玻纖（xiān）增強熱塑性塑料，是（shì）將玻纖與樹脂熔融共混形成的。一般（bān）的複合材料的兩組分的相（xiàng）容性較好，複合（hé）材料的性能便優越;而玻纖是無機化合物，與（yǔ）高分子樹脂（zhī）相容性本身就差，直接用做填料，會影響（xiǎng）增強效果。為了取得與熱塑性樹脂較（jiào）好的相（xiàng）容性，或者稱與樹脂形成較好的物理相牢固的（de）界麵，玻（bō）纖必須經界麵（miàn）處理劑(偶聯（lián）劑)處理。在生產玻纖增強的塑料材料時，為了（le）便於加（jiā）工，常常加（jiā）入一定劑量的潤滑劑等物質。一般地，玻纖增強（qiáng）塑料相對於基體樹脂，相對（duì）密度能增加（jiā）6-20%;強度、耐（nài）熱性（xìng）等可增加0.5-3倍。

一、玻纖增強（qiáng）材料的（de）特點

在（zài）塑（sù）料的塑化和注射過程中，玻璃纖（xiān）維（wéi）始終保持（chí）著固體狀態（tài）不發生相變，不可避免的阻（zǔ）礙了物料的流動，降低了物料的（de）流動性。確定工藝條件時要注意這些問題，采（cǎi）取（qǔ）相應的工（gōng）藝，以免產生（shēng）充模不足、熔接痕明顯、纖維分布不均等缺陷。

玻纖增強粒子（zǐ）

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（shōu）縮率隨料流方（fāng）向的不同而有所不同，沿料流方向的收縮率小，垂直於料流方向的（de）收縮率（lǜ）大，澆口處收縮小，遠離澆（jiāo）口部分的收縮變化大。

受（shòu）玻纖長（zhǎng）徑比（bǐ）在樹脂中含量以及分布等的影響，樹脂性能不穩定，給加工（gōng）和產品（pǐn）最終表觀（guān）質量（liàng）和尺寸的均勻性（xìng）帶來一定（dìng）的影響（xiǎng）。玻璃纖維易浮於（yú）製品（pǐn）表麵（miàn），使（shǐ）製品表麵不光潔，影響製（zhì）品（pǐn）外（wài）觀。製（zhì）品（pǐn）的表麵光澤與型腔粗（cū）糙度、工藝（yì）條件有關，提高物料和模具溫度（dù）、合理設置注射速率和注射壓力，通常都有利（lì）於提高製（zhì）品的表麵光澤。

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

二、玻纖增（zēng）強材料模具設計特點分析

熱塑性增強塑料與普通塑料在產品設計及所使用的模具方麵既具有相同點，又因增強材料的特性而具有一些不同點。

1.玻（bō）纖增強材料對應製品結構分析

塑料製品的各處壁厚（hòu）都追求均勻化。製品的壁厚設計得均勻，就能夠控（kòng）製或克服在成型過程中（zhōng）因為（wéi）壁厚過厚而（ér）造成的（de）凹陷以及因為冷卻不均而產（chǎn）生的變形(因為壁（bì）厚不均造成冷（lěng）卻（què）不均)等缺陷。對於有特殊用途，而不能達到（dào）壁厚一（yī）致的情況下，在壁厚尺寸變化部位應采用過渡尺寸，不（bú）宜驟變。

2.玻纖增強（qiáng）材料注塑模具結構（gòu）分析

(1)澆口位置和數量

模具澆口位置和數量設（shè）計合（hé）理，可大大降低製品收縮的不（bú）均勻性。

玻璃增（zēng）強材（cái）料由於收縮的不一致，還會造成縱、橫向強度（dù）相差近一倍，且熔接線處形成強度差（chà）的薄弱環節（jiē）[3];玻纖（xiān）材料製件易出現浮纖，浮纖是纖維表現在塑膠原（yuán）材表麵的現象（xiàng），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，這些現象在（zài）體積較大，顏色較深(例如黑色)的製件上體現較明顯。因此設計模具（jù）時，要合理安排澆口數量（liàng）和澆口位置，才能打出性能一致的製（zhì）品。

