玻纖（xiān）增強熱塑性塑料，是將玻（bō）纖與樹脂熔融共混形成的。一般的複（fù）合材料的兩組分（fèn）的相容性較好，複合材料的性能便優越;而玻纖是（shì）無機化合物，與高分子樹脂相容性本身就差，直接用做填料，會影響增強效果。為（wéi）了取得與熱塑性樹脂較（jiào）好的相容（róng）性，或者稱與樹脂形成較好的物理相牢固的（de）界麵，玻纖必須經界麵（miàn）處理（lǐ）劑(偶聯（lián）劑)處理。在生產玻纖增強的塑（sù）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，相對密度能增加6-20%;強度、耐熱性等可增加0.5-3倍。

一、玻纖增（zēng）強材料的特點

在塑料的塑化和注射過（guò）程中，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，降低了（le）物料的流動性。確定工藝條件時要注意（yì）這些問題，采（cǎi）取（qǔ）相應的工藝，以免產生充模不足、熔接痕明顯、纖維分布不均等缺陷。

玻纖增（zēng）強粒子

玻纖增強樹脂（zhī）的收縮率一般比非增強的低1/4～1/2，且收縮率隨料流方向（xiàng）的不同而有所不同，沿料流方向的收（shōu）縮率小，垂直於（yú）料流方向的（de）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（liàng）以及分布等的影響（xiǎng），樹脂性能不穩定，給加工和產品最終（zhōng）表觀（guān）質量和尺寸的均勻性帶來一定的影響（xiǎng）。玻璃纖維易浮於製品表麵，使製品表麵不光潔，影響製品（pǐn）外觀。製品（pǐn）的表麵光澤與型腔粗糙度、工藝條件有關，提高物料（liào）和模具溫度、合理設置注射（shè）速率（lǜ）和注射壓（yā）力，通常都有利於提高製品的表麵光澤。

玻纖的加入雖然不會改變塑料的高分子結構，但會（huì）程度不（bú）同地改變塑料的物理性能：有些非（fēi）吸濕性塑料加入玻（bō）纖增強後，會產（chǎn）生吸濕作用，為此，還（hái）需在成型之前進行幹燥。

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（tōng）塑料在產品設計（jì）及所使用的模具方麵既具有相同點，又因增強材（cái）料的特性而（ér）具有一些不同點。

1.玻纖增強材料對應製品結構分析

塑料（liào）製品的各（gè）處壁厚都追求均（jun1）勻化。製品的壁厚設計得均勻，就能夠控製或克服在成型過程（chéng）中因為壁厚過厚而造成的凹陷以及因為冷卻不均而產生的變形(因為壁厚不均（jun1）造成冷卻不均)等缺陷。對於有特殊用途（tú），而不能達到壁厚一致（zhì）的情況下，在壁厚尺寸變化部位應采用過渡尺寸，不宜驟變。

2.玻纖增強材料注塑模具結構分析

(1)澆口（kǒu）位置和數量

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

玻璃增強材料由於收縮的不一致（zhì），還會造成縱、橫向強度相（xiàng）差近一倍，且熔接線處形成強度差的薄（báo）弱環節[3];玻纖材料製件易出（chū）現浮纖，浮纖（xiān）是纖維表現在塑膠原材表麵的現象（xiàng），浮（fú）纖的程度受澆（jiāo）口位置的影響，會出現表麵顏色不均勻的現象，這些現（xiàn）象（xiàng）在體積較大，顏色較深(例（lì）如黑色)的製件（jiàn）上體現較（jiào）明顯。因此（cǐ）設計模具時，要合理安排澆（jiāo）口數量和澆口（kǒu）位置，才能打出性能（néng）一致的製品。

浮纖是出現在沒有進澆口的兩側，造成製品表麵顏色不均。無（wú）論怎樣調節工藝參數，也無法改善此現象。因此，考慮用改（gǎi）變澆口位置和數量來改善。

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

(2)脫模機構

由於玻纖增強材料的收縮率較低，在不宜設置脫模斜度的（de）部位應充分考慮增（zēng）加脫模力。一般的頂出采用頂杆、頂板或混合式。低收縮率使得包裹型芯的力量較小，在成型時容易出現（xiàn）粘前（qián）模現象，在設計時要注意克服這一問題。以上述製品為例，在未對模具（jù）修改前，發現（xiàn）製品粘前模，無論如何調整注塑（sù）工藝條件，都很難（nán）解決這一問題。因此（cǐ），必須（xū）對模（mó）具進行修改。

