塑胶制品如何去除内应力
塑料件去内应力_PC塑料制品的内应力检测方法

通用工艺规程
拟制: 汪威
审核:
批准:
版号:
3版
编号: SKTG055
二◦一九年十二月二十八日
浙江星际实业股份有限公司
名称:
塑料件去内应力
塑料制品内应力检测方法(
PC )
通用工艺规程编号SKTG055
2.塑料制品的内应力检测方法(PC)
2.1.材料与工具
甲苯,正丙醇,皮手套,防毒面罩,盆。
(注:甲苯:正丙醇=1 : 3)2.2.操作过程
221.将甲苯与正丙醇的溶剂倒入盆中混和。
2.2.2.把塑料制品放入盆,浸泡3分钟后拿出,用清水迅速冲洗干净。
2.2.
3.目测制品外观有无裂纹、断裂。
2.2.4.如在限定时间内没有发生开裂,表示制品中的内应力是可以接受的。
2.2.5.如在限定时间内发生裂纹、开裂,表示制品已严重分解,不能使用。
2.3.注意:使用此方法请远离火烛,以免发生火灾。
拟制9 汪威05.07.25
版号:3版。
消除内应力说明

说明:塑料制品退火处理的目的是消除内应力。
比如在制品薄厚的交接部位,厚的部位降温慢、薄的部位降温快些,则连接处发生不均匀收缩,结果这里有应力集中现象。
在有金属镶件的四周,这种现象更明显。
如不进行退火处理,过段时间,在应力集中部位会产生裂纹,甚至开裂或者变形。
退火方法:一般是把制品浸在热油或热水中,也可在热风循环中,按塑料品种的不同,调节退火温度,一般用低于制品热变形温度10-20度,过高温度中制品要变形,但不能温度过低,过低温度退火,不能达到退火效果。
几种常用塑料的退火条件见下表:。
塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。
以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。
为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。
同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。
目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。
沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评估和改进。
以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。
我们需要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。
GEP Lexan/Cycoloy系列塑料Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。
Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。
对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法:1.醋酸沉浸法:(1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒;(2)取出后立即清洗,后晾干检查表面;(3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大; (4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。
2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力,也可在25%的丙酮中浸泡30分钟去除应力。
Bayer Makrolon/Bayblend系列塑料Makrolon 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,键盘,机壳等。
Bayblend系列(PC+ABS):常用于手机机壳。
塑料注塑成型内应力影响分析与消除方法研究

塑料注塑成型内应力影响分析与消除方法研究塑料注塑成型内应力影响分析与消除方法研究1 引言注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。
内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因,也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。
因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的内应力,并使其在制件断面上尽可能均匀地分布,这对提高注塑制品的质量具有重要意义。
特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时,减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。
此外,掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要。
2 内应力的种类高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象,在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,是注塑制品存在内应力的主要原因。
另外,外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成内应力。
根据起因不同,通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的内应力。
对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。
2.1取向应力高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变,主要集中在表层和浇口的附近,使这些地方存在着较大的取向应力,用退火的方法可以消除制件的取向应力。
试验表明,提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。
2.2体积温度应力体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的。
