什么叫内应力,该如何消除内应力

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消除工件内应力的热处理方法

消除工件内应力的热处理方法

消除工件内应力的热处理方法1. 内应力是什么?内应力,听起来是不是很专业?其实就是工件在制造过程中,由于各种原因,比如冷却速度不均匀、加工过程中的变形等,导致的内部压力。

这就像一个人被压得喘不过气来,心里总是有种不舒服的感觉,时不时还得爆发一下。

工件也一样,如果内应力得不到处理,可能会在使用中出现裂纹,或者直接导致失败。

哎,这可真是让人心疼啊!所以,咱们今天要聊聊,怎么通过热处理来消除这些“隐形”的内应力。

别担心,不会让你觉得枯燥无味,我会用轻松幽默的方式,把这些技术性内容讲得简单明了。

准备好了吗?2. 热处理的原理2.1 加热和冷却首先,热处理的核心在于“加热”和“冷却”。

就像你在冬天想喝热汤一样,先把水加热,然后再让它慢慢冷却。

工件也是如此,通过加热到一定温度,让金属内部的分子运动起来,打破那种沉闷的内应力。

想象一下,金属的分子就像聚在一起的小伙伴,热了一下,大家都开始蹦跶,内应力自然就被“舞动”给消除了一部分。

不过,这个过程可不能马虎,冷却速度也要控制好。

有些材料需要慢慢降温,像是给它们一个温柔的拥抱,而有些则可以快速冷却,犹如给它们来个猛然的“冷水浴”。

不同的工件、不同的材料,处理方式也各有千秋,真是让人琢磨不透!2.2 热处理的类型说到热处理,种类可多了,咱们最常见的有退火、正火、淬火和回火。

听起来很复杂,其实就像点菜一样,各有各的特色。

退火:简单来说,就是把工件加热到一定温度,保持一段时间,然后缓慢冷却。

就像给工件一个大大的安慰,让它放松心情,内应力自然就消失得无影无踪。

正火:这个有点像“火锅”,把工件放在高温中,然后再在空气中冷却。

能提高它的力学性能,让工件“练出一身好本领”。

淬火:别小看这个名字,淬火可是个狠角色!加热后迅速冷却,强大的冷却速度让内应力瞬间消失,但这也会让工件变得脆弱,需要再来一次回火,才能让它强壮起来。

3. 热处理的好处3.1 提高性能那么,热处理的好处有哪些呢?首先,它能显著提高工件的力学性能。

内应力的产生及消除方法

内应力的产生及消除方法

内应力得产生及消除ﻫ所谓应力,就是指单位面积里物体所受得力,它强调得就是物体内部得受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力得应力;物体在不受外力作用得情况下,内部固有得应力叫内应力,它就是由于物体内部各部分发生不均匀得塑性变形而产生得、按照内应力作用得范围,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得宏观范围内得内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体得各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都就是晶体)之间不均匀得变形而产生得晶粒或亚晶粒间得内应力;(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得内应力,它就是变形物体(被破坏物体)中最主要得内应力、塑料内应力就是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链得取向与冷却收缩等因素而响而产生得一种内在应力、内应力得实质为大分子链在熔融加工过程中形成得不平衡构象,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得平衡构象,这种不平衡构象得实质为一种可逆得高弹形变,而冻结得高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜得条件下,这种被迫得不稳定得构象将向自由得稳定得构象转化,位能转变为动能而释放、当大分子链间得作用力与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、ﻫ几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其就是塑料注射制品得内应力更为明显、内应力得存在不仅使塑料制品在贮存与使用过程中出现翘曲变形与开裂,也影响塑料制品得力学性能,光学性能,电学性能及外观质量、为此,必须找出内应力产生得原因及消除内应力得办法,最大程度地降低塑料制品内部得应力,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,从而改善塑料制品得力学1热学等性能、塑料内应力产生得原因ﻫ产生内应力得原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强得剪切作用,加工中存在得取向与结晶作用,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,都会引发内应力得产生、依引起内应力得原因不同,可将内应力分成如下几类、ﻫ(1)取向内应力ﻫ取向内应力就是塑料熔体在流动充模与保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生得一种内应力、取向应力产生得具体过程为:*近流道壁得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,产生沿流动方向得取向、取向得大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛得可逆高弹形变,所以说取向应力就就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象得内力、用热处理得方法,可降低或消除塑料制品内得取向应力、ﻫ塑料制品得取向内应力分布为从制品得表层到内层越来越小,并呈抛物线变化、2(ﻫ)冷却内应力ﻫ冷却内应力就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得一种内应力、尤其就是对厚壁塑料制品,塑料制品得外层首先冷却凝固收缩,其内层可能还就是热熔体,这徉芯层就会限制表层得收缩,导致芯层处于压应力状态,而表层处于拉应力状态、ﻫ塑料制品冷却内应力得分布为从制品得表层到内层越来越大,并也呈抛物线变化、、ﻫ另外,带金属嵌件得塑料制品,由于金属与塑料得热胀系数相差较大,容易形成收缩不一均匀得内应力、ﻫ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,其制品内部各部位得结晶结构与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,只就是其内应力听占比重都很小、ﻫ影响塑料内应力产生得因素(1)分子链得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,因而对于发生得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得聚合物,如PC,PPO,PPS等,其相应制品得内应力偏大、(2)分子链得极性一分子链得极性越大,分子间相互吸引得作用力越大,从而