Care este diferența dintre ABS și materialele PC în modelarea electronică a injecției de produse?

一, Proprietăți materiale: jocul dintre rigiditate și duritate
1. Structura chimică și proprietățile de bază
ABS este compus din trei monomeri, acrilonitril, butadienă și stiren, care sunt copolimerizați împreună. Proprietățile sale sunt controlate cu exactitate de proporția de monomeri: butadiena înzestrează materialul cu o rezistență ridicată și la impact, acrilonitril oferă stabilitate și duritate chimică, iar styrene optimizează procesarea fluxului. Datele tipice arată că rezistența la tracțiune a ABS atinge 40-60MPa, rezistența de îndoire este de 60-80MPa, rezistența la impact este de 20-40kJ/m ², temperatura de deformare la cald este de 93-118 grade, iar temperatura de utilizare continuă este mai mică sau egală cu 70 de grade.
PC -ul se bazează pe policarbonat ca lanț principal, iar grupurile de carbonat din structura sa moleculară înzestrează materialul cu un echilibru unic de rigiditate și duritate. Rezistența la tracțiune a PC-ului poate ajunge la 65-75MPa, rezistența la îndoire este de 90-100MPa, iar rezistența la impact este chiar mai mare la 60-80kJ/m ². Temperatura de deformare la cald este de 135-143 grade și poate fi utilizată pentru o lungă perioadă de timp într -un mediu de -60 grade până la 120 de grade. În plus, transmiterea PC-ului ajunge la 90%, care este aproape de sticlă, dar reduce greutatea cu 40%și are proprietăți de ignifug de flacără care se stinge (nivel UL94 V-0).
2. Comparația de performanță cheie
Rezistența la impact: rezistența la impact a PC-ului este de 1,5-2 ori mai mare decât cea a ABS, în special potrivită pentru scenarii care necesită un impact ridicat în energie, cum ar fi testarea căderii cadrului telefonului.
Rezistența la căldură: temperatura de deformare termică a PC-ului este de 40 - cu 50 de grade mai mare decât ABS, care poate satisface nevoile de utilizare a termenului -} ale componentelor cu temperaturi ridicate, cum ar fi orificiile de căldură laptop și lentilele de proiectare.
Transparență: Transmiterea PC -ului o depășește cu mult pe cea a ABS (care are o transmitere mai mică de 20%), ceea ce îl face materialul preferat pentru componente optice, cum ar fi cadranuri de ceas inteligent și lentile de ochelari AR.
Rezistență chimică: ABS este rezistent la apă, săruri anorganice și acizi diluați, dar este ușor corodat de solvenții cetoni și ester; PC -ul este stabil pentru majoritatea substanțelor chimice și se poate umfla doar în solvenți puternic polari.
2, Procesul de modelare prin injecție: echilibrarea eficienței și preciziei
1. Temperatura și presiunea de procesare
Fereastra de procesare a ABS este largă, cu o temperatură de topire de 217 - 237 grade, presiune de injecție de 500-1000Bar și temperatura matriței de 40-80 grade. Caracteristicile sale de vâscozitate scăzută fac ca capacitatea de umplere a topiturii să fie puternică, potrivită pentru prototiparea rapidă a structurilor cu pereți subțiri (cu o grosime minimă a peretelui de 0,3 mm).
Dificultatea de procesare a PC-ului este semnificativ mai mare decât cea a ABS, iar temperatura sa de topire trebuie controlată la 280-320 grade, presiunea de injecție trebuie să atingă 1200-1800 bar, iar temperatura mucegaiului trebuie menținută la 80-120 grade pentru a reduce stresul intern. Temperaturile ridicate de procesare pun cerințe mai mari la rezistența la căldură a oțelului de mucegai, necesitând de obicei utilizarea oțelurilor de mucegai de lucru la cald, cum ar fi H13 sau S136.
2. Proiectarea sistemului de răcire
Rata de contracție a ABS este de 0,4% -0,9%, iar proiectarea canalului de apă de răcire este relativ simplă. Un diametru de 8-12 mm și o distanță de 10-15mm de suprafața cavității matriței poate satisface cerințele uniforme de răcire. Produsele mari (cum ar fi carcasele TV) pot utiliza canale de răcire conformale pentru a scurta ciclul de modelare cu 30% -50%.
Rata de contracție a PC -ului este de doar 0,1% -0,2%, dar este extrem de sensibilă la stresul intern și necesită răcire a gradientului pentru a controla diferența de temperatură la mai puțin sau egală cu 5 grade. De exemplu, matrița cu cadru pentru telefonul mobil trebuie să fie echipată cu circuite de răcire independente în miez și cavitate pentru a evita deformarea și deformarea cauzate de răcirea neuniformă.
3. Defecte și soluții tipice
ABS: predispus la probleme precum sârmă de argint (cauzată de evaporarea apei) și mărci de sudură (temperatura frontală cu topire scăzută). Soluția include consolidarea uscării (80-90 grade /2-8 ore), creșterea temperaturii materialului la 240 de grade și creșterea dimensiunii porții la 3 mm sau mai mult.