因内外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件内外层冷却降温速率的差别来降低。
这可以通过提高模具温度、降低加工温度来达到。
加工结晶塑料制件时,常常因各部分结晶结构和结晶度不等而出现结晶应力。
模具温度是影响结晶过程的最主要的工艺因素,降低模具温度可以降低结晶应力。
带金属嵌件的塑件成型时,嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而出现收缩应力,可通过预热嵌件降低应力。
这两种内应力主要是由于收缩不均而产生的,也属于体积温度应力。
注塑件内部应力消除策略

注塑件内部应力消除策略注塑件内部应力消除策略注塑件内部应力消除是注塑工艺中一个非常重要的环节。
当注塑件从模具中取出后,常常会出现内部应力过大的情况,这对于产品的性能和质量都会产生不良影响。
因此,我们需要采取一些策略来消除这些内部应力。
首先,选择合适的注塑工艺参数是消除内部应力的基础。
注塑工艺参数包括注塑温度、注塑速度、保压时间等。
通过合理地调整这些参数,可以使注塑件在注塑过程中获得均匀的内部结构,减少应力集中的情况发生。
其次,注意模具的设计和制造。
模具的设计和制造质量会直接影响注塑件的内部应力。
一个合理的模具设计应该考虑到塑料材料的流动性、收缩率等因素,以及注塑件的形状和结构。
同时,模具的制造精度也非常重要。
如果模具存在偏差或者不良加工,会导致注塑件在注塑过程中受到不必要的应力。
此外,适当的后处理也是消除内部应力的有效手段之一。
常见的后处理方式包括退火、加热和冷却等。
通过这些方法,可以使注塑件的内部结构重新排列,减少应力的积累。
需要注意的是,后处理的温度和时间需要控制得当,以免对注塑件的性能产生不良影响。
最后,定期进行内部应力测试也是非常重要的。
通过测试,可以及时发现注塑件内部应力的情况,以便及时采取相应的措施进行调整。
常用的内部应力测试方法有压力测试、拉伸测试和弯曲测试等。
总之,注塑件内部应力消除是注塑工艺中一项重要的任务。
通过选择合适的工艺参数、注意模具设计和制造、进行适当的后处理以及定期进行内部应力测试,可以有效地消除注塑件的内部应力,提高产品的性能和质量。
这需要注塑工程师具备丰富的经验和专业的知识,同时也需要相关的设备和技术支持。
只有综合运用各种策略,才能更好地解决注塑件内部应力的问题,确保产品的质量和可靠性。
塑料内应力形成的原理、消除方案及检测方法

一、塑料内应力产生的机理
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 因素而产生的一种内在应力。内应力的本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刻恢复到与环境条件相适应的平衡 构象,这种不均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 能情势储存在塑料制品中,在合适的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自在的 稳固的构象转化,位能改变为动能而开释。当大分子链间的作用力和相互缠结力蒙
对于壁厚相差较大的部位,因冷却速度不同,易产生冷却内应力及取向内应力。 因此,应设计成壁厚尽可能匀称的制件,如必需壁厚不平均,则要进行壁厚差别的 渐变过渡。
②合理设计金属嵌件 塑料与金属的热膨胀系数相差 5~10 倍,因此带金属嵌件的塑料制品在冷却时, 两者构成的收缩水平不同,因塑料的压缩比拟大而牢牢抱住金属嵌件,在嵌件四周 的塑料内层受压应力,而外层受拉应力作用,产生应力集中景象。
受不住这种动能时,内应力平衡即受到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变 形等现象。
二、塑料内应力产生的起因 (1)取向内应力
取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排 列定向构象被冻结而产生的一种内应力。取向应力产生的详细过程为:近流道壁的 熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔核心层流速远高 于表层流速,导致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向的取向。 取向的大分子链解冻在塑料制品内也就象征着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所 以说取向应力就是大分子链从取向构象力求过渡到无取向构象的内力。用热处理的 方式,可降低或排除塑料制品内的取向应力。
注塑件内应力的产生及解决对策

注塑件内应力的产生及解决对策注塑件内应力的产生是由于注塑过程中的热胀冷缩效应引起的。
具体而言,注塑过程中,塑料在高温下进入模具中,然后在冷却过程中,塑料会收缩并形成注塑件。
然而,由于注塑过程中塑料的不均匀收缩,以及与模具之间的附着力,注塑件内部会形成应力。
1.外观缺陷:注塑件可能会出现翘曲、扭曲、脱模或开缺等问题,从而影响其外观质量。
2.尺寸变化:由于应力会导致塑料变形,从而导致注塑件的尺寸变化。
3.力学性能下降:注塑件的内应力可能导致其力学性能下降,使得产品更容易断裂或失效。
以下是一些解决注塑件内应力的对策:1.优化模具设计:合理的模具设计可以减少内应力的产生。
例如,通过增加模具冷却通道和增加射胶点的数量和位置等方式,可以加快注塑件的冷却速度,减少应力的产生。
2.优化材料选择:选择合适的塑料材料也可以减少内应力的产生。
一些塑料材料具有更低的热胀冷缩系数,可以减少注塑件的收缩程度和应力水平。
3.控制注塑工艺参数:合理控制注塑工艺参数也可以减少内应力的产生。
例如,调整注射速度、保压时间和冷却时间等,可以减少塑料的不均匀收缩,并减少应力的产生。
4.使用预应力技术:预应力技术可以在注塑过程中施加一定的压力,以减小注塑件形成后的应力水平。
这可以通过在注塑模具上加装压力缸或在模具关闭之前施加辅助压力等方式实现。
5.热处理和退火:对于内应力较高的注塑件,可以通过热处理或退火等热处理方法,来减小或消除部分内应力。
总之,在注塑件生产中,必须重视注塑件内应力的产生和解决。
通过合理的模具设计、优化材料选择、控制工艺参数、使用预应力技术以及热处理和退火等方法,可以有效减少内应力的产生,并优化注塑件的性能和外观质量。
塑胶制品如何去除内应力?

