格更加合适，非常适合概念模型和中等要求零件，包括功能性原型、夹具、卡具、制造加工和最终用途零件。此材料的颜色有自然色、白色、黑色、深灰色、红色和蓝色，此外还可自定义颜色。
使用ABS-M30耗材打印的产品原型
使用ABS-ESD7打印的硬盘卡具
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