玻纖增強熱塑（sù）性塑料，是將玻纖與樹脂熔融共混形成的。一般的複合材料的（de）兩組分的相容性較好，複合材料（liào）的性能便優越（yuè）;而玻纖（xiān）是無機化合物，與高分子樹脂相容性本（běn）身就差，直接用做填料，會影響增強效果。為了取得與熱塑（sù）性（xìng）樹（shù）脂較好的相容性，或者稱與樹脂形成較好的物理相牢固的界麵，玻纖（xiān）必須經（jīng）界麵處理劑(偶聯劑（jì）)處理。在生產玻纖增強的（de）塑料材料時，為了便於加工，常常加入一定劑量的潤滑劑等物質。一般地，玻纖增強塑料相對於基體樹脂，相對密度能增（zēng）加6-20%;強（qiáng）度、耐熱性等可增加0.5-3倍。

一、玻纖增強材料的特點

在塑（sù）料的塑化和注射過程中（zhōng），玻璃纖維始終保持著固體狀態不發生相變，不可避免的阻礙了物料的流動（dòng），降低了物料的流動性。確定工藝條件時要注意這些問題，采取相應（yīng）的工藝，以免產（chǎn）生充模不足（zú）、熔接痕明顯、纖維（wéi）分布不均等缺陷。

玻纖增（zēng）強粒子

玻纖增強樹脂的收縮率一（yī）般（bān）比非增強的低1/4～1/2，且收縮率隨料流方（fāng）向的不同（tóng）而有所不同，沿料流方向（xiàng）的收縮率（lǜ）小，垂直於料流方向的收縮率大，澆（jiāo）口處收縮小，遠離澆口部分的收縮變化大。

受玻纖長徑比在（zài）樹脂中含量以及分布等的影響，樹脂性能不穩定，給加工和產品最終表觀質量和尺寸的均勻性帶來一定的（de）影響。玻璃纖維易（yì）浮於製品表麵，使製品表麵不光（guāng）潔，影響製（zhì）品外（wài）觀。製品的（de）表麵光澤（zé）與型腔粗糙度、工藝條（tiáo）件有關，提高物料和模具溫度（dù）、合理設置注射速率（lǜ）和注射壓力，通常都有利於提高製品的表麵光澤。

玻纖的加入雖然（rán）不會改變塑料的高分子結構，但會程（chéng）度不同地改變塑料的物理性能：有些非吸濕（shī）性塑料加入玻纖增強後，會（huì）產生吸濕作用，為此，還需在成型之前進行幹燥。

二、玻纖增（zēng）強材料模（mó）具設計（jì）特點（diǎn）分析

熱塑性增強塑料（liào）與普通塑料在產品設計及（jí）所使用的模具方麵（miàn）既（jì）具（jù）有相（xiàng）同點，又因增（zēng）強（qiáng）材（cái）料的特性（xìng）而具有一些不同點（diǎn）。

1.玻纖增強材料（liào）對應製品結構分析

塑料製（zhì）品的各處壁（bì）厚都追求（qiú）均（jun1）勻化。製品的壁厚設計得均勻，就能夠控製（zhì）或（huò）克服在成型過程（chéng）中（zhōng）因為壁厚過厚而造成的凹陷以（yǐ）及（jí）因為冷卻不均而產生的變（biàn）形(因為壁厚（hòu）不均造成冷卻不均)等缺陷。對於有特殊用途，而不能達到壁厚一致的情況下，在壁厚尺寸變化部位應（yīng）采用過渡尺寸，不宜驟變。

2.玻纖增強材料注塑模具結構分析

(1)澆口位置和數（shù）量

模具澆口位置和數（shù）量設計合理，可大大降低製品收縮的不均（jun1）勻性。

玻璃（lí）增強（qiáng）材料（liào）由於收縮的不一致，還會造成縱、橫向強度（dù）相差近一倍，且熔接線處（chù）形成強度差的薄弱環節[3];玻纖材料（liào）製件易出現浮纖，浮纖是纖維表現在塑膠原材表麵的現象，浮纖的程度受澆口（kǒu）位置的影響，會出現表麵顏色（sè）不（bú）均勻的現象，這些現象在體積較大，顏色較深(例如（rú）黑色)的製件上體現較明顯。因此設計模具時，要合理安排澆口數量和澆口位置，才能打出性能一（yī）致的製品。

浮纖（xiān）是（shì）出現在沒有進澆口的兩側，造成製品表麵顏色不均。無論怎樣（yàng）調節工藝參（cān）數，也無法改（gǎi）善此現象。因（yīn）此，考慮用改變澆口位置和數量來改善。