(2)嵌件周围的塑料应有足够的厚度,否则会由于存在收缩应力而开裂;
(3)嵌件的顶部也应有足够厚的塑料层,否则嵌件顶部塑件表面会出现鼓包或裂纹;
(4)嵌件不应带尖角、锐边,以减少应力集中;
(5)热塑性塑料注射成型时,将金属嵌件预热到接近物料温度,可减少由于金属与塑料热膨胀系数不同而产生的收缩应力;
3.5注塑成型工艺条件
注塑制品由于成型工艺特点不可避免的存在内应力,但工艺条件控制得当就会使塑件内应力降低到最小程度,能够保证制件的正常使用。相反,如果工艺控制不当,制件就会存在很大的内应力,不仅使制件强度下降,而且在储存和使用过程中出现翘曲变形甚至开裂。需要控制的工艺条件如嵌件预热、模具温度、加工温度、注射速度、注射压力、保压压力、注射时间、保压时间、冷却时间等。温度、压力、时间是塑料成型工艺的主要因素。
3.1.3金属嵌件
由于金属嵌件冷却时尺寸变化与塑料的热收缩值相差很大,使嵌件周围产生很大的内应力,而造成塑件的开裂。对某些高刚性的工程塑料更甚,如聚碳酸酯;但对于弹性和冷流动性大的塑料则应力值较低。当有金属嵌件存在时,应尽量避免制件开裂:
(1)如能选用与塑料线膨胀系数相近的金属作嵌件,内应力值可以降低;
2.1取向应力
高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变,主要集中在表层和浇口的附近,使这些地方存在着较大的取向应力,用退火的方法可以消除制件的取向应力。试验表明,提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。
2.2体积温度应力
除相交表面的尖角外,尖锐的螺纹牙也是严重的应力集中源,采用倒圆角的螺纹可减少应力集中,提高螺纹强度。
3.1.2制品壁厚
制品壁厚是结构设计时所需要考虑的重要因素。不合理的壁厚会给制品带来很多缺陷。增加壁厚既可改善树脂的充模特性,又可降低取向应力,减少变形,提高制品强度。但同时收缩加大,保压和冷却时间加长,生产效率降低,消耗材料多。较大的收缩应力还将造成制品表面产生凹陷或内部出现缩孔与气泡,既影响外观又降低了强度。增加壁厚的同时也增加了制品的表面积,表面积与体积之比越大,表面冷却越快,取向应力和体积温度应力都随之增大。如果制品壁太薄,会降低强度,脱模时易破裂,还有碍于树脂的充模流动,造成填充不足或出现明显的熔合纹,严重影响制品质量。每种塑料根据充模能力都有一个最小壁厚。确定壁厚时在满足强度要求的前提下,壁厚尽量取薄些,可节省材料,减轻制品重量,降低成本,但不能小于最小壁厚。ABS常用的标准壁厚为1.2~3.5mm。壁厚设计还应注意均匀一致,否则将会由于收缩应力引起制品的翘曲变形。同一制品中,若必须存在壁厚相差较大的情况时,连接处应逐渐过渡,避免截面的突变。
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塑胶制品如何去除内应力?塑胶制品如何去除内应力?1 引言注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。
内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因,也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。
因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的内应力,并使其在制件断面上尽可能均匀地分布,这对提高注塑制品的质量具有重要意义。
特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时,减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。
此外,掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要2 内应力的种类高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象,在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,是注塑制品存在内应力的主要原因。
另外,外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成内应力。