PC: Defectele comune includ fisurarea de stres (stres intern rezidual) și pittingul suprafeței (dispersie materială slabă). Este necesar să se elimine stresul intern prin tratamentul de recoacere (70-80 grade /2-4 ore) și să se adauge 0,5% -1% dispersant pentru a îmbunătăți fluxul de topire.
3, scenariu de aplicație: unitatea dublă a funcționalității și a costurilor
1.. Zonele de aplicare de bază ale ABS
Carcasele de produse electronice cu capăt scăzut: Pentru produsele sensibile la costuri, cum ar fi boxele și routerele inteligente, ABS a devenit alegerea preferată pentru producția mare - la scară, datorită densității mici (cu 1,04-1,06g/cm ³) și costului redus (cu 30% -50% mai mic decât PC). De exemplu, difuzoarele Xiaomi AI folosesc cochilii ABS, cu un singur cost al materialului controlat în 0,8 yuani.
Accesorii pentru produs 3C: Componente care necesită inserție și îndepărtare frecventă, cum ar fi cazurile de încărcare a căștilor și carcasele de cablu de date, au rezistență la uzură ABS (coeficient de frecare de 0,3-0.4) care pot satisface cerința a peste 100000 de cicluri de inserție și îndepărtare.
Interiorul electronic auto: Componentele de rulment care nu se încarcă, cum ar fi tabloul de bord și consola centrală, rezistența la căldură a ABS (Long - Utilizarea termenului la 80 de grade) și luciul de suprafață (peste 90%) pot îndeplini standardele de calitate auto.
2. Scenarii tipice de aplicație ale PC -ului
Componente structurale electronice de consum de înaltă calitate: laptop A -, cadru telefonic și alte componente care trebuie să îndeplinească atât cerințele de rezistență ușoare, cât și cele mai mari -. Rezistența specifică (rezistență/densitate) a PC -ului este de 1,5 ori mai mare decât a aliajului de aluminiu și poate realiza Ultra - design structural subțire sub 1mm. De exemplu, cadrul compozit din fibră de carbon+PC al Dell XPS 13 este cu 40% mai ușor decât aliajul de aluminiu.
Componente optice: lentile de ochelari AR/VR, lentile HUD auto și alte scenarii care necesită o transparență extrem de ridicată și rezistență la impact. Indicele de refracție (1.585) și numărul ABBE (34) de PC sunt apropiate de sticla optică, iar lentilele non -sferice pot fi integrate în modelarea prin injecție a matriței.
Carcasă electronică medicală: dispozitive precum contoarele de glucoză din sânge și dispozitive cu ultrasunete portabile care necesită dezinfectarea temperaturii ridicate -. Rezistența la căldură (sterilizarea cu abur de 134 grade) și stabilitatea chimică (rezistența la etanol și peroxid de hidrogen) a PC pot îndeplini cerințele certificării de grad medical.
3. Aplicații inovatoare ale materialelor compozite
Pentru a echilibra performanța și costurile, au apărut materiale din aliaj pentru PC/ABS. Prin reglarea raportului dintre PC și ABS (de obicei 7: 3 sau 5: 5), pot fi obținute materiale compozite care combină rezistența la căldură a PC -ului cu prelucrabilitatea ABS. De exemplu, partea A - a Lenovo ThinkPad X1 Carbon este confecționată din aliaj PC/ABS, care a trecut Mil - STD-810H testare standard militară (fără daune de la o picătură de 1,2 metri), menținând o greutate ultra-ușoară de 1,1kg.
4, eficiența costurilor: echilibrarea lungă - Valoarea termenului și investiția pe termen scurt -
1. Comparația costurilor materiale
Prețul materiei prime a ABS este de aproximativ 12-18 yuani/kg, în timp ce cel al PC-ului este de 25-35 de yuani/kg. Aliajul PC/ABS este între cele două (18-25 yuan/kg). Luând ca exemplu cadrul mijlociu al unui telefon mobil, soluția ABS costă aproximativ 0,5 yuani pe material, în timp ce soluția PC costă 1,2 yuani. Cu toate acestea, cadrul din mijloc al PC -ului poate reduce grosimea cu 0,3 mm, reducând indirect costurile totale de greutate și de transport ale mașinii.
2. Diferențe în costurile de procesare
Ciclul de modelare al ABS este scurt (15-20 secunde/mucegai), cu costuri scăzute de depreciere și consum de energie; Datorită procesării temperaturii ridicate și a presiunii înalte necesare pentru PC, ciclul de modelare a fost extins la 30-40 de secunde pe matriță, iar șuruburile specializate și sistemele de alergare la cald trebuie să fie echipate, ceea ce duce la o creștere de 20% -30% a investițiilor în echipamente.
3. Analiza costurilor ciclului de viață
În produsele electronice -}}, rezistența la intemperii și rezistența la impact a PC pot prelungi semnificativ durata de viață a produsului. De exemplu, camerele de supraveghere în aer liber cu cochilii de PC au o rată de eșec mai mică cu 60% și cu 40% costuri de întreținere mai mici decât produsele ABS Shell în medii cuprinse între -40 de grade la 70 de grade. În plus, întârzierea flăcării PC -ului poate reduce riscul de incendiu, respectă reglementările de mediu, cum ar fi ROH -urile UE, și poate evita costurile potențiale de compensare legală.