型芯側麵有一排小孔，這一方案是前期試模（mó）發現粘前模後，經過改模（mó）加上的，原本模具側麵沒（méi）有這些（xiē）小（xiǎo）孔。當模具動模上沒有這些小孔時，打出來（lái）的製品因（yīn）為收縮率（lǜ）小，總是粘在前模上，使製品難以脫模;動模上加上這些小孔，是為了加大製品對動模的黏附力，使製品（pǐn）跟著動模一起走，防（fáng）止（zhǐ）製品總是粘在前模上。

三、玻纖增強材（cái）料成型工藝（yì）特點分析（xī）

1. 溫度

下表列出了常用玻纖增強材料的使用溫度。

從表1可以總結（jié）出：加了玻纖的材料的加工溫度一般比沒加（jiā）玻纖增強的材料的使用溫度（dù）高10-20℃。

2.注射工藝、保壓參數的設定

使用玻纖材料（liào）的模（mó）具，最值得注意的（de）是注射壓力和注射（shè）速度。這兩個因素直接影響製品的表（biǎo）觀質量和尺寸要（yào）求。一個製品表麵存在一排亮點，而另一個則不會存在（zài）這種現象（xiàng）。

兩（liǎng）個製品的射出工藝參數的變量隻有注（zhù）射壓力。可見壓力對製品的表（biǎo）觀質量影響很大。注射壓力過大就會在製（zhì）品表麵產生亮點，減小壓力。但是注射壓（yā）力小，製（zhì）品的尺寸就會減小。因為客戶（hù）既（jì）要求表觀（guān）質量也對尺寸有偏差（chà）範圍（wéi）的（de）控製。所（suǒ）以最後，也隻能再通過修（xiū）改模具（jù）來改善（shàn）這個現象。

另外，保壓壓力和時間的設定可以防止熔體倒（dǎo）流，又可以調整模腔內（nèi）熔體的密實程度。適當的保（bǎo）壓（yā）可以提高製品質量。文中（zhōng）所舉圖例，使用的材（cái）料是PA/GF，由於PA/GF的粘度（dù）低、流動（dòng）性較好(容易產生倒流)，所以（yǐ）製品成（chéng）型（xíng）後需要提供保（bǎo）壓。

四、玻纖材（cái）料（liào）常見其他（tā）缺陷分析及解決（jué）方法

玻纖材料注塑（sù）出來的製品經常存（cún）在（zài）脆、易斷的現象(特（tè）別是小產品)。其原因可能（néng）是玻纖材料在注塑加工過程中受損了。因而（ér）為了防止玻纖損（sǔn）傷及取向，應嚴格控製（zhì）注射（shè）壓力與速度。

據觀察，玻纖增強材料的製品很（hěn）容易出現（xiàn）熔接痕，影響（xiǎng）熔接痕強度的主要因素如下：①相匯融的熔體的相容性;②相（xiàng）匯融（róng）處熔體的（de）壓力。雖然相匯融處的熔體的壓力可通過注塑工藝進（jìn）行有效的調節（jiē）;但相匯融材料的（de）相容性受玻纖含量的影響，玻纖含量的高低（dī）及玻纖在複合（hé）材料中的分散性是決定因（yīn）素（sù）。這些因素（sù）就要在選購材（cái）料時進行處理了（le）。

五（wǔ）、總結

目前（qián）已廣泛使用的纖維（wéi）增強熱塑性材（cái）料有增強聚酰（xiān）胺類、增強聚烯烴類、增強聚苯（běn）乙烯（xī）類、增強聚甲醛、增（zēng）強PBT、增強ABS、增強PC等等。熱塑性增強材料的眾多優（yōu）點，促使了應用領域的拓（tuò）展，廣泛（fàn）應用於汽車工業、電器、電機、紡織配件及特（tè）殊用途等。

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