根据起因不同,通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的内应力。
对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。
2.1取向应力高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变,主要集中在表层和浇口的附近,使这些地方存在着较大的取向应力,用退火的方法可以消除制件的取向应力。
试验表明,提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。
2.2体积温度应力体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的。
因内外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件内外层冷却降温速率的差别来降低。
这可以通过提高模具温度、降低加工温度来达到。
加工结晶塑料制件时,常常因各部分结晶结构和结晶度不等而出现结晶应力。
模具温度是影响结晶过程的最主要的工艺因素,降低模具温度可以降低结晶应力。
带金属嵌件的塑件成型时,嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而出现收缩应力,可通过预热嵌件降低应力。
这两种内应力主要是由于收缩不均而产生的,也属于体积温度应力。
2.3与制件体积不平衡有关的应力高分子在模腔内凝固时,甚至在极其缓慢的条件下要使制件在脱模后立即达到其平衡体积,在实际上是不可能的。
实验测定表明,注塑制件中这种形式的内应力一般很小。
2.4 与制件顶出变形有关的内应力这种内应力主要与开模条件和模具顶出机构的设计有关。
正确选择开模条件使开模前的模腔压力接近于零,根据制件的结构和形状设计合理的顶出机构,使制件顶出时不致变形,是可以将这种形式的内应力减少到不会影响制件力学性能的限度以内的。
3影响注塑制品内应力的因素分析注塑制品的造型设计不合理、模具设计不合理、成型工艺条件不正确、注射机选用不当等都会使制品内存在比较大的内应力。
影响制品内应力的因素很多,也很复杂。
主要影响因素见下图所示3.1造型设计3.1.1圆角塑料制品除了使用上要求采用尖角外,各表面相交处应尽可能采用圆弧过渡。
由于制品形状和截面的变化,使注塑过程中熔料在尖角处的流态发生急剧变化而产生大的应力,而且残留在尖角处。
在有载荷或受冲击振动时会发生破裂,甚至在脱模过程中即由于模塑内应力而开裂,特别是制品的内圆角。
一般,即使采用R 为0.5mm的圆角就能使塑件强度大为增加。
一般情况下,理想的内圆角半径应有壁厚的1/4以上。
外圆角半径可取壁厚的1.5倍。
采用圆弧过渡既可以减少应力集中,还可大大改善塑料的充模特性,避免在转角处产生冲击形成波纹或充不满模腔。
塑件设计成圆角,使模具型腔对应部位也呈圆角,这样增加了模具的坚固性,塑件的外圆角对应着型腔的内圆角,它使模具在淬火或使用时不至于因应力集中而开裂,提高了模具的使用寿命。
但是在塑件的某些部位如分型面、型芯与型腔配合处等不便做成圆角而只能采用尖角。
除相交表面的尖角外,尖锐的螺纹牙也是严重的应力集中源,采用倒圆角的螺纹可减少应力集中,提高螺纹强度。
3.1.2制品壁厚制品壁厚是结构设计时所需要考虑的重要因素。
不合理的壁厚会给制品带来很多缺陷。
增加壁厚既可改善树脂的充模特性,又可降低取向应力,减少变形,提高制品强度。
但同时收缩加大,保压和冷却时间加长,生产效率降低,消耗材料多。
较大的收缩应力还将造成制品表面产生凹陷或内部出现缩孔与气泡,既影响外观又降低了强度。
增加壁厚的同时也增加了制品的表面积,表面积与体积之比越大,表面冷却越快,取向应力和体积温度应力都随之增大。
如果制品壁太薄,会降低强度,脱模时易破裂,还有碍于树脂的充模流动,造成填充不足或出现明显的熔合纹,严重影响制品质量。
每种塑料根据充模能力都有一个最小壁厚。
确定壁厚时在满足强度要求的前提下,壁厚尽量取薄些,可节省材料,减轻制品重量,降低成本,但不能小于最小壁厚。
ABS常用的标准壁厚为1.2~3.5mm。
壁厚设计还应注意均匀一致,否则将会由于收缩应力引起制品的翘曲变形。
同一制品中,若必须存在壁厚相差较大的情况时,连接处应逐渐过渡,避免截面的突变。
3.1.3金属嵌件由于金属嵌件冷却时尺寸变化与塑料的热收缩值相差很大,使嵌件周围产生很大的内应力,而造成塑件的开裂。
