注塑产品内应力问题
塑胶制品如何去除内应力

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。
注塑产品应力痕解决方案

注塑产品应力痕解决方案
在塑胶产品上,尤其是原料是ABS、PP、PC,经常会看到产品表面会有发亮的应力痕,顶针应力痕、入子应力痕、肉厚差应力痕。
这些表观发亮、发白的痕迹,就是内应力的结果,而内应力不外乎取向应力和冷却收缩应力。
浇口附近不规则应力痕是典型的取向应力造成,而肉厚差则是取向和收缩应力的共同结果,而顶针、斜销应力痕形成的因素则更为多一些。
一般情况下,随着保压压力和时间的增加,最先开始的是肉厚差应力痕、顶针斜销应力痕、然后是肉厚差应力痕,最后是浇口附近不规则的应力痕(侧看会发白发亮),这当然也要看产品的具体结构以及进浇位置来看。
所以,当出现了这些应力痕的时候,降低保压压力和保压时间是最重要的,而理解了这个,则就从这里入手,来修改产品设计和模具设计则比成型调整来的更为有效
产品设计上:
1.整体肉厚过薄或流动末端肉厚较厚导致充填压力和保压压力过大,需要加胶或流动末端偷肉。
也就是说保压降低时,看缩水处能否偷肉改善,不能的话则要大面加胶了;
2.尽量避免肉厚差,如有则需要做大分化;
3.公模的rib避免做的过大导致母模有rib应力痕。
模具设计上:
1.浇口太小或数量太少、分布不均;
2.活动件配模较松或水路配置不合理导致模温较高。
成型条件上:
1.合理设置保压压力和时间(降低);
2.模温升高或降低(升高可改善充填降低保压压力;降低则是让咬花面发亮,表面和应力痕接近,一般而言,降低模温是多数选择)
作者:斌斌。
注塑制品内应力分析及控制

注塑制品内应力分析及控制注塑制品是指利用注塑成型技术制造的各类塑料产品。
在注塑制品的生产过程中,由于塑料的热胀冷缩以及流动性等特性,会产生内应力。
这些内应力如果不得到合理的控制和处理,将会导致注塑制品的变形、开裂等问题。
因此,注塑制品内应力的分析和控制非常重要。
首先,注塑制品内应力的分析应从材料的选择和设计的角度来考虑。
不同的塑料材料在注塑成型过程中,由于热胀冷缩的差异以及流动性的不同,会产生不同程度的内应力。
因此,在选择塑料材料时,应考虑其热胀冷缩系数和流动性等因素。
同时,在产品设计中,应尽量避免或减少注塑制品的复杂形状和薄壁结构,这样可以减少塑料在注射和冷却过程中的内应力。
其次,注塑制品内应力的控制主要通过优化注塑工艺参数来实现。
注塑工艺参数包括注射压力、注射速度、保压时间和冷却时间等。
在注射过程中,应控制注射压力和速度,避免塑料在注射过程中产生过大的内应力。
在保压过程中,应根据具体产品的形状和尺寸,适当延长保压时间,以提高塑料的流动性和均匀性,减少内应力。
在冷却过程中,应控制冷却时间和冷却速度,避免快速冷却引起的内应力。
此外,还可以采用一些工艺改进的方法来控制注塑制品内应力。
例如,合理设计模具结构,采用多点定位和多级冷却等方式,可以均匀分布注塑制品内应力,减少应力集中。
另外,还可以采用预应力或热处理等后处理方式来消除或降低注塑制品的内应力。
总之,注塑制品内应力的分析和控制是注塑制品生产过程中非常重要的问题。
通过选择合适的塑料材料、优化注塑工艺参数以及合理设计模具结构等方式,可以有效减少注塑制品的内应力,并提高产品的质量和性能。
塑胶件 内应力

1 内应力产生在注塑制品中,各处局部应力状态是不同的,制品变形程度将决定于应力分布。
如果制品在冷却时。
存在温度梯度,则这类应力会发展,所以这类应力又称为“成型应力”。
注塑制品的内应力包两种:一种是注塑制品成型应力,另一种是温度应力。
当熔体进入温度较低的模具时,靠近模腔壁的熔体讯速地冷却而固化,于是分子链段被“冻结”。
由于凝固的聚合物层,导热性很差,在制品厚度方向上产生较大的温度梯度。
制品心部凝固相当缓慢,以致于当浇口封闭时,制品中心的熔体单元还未凝固,这时注塑机又无法对冷却收缩进行补料。
这样制品内部收缩作用与硬皮层作用方向是相反的;心部处于静态拉伸而表层则处于静态压缩。
在熔体充模流动时,除了有体积收缩效应引起的应力外。
还有因流道,浇口出口的膨胀效应而引起的应力;前一种效应引起的应力与熔体流动方向有关,后者由于出口膨胀效应将引起在垂直于流动方向应力作用。