浮纖是出現在沒有進澆口的兩側，造（zào）成製品表麵顏色不均。無論怎樣調節工藝參數，也無法改善（shàn）此（cǐ）現象。因此，考（kǎo）慮用改變澆（jiāo）口位置和（hé）數量來改善。

加了兩個進澆口之後，它的表麵比原本隻有兩個進澆口（kǒu）的製品的表麵均勻。由此現象可以總結出，進澆口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（bō）纖增強材料的收縮率較低，在不宜設置脫模斜（xié）度的部位應充（chōng）分（fèn）考（kǎo）慮增加脫模力。一般的頂出采用頂杆、頂板（bǎn）或混合式。低收縮率使得包裹型芯的力量較小，在成型時容易出現粘前模現象，在（zài）設計時要注（zhù）意克服這一問題。以上述製品為例，在未對模具修（xiū）改前，發現製品粘前模，無論如（rú）何調整注塑工藝條件，都很（hěn）難解決這一問題。因此，必須（xū）對模具進行修（xiū）改。

型（xíng）芯側麵有一排小孔，這（zhè）一方案是前（qián）期試模發（fā）現粘前模後，經（jīng）過改模加上的，原本模（mó）具側麵沒有這些小孔。當模具動模上（shàng）沒（méi）有這些小孔時，打出來的製品因為收（shōu）縮率小，總是粘在前模上，使製品難以脫模;動模上加（jiā）上（shàng）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（yī）起走，防止製品總是粘在前模上。

三（sān）、玻纖增強材料成型工藝特點分析

1. 溫度

下表列出了常用玻纖增強材料的使用溫度。

從表1可以總結出：加了玻纖的材料的加（jiā）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、保壓參數的設定

使用玻纖材料的（de）模具，最值得注意的是注射壓力和（hé）注射速度。這兩個因素直接影（yǐng）響製品的表觀質量和（hé）尺寸要求。一個製品表麵存在一排亮點，而另一個則（zé）不會存（cún）在這種現象。

兩個製品的射出工藝參數的變（biàn）量隻有注射壓力（lì）。可（kě）見壓力對製品的表觀（guān）質量影響（xiǎng）很大。注射壓（yā）力過大就會在製品表麵產生亮點（diǎn），減小壓力。但是（shì）注射壓力小，製品的尺寸（cùn）就會減小。因為（wéi）客戶既要（yào）求表（biǎo）觀質量也對尺寸有偏差範圍的控製。所以最後，也隻能（néng）再通過修（xiū）改（gǎi）模具來改善這個現象。

另外，保壓（yā）壓力和時（shí）間（jiān）的設（shè）定可以防止熔體倒流，又可以調（diào）整模腔內熔體的密實程度。適當的保壓可以提高（gāo）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（chéng）型後（hòu）需要（yào）提供保壓（yā）。

四、玻纖材料常見其他缺陷分析及解決方法

玻纖材料注塑出來的製（zhì）品經（jīng）常存在脆（cuì）、易斷的（de）現象(特別是小產品（pǐn）)。其原因可能（néng）是玻纖材料（liào）在注塑加工過程中受損了。因而為了防止玻纖損傷及取向，應嚴格控製注射壓力與速度。

據觀察，玻纖增強材料的製品很容易出現熔接痕，影（yǐng）響熔接痕強度的主要因素如下：①相匯融的熔體的相（xiàng）容性;②相匯融處熔體的壓力。雖然相匯融處的熔（róng）體的壓力可通過注塑（sù）工藝進行有效的調節（jiē）;但相匯融材料的相容性受玻纖含量的影（yǐng）響，玻纖（xiān）含量的（de）高低及玻纖在複合（hé）材料中的分散性是決定（dìng）因素。這些因素就要在選購材料時進行處理（lǐ）了。

五、總結

目前已廣泛使用的纖維（wéi）增強熱塑性材料有增強聚酰胺類、增強聚（jù）烯烴類、增（zēng）強聚苯乙烯類、增強聚甲醛、增強PBT、增強ABS、增（zēng）強PC等等（děng）。熱塑性增強材料的眾多（duō）優點，促（cù）使了應用領域的拓展，廣泛應用（yòng）於汽（qì）車工業、電器、電機、紡織（zhī）配件及特殊用途等。

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