对某些高刚性的工程塑料更甚,如聚碳酸酯;但对于弹性和冷流动性大的塑料则应力值较低。
当有金属嵌件存在时,应尽量避免制件开裂:(1)如能选用与塑料线膨胀系数相近的金属作嵌件,内应力值可以降低;(2)嵌件周围的塑料应有足够的厚度,否则会由于存在收缩应力而开裂;(3)嵌件的顶部也应有足够厚的塑料层,否则嵌件顶部塑件表面会出现鼓包或裂纹;(4)嵌件不应带尖角、锐边,以减少应力集中;(5)热塑性塑料注射成型时,将金属嵌件预热到接近物料温度,可减少由于金属与塑料热膨胀系数不同而产生的收缩应力;(6)对于内应力难以自消的塑料,可先在嵌件周围被覆一层高分子弹性体或在成型后进行退火处理来降低内应力;(7)在塑件成型后再装配或压入嵌件,可调节因嵌入嵌件而造成的内应力值,使制件不致破裂。
3.2 注塑机选用注射机选用不当,也会产生内应力。
那种认为大容量注射机注射小模具中的制品会减少内应力的说法不正确。
有时会因为压力过高、喷嘴结构不合适或混料造成较大的内应力。
3.3 模具设计模具浇注系统和顶出机构设计不当都会使制件产生内应力。
3.3.1浇注系统模具浇注系统设计不合理如浇口大小不合适、浇道太窄、主流动太长、浇口位置不合理都会造成内应力:(1)浇口尺寸太大,补料时间就会延长,会增大大分子的冻结取向和冻结应变,造成很大的补料内应力,特别在浇口附近内应力更大。
小浇口的适时封闭,能适当地控制补料时间。
但浇口尺寸也不宜太小,过小的浇口会造成太大的流动阻力,产生取向应力。
(2)主流道太长、流道太窄、流道的急剧转折都会使流动阻力加大,延长进料时间或需增大注射压力和保压压力,会使制品产生更高的取向应力。
(3)浇口位置的选取除考虑制品外观和熔接缝外,还应尽量减少在流动方向上由于充模和补料而造成的定向作用。
3.3.2顶出机构顶出机构设计不当,使脱模力不均衡或型芯表面在脱模过程中形成真空或施加过大的脱模力,都会造成塑件产生强迫高弹形变形成内应力,甚至龟裂,严重时发生开裂。
龟裂和开裂看上去相似,本质上有区别。
龟裂不是空隙状的缺陷,是高分子本身同所加应力成平行方向排列,经过加热又能恢复到无龟裂的状态,所以能用热处理方法解决。
注塑成型后立即热处理效果较好。
防止顶出产生内应力需改善脱模条件,如仔细磨光型芯侧面;增加脱模斜度;平衡顶出力;顶杆应布置在脱模阻力最大的部位如型芯凸台附近及能承受较大顶出力的部位,如加强筋、凸缘、塑件端面等部位。
3.4机械加工注塑制品除为切除大浇口冷凝料而进行机械加工外,当制件尺寸精度和形位公差要求很高而无法通过模具设计与调整工艺条件得到保证,或零件上有难以一次成型出的形状(如小而深的孔或螺纹等)时,成型之后就需要进行机械加工。
常用的机械加工工艺有车、铣、刨、钻、锯、铰孔和拱螺纹等。
但机械加工会使塑件内部产生内应力,因此加工时应用专用刀具、宜采用较低的切削速度、小切削量和低速度,还应保证充分冷却。
对于易产生内应力的制品应进行多次热处理。
3.5注塑成型工艺条件注塑制品由于成型工艺特点不可避免的存在内应力,但工艺条件控制得当就会使塑件内应力降低到最小程度,能够保证制件的正常使用。
相反,如果工艺控制不当,制件就会存在很大的内应力,不仅使制件强度下降,而且在储存和使用过程中出现翘曲变形甚至开裂。
需要控制的工艺条件如嵌件预热、模具温度、加工温度、注射速度、注射压力、保压压力、注射时间、保压时间、冷却时间等。
温度、压力、时间是塑料成型工艺的主要因素。
3.5.1金属嵌件预热注射成型时,应将金属嵌件预热到接近物料温度,预热嵌件的目的是减少金属与塑料冷却时收缩值的差距,从而降低由于二者热膨胀系数的不同而在嵌件周围产生的收缩应力。
收缩应力是注塑制品内容易形成的内应力的一种,这种内应力的存在,是带金属嵌件的注塑制品出现裂纹和强度下降的重要原因。
3.5.2模具温度提高模具温度,可以降低因内外收缩不均而产生的体积温度应力和高分子取向应力,也可以降低结晶塑料制品的结晶应力。
但模温也不能过高,模温升高使冷却时间延长,降低了生产效率。
3.5.3加工温度提高加工温度可降低取向应力,但同时会使因收缩不均而产生的体积温度应力增加,同时也使封口压力升高,延长冷却时间才能顺利脱模。
3.5.4注射压力、注射速度和注射时间增大注射压力使取向应力和结晶塑料的结晶应力增加,同时使封口压力增大,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。