2 影响愉应力的工艺因素(1)向应力的影响在速冷条件下,取向会导致聚合物内应力的形成。
由于聚合物熔体的粘度高,内应力不能很快松驰,影响制品的物理性能和尺寸稳定性。
各参数对取向应力的影响a熔体温度,熔体温度高,粘度低,剪切应力降低取向度减小;另一方面由于熔体温度高会使应力松驰加快,促使解取向能力加强。
可是在不改变注塑机压力的情况下,模腔压力会增大,强剪切作用又导致取向应力的提高。
b在喷嘴封闭以前,延长保压时间,会导致取向应力增加。
c提高注射压力或保压压力,会增大取向应力,d模具温度高可保证制品缓慢冷却,起到解取向作用。
e增加制品厚度使取向应力降低,因为厚壁制品冷却时慢,粘度提高慢,应力松驰过程的时间长,所以取向应力小。
(2)对温度应力的影响如上所述由于在充模时熔体和型壁之间温度梯度很大,先凝固的外层熔体要助止后凝固的内层熔体的收缩,结果在外层产生压应力(收缩应力),内层产生拉应力(取向应力)。
如果充模后又在保压压力的作用下持续较长时间,聚合物熔体又补入模腔中,使模腔压力提高,此压力会改变由于温度不均而产生的内应力。
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。
注塑件几种常见问题及解决方法

注塑件变形的原因及解决方法注塑件形状与模腔相似但却是模腔形状的扭曲版本。
可能出现问题的原因(1)弯曲是因为注塑件内有过多内部应力。
(2)模具填充速度慢。
(3)模腔内塑料不足。
(4)塑料温度太低或不一致。
(5)注塑件在顶出时太热。
(6)冷却不足或动、定模的温度不一致。
(7)注塑件结构不合理(如加强筋集中在一面,但相距较远).补救方法(1)降低注塑压力。
(2)减少螺杆向前时间。
(3)增加周期时间(尤其是冷却时间)。
从模具内(尤其是较厚的注塑件)顶出后立即浸入温水中(38℃)使注塑件慢慢冷却。
(4)增加注塑速度。
(5)增加塑料温度。
(6)用冷却设备.(7)适当增加冷却时间或改善冷却条件,尽可能保证动、定模的模温一致。
(8)根据实际情况在允许的情况下改善塑料件的结构。
透明塑料注塑过程中应注意的常见问题透明塑料由于透光率要高,必然要求塑料制品表面质量要求严格,不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷,因而在整个注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计,都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。
其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差,因此为保证产品的表面质量,往往需要较高的温度,注射压力、注射速度等工艺参数也要作细微调整,使注塑料时既能充满模,又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。
因此从原料准备,对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面都要进行严格的操作.(一)原料的准备与干燥由于在塑料中含有任何一点杂质,都可能影响产品的透明度,因此和储存、运输、加料过程中都必须注意密封,保证原料干净。
特别是原料中含有水分,加热后会引起原料变质,所以一定要干燥.在注塑时,加料必须使用干燥料斗。
还要注意一点的是干燥过程中,输入的空气最好应经过滤、除湿,以便保证不会污染原料。
其干燥工艺如下表,透明塑料的干燥工艺:(二)机筒、螺杆及其附件的清洁为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质,特别热稳定性差的树脂存在,因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件,使其不得粘有杂质,当没有螺杆清洗剂时,可用PE、PS等树脂清洗螺杆.当临时停机时,为防止原料在高温下停留时间长,引起解降,应将干燥机和机筒温度降低,如PC、PMMA 等机筒温度都要降至160℃以下(料斗温度对于PC应降至100℃以下).(三)在模具设计上应注意的问题(包括产品的设计)为了防止出现回流动不畅,或冷却不均造成塑料成型不良,产生表面缺陷和变质,一般在模具设计时,应注意以下几点。