加（jiā）了兩（liǎng）個進澆口之後（hòu），它（tā）的表麵比原本隻有兩個進澆口的製品的表麵均勻。由此現象可以總結出，進澆口的（de）位置和數量影響到玻纖的眾橫取向（xiàng）以及浮纖的出現。

(2)脫模（mó）機構

由於玻纖增強（qiáng）材料的收縮率較低，在不宜（yí）設置脫模斜（xié）度的部位應充分考慮增加脫模力。一般的頂出采用頂杆、頂板或混（hún）合式。低收縮（suō）率使得包裹型芯的力量較小，在成型時（shí）容（róng）易出現粘前模現象，在設計時要注意克服這一（yī）問題。以上述製品為例，在未對模具修改前，發現製（zhì）品粘（zhān）前模，無論（lùn）如何調整注塑工藝條件，都很難解決這一問題。因此，必須對模具進行修（xiū）改。

型芯側麵有（yǒu）一排小（xiǎo）孔（kǒng），這一方案是前期（qī）試（shì）模發現粘前模後，經過改模加上的，原（yuán）本模具側麵沒有這（zhè）些小孔。當模具動模上沒有這些小孔時，打出來的製品因（yīn）為收縮（suō）率小，總是粘在前（qián）模上，使製品難（nán）以（yǐ）脫模;動模上（shàng）加上這些小孔，是為了加大製品（pǐn）對動模的黏附力，使（shǐ）製品跟（gēn）著動模一起走，防止製品總是（shì）粘在（zài）前模上。

三、玻纖增強材料成型（xíng）工藝特點分（fèn）析

1. 溫度

下表列出了常用玻纖增強材料的使（shǐ）用溫度。

從表1可以總結出：加了玻（bō）纖的材料的加工溫度一般比沒加玻纖增強的材料的使用溫度高10-20℃。

2.注射（shè）工藝、保壓（yā）參數的設定

使用玻纖材料的模（mó）具，最值得注意的是注（zhù）射壓力和注（zhù）射速（sù）度。這兩個因素直接影（yǐng）響製品的表觀質量和尺寸要求。一個製品表麵存在一排亮點，而另一個則不會存在這種現象。

兩個（gè）製品的射出工藝參數的變量隻有注射壓力。可見壓力對製品（pǐn）的表觀質量（liàng）影（yǐng）響（xiǎng）很大。注射壓力過大就會在製品（pǐn）表麵產生亮點，減小壓力。但是注射壓力小，製品的尺寸就（jiù）會減小。因為客戶既要求表觀質量也對（duì）尺寸有偏（piān）差範圍的控（kòng）製。所以最（zuì）後，也隻能再（zài）通過修改模具來改善這個現象。

另外，保壓壓力和時間的設定（dìng）可以防止熔體倒流（liú），又可以調整模腔內熔體的密實程度。適當的保壓可以（yǐ）提高製品質量。文中（zhōng）所（suǒ）舉圖例，使用的（de）材料是PA/GF，由於PA/GF的（de）粘度低、流動性較好（hǎo）(容易產生倒流)，所以製品成型後需要提供保壓。

四、玻纖材（cái）料常見其他缺陷分析及解決方（fāng）法

玻纖材料注塑出來的製品經常存在脆、易（yì）斷的現象(特別是小產品（pǐn）)。其原因可能是玻纖材料在注塑加（jiā）工過程中受損了（le）。因（yīn）而為了防止玻纖損傷及取向，應嚴（yán）格控（kòng）製注射壓力與速度。

據（jù）觀（guān）察，玻纖增（zēng）強材料（liào）的製品很容易出現熔接痕，影響熔接痕（hén）強度的主要因素如下：①相匯融的熔體的相容性;②相匯（huì）融處熔體的壓力。雖然相匯融（róng）處的熔體的壓力可通過（guò）注塑工藝進行（háng）有效的調節;但相匯（huì）融材料（liào）的相容性（xìng）受玻纖含量的影響，玻纖含量的（de）高低及玻纖在複合材料中的（de）分（fèn）散性是決定因素。這（zhè）些因素就要在選（xuǎn）購材料時進行（háng）處理（lǐ）了。

五、總結

目前已廣泛使用（yòng）的纖維增強熱塑性材料有（yǒu）增強聚（jù）酰胺類、增強聚烯烴類、增強（qiáng）聚苯乙烯類、增強（qiáng）聚甲醛、增強（qiáng）PBT、增強ABS、增強PC等等。熱塑性增強材料的眾多優點，促使了應用領域的拓展，廣泛應用於汽車工業、電器、電機、紡織配件及特殊用途等。

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