玻（bō）纖增強熱塑性塑料，是將玻纖（xiān）與樹脂熔融共混形成的。一般的複合材料（liào）的兩組分的相容性較好，複合材料的性能便優越;而玻纖是無機化合（hé）物，與高分（fèn）子樹脂相容性本身就差，直接用做填料，會影響增強效果。為了取得（dé）與（yǔ）熱（rè）塑（sù）性樹脂較（jiào）好的相容性，或者稱與樹脂形成較好的物理相牢固的界麵，玻纖必須（xū）經界麵處理劑(偶聯（lián）劑)處理。在生產玻纖增強的塑（sù）料材料時（shí），為了便於加（jiā）工，常常加入一定劑量的潤滑劑等物質。一般（bān）地，玻纖增強塑料相對於基體樹脂，相對密度能增加6-20%;強（qiáng）度、耐熱性等可增加（jiā）0.5-3倍。

一、玻（bō）纖增強材料的特點

在塑料的（de）塑化（huà）和注射過程中，玻璃纖維始終（zhōng）保持著固體狀態不發生相變（biàn），不可避免的阻礙了物料（liào）的流動，降低了物料的流動性。確（què）定工藝條件時要注意這些問題，采取相應的（de）工藝，以免產生充（chōng）模不足、熔接痕（hén）明顯、纖維分布不均等缺陷。

玻纖增強（qiáng）粒子（zǐ）

玻纖增強樹脂的收縮率一般（bān）比（bǐ）非（fēi）增（zēng）強的低1/4～1/2，且收縮率隨料流方向的不同而有所不同，沿料（liào）流方向的收（shōu）縮率小，垂直於料流（liú）方向的收縮率大，澆口處收縮小，遠離澆口部分的收縮變化大。

受玻纖長徑比在樹脂中含量以及分（fèn）布（bù）等的影響，樹脂性能不穩定，給（gěi）加工和產品最終表觀質量和（hé）尺寸的均勻性帶來一定（dìng）的影響。玻璃纖維易浮於（yú）製品表（biǎo）麵，使製品表麵不光潔，影響製品外觀。製品的表麵光（guāng）澤（zé）與型腔粗糙度、工藝條件有關，提高物料（liào）和（hé）模（mó）具溫度、合理設置注射速率和注射壓力（lì），通常都有利於提高製品的表麵（miàn）光澤。

玻（bō）纖的加（jiā）入雖然不會（huì）改變（biàn）塑料的高分子結構，但會程度不同地改變塑（sù）料的物理性能：有些非吸（xī）濕性塑料加入玻纖增強後，會產（chǎn）生吸濕作用，為此，還需在成型之前（qián）進行幹燥。

二、玻纖（xiān）增強材料模具設計特點分析

熱塑性增強塑料（liào）與普通塑料在產品設計及所使（shǐ）用的模具方麵既具有相同（tóng）點（diǎn），又因增強（qiáng）材料的特性而具有一些（xiē）不同點。

1.玻纖增強材料對應製品結構分析（xī）

塑料製品的各處壁厚（hòu）都追求均勻化。製品的壁厚設計（jì）得均勻（yún），就能夠控製或克（kè）服在成型過程中因為壁厚過厚而造成的凹陷以及因（yīn）為冷卻不均而產生的變形(因為壁厚不均造成冷卻不均)等缺（quē）陷。對於有特殊用（yòng）途，而不（bú）能達到壁厚一致的情況下，在壁（bì）厚尺寸變化部位應采用過渡尺寸，不宜驟變（biàn）。

2.玻（bō）纖增強材料注（zhù）塑模具結（jié）構分析

(1)澆口位置和數量

模具澆口位置（zhì）和數量設計合理，可大（dà）大降低製品收縮的不均勻性。

玻璃增強材料由於收縮的不一致，還會造成縱、橫向強（qiáng）度（dù）相差近一倍，且熔接線處形成強度差的薄弱環節[3];玻纖材（cái）料製件易出現浮纖，浮纖是（shì）纖維表現在塑膠原材表麵的（de）現象，浮纖的程度受澆口位置的影響，會出現表麵顏色不均勻的現象，這（zhè）些現（xiàn）象在體積較（jiào）大，顏色較深(例如黑色)的製件上體現較明顯。因此（cǐ）設計（jì）模（mó）具時，要（yào）合理安排澆（jiāo）口數量和澆（jiāo）口位置，才能打出性能一致的製品。