内应力

内应力注塑过程会产生内应力会带来很多影响,下面就系统谈下内应力。
1、关于称谓通常的定义“内应力是塑料在成型加工的过程中高分子链段受到强迫高弹形变后趋于回复的一种力量”并不完全。
其实内应力是指熔融树脂在冷却过程中会由于热效应/取向效应带来的内部应力,但我们理解其时候不要仅仅理解其为静止的应力,它其实伴随着缩水,变形等动态现象,大家可以理解它为内应力效应。
2、关于影响内应力在塑胶产品中或多或少一定都有,它带来的影响有:缩水缺陷,变形缺陷,真空泡缺陷,分层缺陷,应力开裂缺陷(特别是有金属嵌件的开裂,烤漆电镀时的开裂,天气变化变冷时候的开裂,尖角开裂),粘模缺陷,起皮缺陷等。
3、内应力的成因及分类。
大体上内应力分为3类。
3.1冻结应力。
由于“喷泉流动”的原因,正常熔体最外层其分子链被强制拉直且紧贴模腔壁冷却,这层冷固层大约0.05~~0.2mm厚,依据剪切力和模具温度不同而不同,这种被强制拉直的状态不是高分子链的本来状态,是不稳定的。
这层是致密的,密度最高,但其取向并不严重。
3.2 取向应力。
冷固了的停止流动的凝固层与中心热的芯部形成速度剪刀差,高的速度梯度下形成了高取向层,这层厚度比凝固层后,取向更大,回复趋势更明显。
3.3 体积应变应力。
热的芯部慢慢收缩,形成低密度的芯部,而外部的密度相对较高,密度不同带来了应力差异。
这样,外层是压应力,内层是拉应力,这种拉压的趋势产生了巨大的应力。
4、各种不同机理应力的缺陷果。
4.1冻结应力对应的缺陷<=>应力开裂;4.2取向应力对应的缺陷<=>变形,起皮,分层;4.3 体积应变应力对应的缺陷<=>收缩,真空泡,脱模裂;5、消除措施。
了解到上述原因,消除措施也就简单了。
5.1冻结应力的消除。
就是高模温低剪切。
也就是高模温低射速而已。
5.2取向应力的消除。
就是低射速低剪切。
5.3体积应变应力的消除。
低的内压就可以了,就是饱和度低点,也就是保压小点短点。
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。
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注塑产品内应力问题?塑胶产品在注塑的过程中往往会产生内应力,如不加以消除会对后序喷涂产生不良.有几个问题请高手赐教: 1内应力是怎么产生的,它与哪些因素有关?2内应力如何检测,有什么直观且方便的方法?3内应力如何消除,有没有方便快捷操作性强的方法?4内应力对喷涂到底还有哪些影响?内应力在其它方面还有什么危害?它有没有有利的一面呢?下面是回答请高手亮招所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体内部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,内部固有的应力叫内应力,它是由于物体内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。
按照内应力作用的范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的内应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的内应力。
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布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能。
塑料内应力产生的原因产生内应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力的产生。
依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类。
(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。
