当前位置:首页 > 塑胶产品内应力研究与消除方法
增大,必须延长冷却时间才能顺利脱模,否则会造成脱模应力;注射速度增加也会使取向应力和结晶应力增加,但对冷凝快的塑料还是用高的注射速度充模较为有利,因为冷凝快的塑料慢速注射需要更高的注射压力来维持熔体的流动;注射时间不宜太长,模腔充满以后就相当于在注射压力下保压了,也会使制件的取向应力增加。
3.5.5保压压力和保压时间
冷却中的熔体在外压作用下产生的总形变中,有相当大一部分是弹性的,故使熔体在高压下冷凝会在制件中产生较大的内应力和高分子取向。压实后立即降压或补料过程中分步降压有利于高分子解取向,所以降低保压压力和缩短保压时间有利于取向应力的降低;延长保压时间仅在一定范围内取向度增大,浇口封闭之后再延长保压时间对取向度的变化就不再影响。
3.5.6冷却时间
当注射压力、保压压力、熔体温度升高,浇口尺寸较大时都会使封口压力升高,这时必须延长冷却时间才能使开模前模腔内的残余压力降到很低或接近于零,否则要将制件顺利地从模具内顶出是很困难的。若强制脱模,制件在顶出时会产生很大的应力,以至制件可能被划伤,严重时会出现破裂。但冷却时间也不宜过长,否则不但生产效率低,而且制件内部压力降到零以后进一步冷却可能在制件内部形成负压,即由于冷却收缩使制件内外层之间产生拉应力。
3.注塑制品内应力的消除方法
在注塑成型或机械加工之后及时对制件进行热处理是降低或消除其内应力,使其内部结构加速达到稳定状态的一个有效措施。对于要求强度高、尺寸稳定性好的制件,往往在加工过程中进行不只一次的热处理。
热处理的方法是:在加热介质中先将温度从室温升到一定温度(这个温度常称为热处理温度或退火温度),使制件在此温度下保持一定的时间,然后缓慢地冷却到室温。影响热处理效果最重要的工艺因素是热处理温度和热处理时间。在理论上热处理温度越高,热处理时间越长,制件的内应力就能在更大程度上被消除,其内部结构就越趋于稳定。但实际使用的温度却不能太高,温度过高容易引起制件在热处理过程中发生翘曲变形。一般认为,热塑性塑料注塑件的热处理温度以稍低于热变形温度(约低5℃~10℃)为宜。热处理时间则主要与塑料的性质与制件壁厚有关,高分子链的刚性越大,制件的壁越厚,需要进行热处理的时间就越长。
正确选用加热介质对热处理效果也很重要。用空气作为加热介质,有操作简便和处理后不需要清洗等优点。ABS塑料在65~75℃空气中处理2~4小时效果良好。但空气热传导效率低,容易引起尼龙类和聚甲醛等塑料氧化变色。高沸点油作为热处理介质有传热快、制件加热均匀等优点,但操作比较麻烦,而且处理后的制件上存留的油斑有时很难除去。吸水性强的尼龙类塑料制件用水或乙酸钾的水溶液(沸点121℃)作热处理介质比较好。用这种介质既有利于防止制件在热处理过程中氧化变色,又能使其加速达到吸湿平衡。
热处理有时不一定能达到理想的效果,只能作为一种辅助工序,完全
依靠热处理防止应力开裂的做法不可靠。必须从影响注塑制品内应力的几个主要因素方面采取有效措施,结合热处理方法才能取得满意效果。
4.應力的危害
4.1開裂:因為應力的存在,在受到外界作用後(如移印時接觸到化學溶劑或者烤漆後端時高溫烘烤),會誘使應力釋放而在應力殘留位置開裂。開裂主要集中在澆口處或過度填充處。
4.2翹曲及變形:因為殘留應力的存在,因此產品在室溫時會有較長時間的內應力釋放或者高溫時出現短時間內殘留應力釋放的過程,同時產品局部存在位置強度差,產品就會在應力殘留位置產生翹曲或者變形問題。
4.3產品尺寸變化:因為應力的存在,在產品放置或後處理的過程中,如果環境達到一定的溫度,產品就會因應力釋放而發生變化。
5.内应力检测方法
通常是把零件防在溶剂中,15s~ 2min等,在那出来看是否有开裂来判断是否有应力
常用塑胶件有于检验溶液对照表:
ABS 煤油、冰醋酸 PC 四氯化碳 PS 煤油、冰醋酸 PA 正庚烷 PSF 四氯化碳 PPO 四氯化碳
塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素影响而产生的一种内在应力。内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放。当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。
几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量。为此,必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法,最大程度地降低塑料制品内部的应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分
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