浮（fú）纖是（shì）出現在沒有進澆口的（de）兩側，造成製品表麵顏色不均。無論怎樣調節工藝參數，也無法改善此現象。因此，考慮用改變澆口位置和數量來改善。

加了兩個進（jìn）澆口（kǒu）之後，它的表麵比原本隻有兩個進澆（jiāo）口的製品的表麵均勻。由此現象可以總結出，進澆（jiāo）口的位置（zhì）和數（shù）量影響到玻纖（xiān）的眾（zhòng）橫取向以及浮纖的出現（xiàn）。

(2)脫模機構

由於（yú）玻纖增強材料的收縮率較低（dī），在不宜設置脫模斜度的部位應充分考慮增加脫模力。一般的頂出采用頂杆、頂（dǐng）板或混合式。低收縮率使得包裹型芯的力量較（jiào）小，在成型時容易（yì）出現粘前模現象，在設計（jì）時要注意（yì）克服這一問題。以上述製品為例，在未對（duì）模具修（xiū）改前，發現製品粘（zhān）前模，無論如（rú）何調整注塑工藝條件，都很難解決這一問題。因此，必須對（duì）模具進（jìn）行修（xiū）改。

型芯側麵有一排小孔，這一方案是前期試模發現粘前模後，經過改模加上的，原本模具側麵沒有這些小孔。當模具動模上沒有這些小孔時，打出來的製品因為收縮率小，總是粘在前模上，使製品難以（yǐ）脫模;動模上加上這些小孔，是為（wéi）了加大製品對動模的黏附力，使製品跟著動模一起（qǐ）走，防止製品總是粘在前模上。

三、玻纖增強材料（liào）成型工藝特點分析

1. 溫度（dù）

下（xià）表列出了常用玻纖增強材料的使（shǐ）用溫度。

從表（biǎo）1可以總（zǒng）結出：加了玻纖的材（cái）料（liào）的加工溫度一般比沒加玻纖增強的材料的（de）使用溫（wēn）度（dù）高10-20℃。

2.注射工藝、保壓參數的設定

使用玻纖材料的模具，最（zuì）值得注意的是注射壓力和注射速度。這兩個因素直（zhí）接影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（huì）存在這種現象。

兩個製品（pǐn）的射出工藝參數的變量隻有注射壓力。可見壓力對製品的表觀質量影響很（hěn）大。注射壓力過大就會在製品表麵產生亮點，減小壓力。但是注射壓力小，製品（pǐn）的尺寸就會減小。因為客戶既要求表觀質量也對尺寸有偏差範圍的控製。所以最（zuì）後，也隻能再通過修改模具來改善這個現象。

另外（wài），保壓（yā）壓（yā）力和時（shí）間（jiān）的設定可以防（fáng）止（zhǐ）熔體倒流，又可（kě）以調整模腔內熔體的密實程度。適（shì）當的保壓可以提高製品質量。文中所舉圖例，使用的材料是PA/GF，由於PA/GF的（de）粘度低、流動性較好(容易產生倒流)，所以製品成型後需要提供保壓。

四、玻纖材料常見其他缺陷分析及解決方法（fǎ）

玻（bō）纖材料注（zhù）塑出來（lái）的製品經常存在脆、易斷的（de）現象(特別是小產品)。其原因可能是玻纖材料在注（zhù）塑加工過程中受損了。因而為了防止玻纖損傷（shāng）及取向，應嚴格控製注射壓力與速度。

據（jù）觀察，玻纖增強材料的製品很容易出（chū）現熔接痕，影響熔接痕強（qiáng）度的主要因素如下：①相（xiàng）匯融的熔體的相容性;②相匯融處（chù）熔體的壓力。雖然相匯融處的熔體的壓力可（kě）通過注塑工藝進行有效的調節;但相匯融材料的相容性受玻纖含量的影響，玻纖含量的高低及玻纖在複合材料中的分散性是決定因素。這些因素就要在選（xuǎn）購材料時進行處理（lǐ）了。

五、總（zǒng）結

目前已廣泛（fàn）使用的纖維增強熱塑性材料有增強聚酰胺類、增強聚（jù）烯烴類、增強聚苯乙烯類、增強聚甲醛、增強PBT、增強ABS、增強PC等等。熱塑性增強材料的（de）眾多優點，促使了應用領域的拓（tuò）展，廣泛應用於汽（qì）車工（gōng）業（yè）、電器、電機、紡織（zhī）配件及特（tè）殊用途等。

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