取向应力产生的具体过程为:*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中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。
取向的大分子链冻结在塑料制品内也就意味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图过渡到无取向构象的内力。
用热处理的方法,可降低或消除塑料制品内的取向应力。
塑料制品的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小,并呈抛物线变化。
(2)冷却内应力冷却内应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产生的一种内应力。
尤其是对厚壁塑料制品,塑料制品的外层首先冷却凝固收缩,其内层可能还是热熔体,这徉芯层就会限制表层的收缩,导致芯层处于压应力状态,而表层处于拉应力状态。
塑料制品冷却内应力的分布为从制品的表层到内层越来越大,并也呈抛物线变化.。
另外,带金属嵌件的塑料制品,由于金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一均匀的内应力。
除上述两种主要内应力外,还有以下几种内应力:对于结晶塑料制品而言,其制品内部各部位的结晶结构和结晶度不同也会产生内应力。
另外还有构型内应.力及脱模内应力等,只是其内应力听占比重都很小。
影响塑料内应力产生的因素(1)分子链的刚性分子链刚性越大,熔体粘度越高,聚合物分子链活动性差,因而对于发生的可逆高弹形变恢复性差,易产生残余内应力口例如,一些分子链中含有苯环的聚合物,如PC、PPO、PPS等,其相应制品的内应力偏大。
(2)分子链的极性一分子链的极性越大,分子间相互吸引的作用力越大,从而使分子间相互移动困难增大,恢复可逆弹性形变的程度减小,导致残余内应力大。
例如,一些分子链中含有羰基、酯基、睛基等极性基团的塑料品种,其相应制品的内应力较大。
(3)取代基团的位阻效应大分子侧基取代基团的体积越大,则妨碍大分子链自由运动导致残余内应力加大。
例如,聚苯乙烯取代基团的苯基体积较大,因而聚苯乙烯制品的内应力较大。
几种常见聚合物的内应力大小顺序如下:PPO>PSF>PC>ABS>PA6>PP>HDPE塑料内应力的降低与分散(1)原料配方设计1)选取分子量大、分子量分布窄的树脂聚合物分子量越大,大分子链间作用力和缠结程度增加,其制品抗应力开裂能力较强;聚合物分子量分布越宽,其中低分子量成分越大,容易首先形成微观撕裂,造成应力集中,便制品开裂。
2)选取杂质含量低的树脂聚合物内的杂质即是应力的集中体,又会降低塑料的原有强度,应将杂质含量减少到最低程度。
3)共混改性易出现应力开裂的树脂与适宜的其它树脂共混,可降低内应力的存在程度。
例如,在PC中混入适量PS,PS呈近似珠粒状分散于PC连续相中,可使内应力沿球面分散缓解并阻止裂纹扩展,从而达到降低内应力的目的。
再如,在PC中混入适量PE , PE球粒外沿可形成封闭的空化区,也可适当降低内应力。
4)增强改性用增强纤维进行增强改性,可以降低制品的内应力,这是因为纤维缠结了很多大分子链,从而提高应力开裂能力。
例如,30%GFPC的耐应力开裂能力比纯PC提高6倍之多。
5)成核改性在结晶性塑料中加入适宜的成核剂,可以在其制品中形成许多小的球晶,使内应力降低并得到分散。
(2)成型加工条件的控制在塑料制品的成型过程中,凡是能减小制品中聚合物分子取向的成型因素都能够降低取向应力;凡是能使制品中聚合物均匀冷却的工艺条件都能降低冷却内应力;凡有助于塑料制品脱模的加工方法都有利于降低脱模内应力。
对内应力影响较大的加工条件主要有如下几种。
①料筒温度较高的料筒温度有利于取向应力的降低,这是因为在较高的料筒温度,熔体塑化均匀,粘度下降,流动性增加,在熔体充满型腔过程中,分子取向作用小,因而取向应力较小。
而在较低料筒温度下,熔体粘度较高,充模过程中分子取向较多,冷却定型后残余内应力则较大。
但是,料筒温度太高也不好,太高容易造成冷却不充分,脱模时易造成变形,虽然取向应力减小,但冷却应力和脱模应力反而增大。
②模具温度模具温度的高低对取向内应力和冷却内应力的影响都很大。
一方面,模具温度过低,会造成冷却加快,易使冷却不均匀而引起收缩上的较大差异,从而增大冷却内应力;另一方面,模具温度过低,熔体进入模其后,温度下降加快,熔体粘度增加迅速,造成在高粘度下充模,形成取向应力的程度明显加大。
模温对塑料结晶影响很大,模温越高,越有利于晶粒堆砌紧密,晶体内部的缺陷减小或消除,从而减少内应力。
另外,对于不同厚度塑料制品,其模温要求不同。
对于厚壁制品其模温要适当高一些。
以PC为例,其内应力大小与模具温度的关系如表5-5所示。
③注射压力注射压力高,熔体充模过程中所受剪切作用力大,产生取向应力的机会也较大。
因此,为了降低取向应力和消除脱模应力,应适当降低注射压力。
.以PC为例,其内应力大小与注射压力的关系如表5-6所示。
.④保压压力保压压力对塑料制品内应力的影响大于注射压力的影响。
在保压阶段,随着熔体温度的降低,熔体粘度迅速增加,此时若施以高压,必然导致分子链的强迫取向,从而形成更大的取向应力。
⑤注射速度注射速度越快,越容易造成分子链的取向程度增加,从而引起更大的取向应力。
但注射速度过低,塑料熔体进入模腔后,可能先后分层而形成熔化痕,产生应力集中线,易产生应力开裂。
所以注射速度以适中为宜。
最好采用变速注射,在速度逐渐减小下结束充模。
⑥保压时间保压时间越长,会增大塑料熔体的剪切作用,从而产生更大的弹性形变,冻结更多的取向应力。
所以,取向应力随保压时间延长和补料量增加而显著增大。
⑦开模残余压力应适当调整注射压力和保压时间,使开模时模内的残余压力接近于大气压力,从而避免产生更大的脱模内应力。
(3)塑料制品的热处理塑料制品的热处理是指将成型制品在一定温度下停留一段时间而消除内应力的方法。
热处理是消除塑料制品内取向应力的最好方法。
对于高聚物分子链的刚性较大、玻璃化温度较高的注塑件;对壁厚较大和带金属嵌件的制件;对使用温度范围较宽和尺寸精度要求较高的制件;时内应力较大而又不易自消的制件以及经过机械加工的制件都必须进行热处理。
对制件进行热处理,可以使高聚物分子由不平衡构象向平衡构象转变,使强迫冻结的处于不稳定的高弹形变获得能量而进行热松弛,从而降低或基本消除内应力。
常采用的热处理温度高于制件使用温度10~20℃或低于热变形温度5~10℃。
热处理时间取决于塑料种类、制件厚度、热处理温度和注塑条件。
一般厚度的制件,热处理1~2小时即可,随着制件厚度增大,热处理时间应适当延长。
提高热处理温度和延长热处理时间具有相似的效果,但温度的效果更明显些。
热处理方法是将制件放入水、甘油、矿物油、乙二醇和液体石蜡等液体介质中,或放入空气循环烘箱中加热到指定温度,并在该温度下停留一定时间,然后缓慢冷却到室温。
实验表明,脱模后的制件立即进行热处理,对降低内应力、改善制件性能的效果更明显。
此外,提高模具温度,延长制件在模内冷却时间,脱模后进行保温处理都有类似热处理的作用。
尽管热处理是降低制件内应力的有效办法之一,但热处理通常只能将内应力降低到制件使用条件允许的范围,很难完全消除内应力。
对PC制件进行较长时间的热处理时,PC分子链有可能进行有序的重排,甚至结晶,从而降低冲击韧性,使缺口冲击强度降低。
因而,不应把热处理作为降低制件内应力的唯一措施。
(4)塑料制品的设计①塑料制品的形状和尺寸在具体设计塑料制品时,为了有效地分散内应力,应遵循这样的原则:制品外形应尽可能保持连续性,避免锐角、直角、缺口及突然扩大或缩小。
对于塑料制品的边缘处应设计成圆角,其中内圆角半径应大于相邻两壁中薄者厚度的70%以上;外圆角半径则根据制品形状而确定。
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均匀的制件,如必须壁厚不均匀,则要进行壁厚差异的渐变过渡。
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,因而带金属嵌件的塑料制品在冷却时,两者形成的收缩程度不同,因塑料的收缩比较大而紧紧抱住金属嵌件,在嵌件周围的塑料内层受压应力,而外层受拉应力作用,产生应力集中现象。