使分子间相互移动困难增大,恢复可逆弹性形变得程度减小,导致残余内应力大、例如,一些分子链中含有羰基,酯基,睛基等极性基团得塑料品种,其相应制品得内应力较大、(3)取代基团得位阻效应大分子侧基取代基团得体积越大,则妨碍大分子链自由运动导致残余内应力加大、例如,聚苯乙烯取代基团得苯基体积较大,因而聚苯乙烯制品得内应力较大、几种常见聚合物得内应力大小顺序如下:ﻫPPO>PSF>PC〉ABS>PA6>PP>HDPE塑料内应力得降低与分散(1)原料配方设计1)选取分子量大,分子量分布窄得树脂聚合物分子量越大,大分子链间作用力与缠结程度增加,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、ﻫ2)选取杂质含量低得树脂聚合物内得杂质即就是应力得集中体,又会降低塑料得原有强度,应将杂质含量减少到最低程度、ﻫ3)共混改性易出现应力开裂得树脂与适宜得其它树脂共混,可降低内应力得存在程度、ﻫ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得目得、再如,在PC中混入适量PE ,PE球粒外沿可形成封闭得空化区,也可适当降低内应力、4ﻫ)增强改性ﻫ用增强纤维进行增强改性,可以降低制品得内应力,这就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得耐应力开裂能力比纯PC提高6倍之多、ﻫ5)成核改性ﻫ在结晶性塑料中加入适宜得成核剂,可以在其制品中形成许多小得球晶,使内应力降低并得到分散、2(ﻫ)成型加工条件得控制在塑料制品得成型过程中,凡就是能减小制品中聚合物分子取向得成型因素都能够降低取向应力;凡就是能使制品中聚合物均匀冷却得工艺条件都能降低冷却内应力;凡有助于塑料制品脱模得加工方法都有利于降低脱模内应力、对内应力影响较大得加工条件主要有如下几种、①料筒温度ﻫ较高得料筒温度有利于取向应力得降低,这就是因为在较高得料筒温度,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、但就是,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,但冷却应力与脱模应力反而增大、②模具温度ﻫ模具温度得高低对取向内应力与冷却内应力得影响都很大、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得较大差异,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,形成取向应力得程度明显加大、ﻫ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,晶体内部得缺陷减小或消除,从而减少内应力、ﻫ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得关系如表5-5所示、ﻫ③注射压力注射压力高,熔体充模过程中所受剪切作用力大,产生取向应力得机会也较大、因此,为了降低取向应力与消除脱模应力,应适当降低注射压力、、以PC为例,其内应力大小与注射压力得关系如表5-6所示、、ﻫ④保压压力保压压力对塑料制品内应力得影响大于注射压力得影响、在保压阶段,随着熔体温度得降低,熔体粘度迅速增加,此时若施以高压,必然导致分子链得强迫取向,从而形成更大得取向应力、⑤注射速度ﻫ注射速度越快,越容易造成分子链得取向程度增加,从而引起更大得取向应力、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ﻫ保压时间越长,会增大塑料熔体得剪切作用,从而产生更大得弹性形变,冻结更多得取向应力、所以,取向应力随保压时间延长与补料量增加而显著增大、⑦开模残余压力ﻫ应适当调整注射压力与保压时间,使开模时模内得残余压力接近于大气压力,从而避免产生更大得脱模内应力、(3)塑料制品得热处理ﻫ塑料制品得热处理就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得方法、热处理就是消除塑料制品内取向应力得最好方法、ﻫ对于高聚物分子链得刚性较大,玻璃化温度较高得注塑件;对壁厚较大与带金属嵌件得制件;对使用温度范围较宽与尺寸精度要求较高得制件;时内应力较大而又不易自消得制件以及经过机械加工得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,使强迫冻结得处于不稳定得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、常采用得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,热处理温度与注塑条件、一般厚度得制件,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、提高热处理温度与延长热处理时间具有相似得效果,但温度得效果更明显些、ﻫ热处理方法就是将制件放入水,甘油,矿物油,乙二醇与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,脱模后得制件立即进行热处理,对降低内应力,改善制件性能得效果更明显、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得作用、尽管热处理就是降低制件内应力得有效办法之一,但热处理通常只能将内应力降低到制件使用条件允许得范围,很难完全消除内应力、对PC制件进行较长时间得热处理时,PC分子链有可能进行有序得重排,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得唯一措施、(4)塑料制品得设计①塑料制品得形状与尺寸在具体设计塑料制品时,为了有效地分散内应力,应遵循这样得原则: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、ﻫ对于塑料制品得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得70%以上;外圆角半径则根据制品形状而确定、对于壁厚相差较大得部位,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得制件,如必须壁厚不均匀,则要进行壁厚差异得渐变过渡、ﻫ②合理设计金属嵌件ﻫ塑料与金属得热膨胀系数相差5~10倍,因而带金属嵌件得塑料制品在冷却时,两者形成得收缩程度不同,因塑料得收缩比较大而紧紧抱住金属嵌件,在嵌件周围得塑料内层受压应力,而外层受拉应力作用,产生应力集中现象、在具体设汁嵌件时,应注意如下几点,以帮助减小或消除内应力、a、尽可能选择塑料件作为嵌件、b、尽可能选择与塑料热膨胀系数相差小得金属材料做嵌件材料,如铝,铝合金及铜等、ﻫc、在金属嵌件上涂覆一层橡胶或聚氨酯弹性缓冲层,并保证成型时涂覆层不熔化,可降低两者收缩差、ﻫd、对金属嵌件进行表面脱脂化处理,可以防止油脂加速制品得应力开裂、ﻫe、金属嵌件进行适当得预热处理、f、金属嵌件周围塑料得厚度要充足、例如,嵌件外径为D,嵌件周围塑料厚度为h,则对铝嵌件塑料厚度h≥0、8D;对于铜嵌件,塑料厚度h≥0、9 D、ﻫg、金属嵌件应设计成圆滑形状,最好带精致得滚花纹、③塑料制品上孔得设计ﻫ塑料制品上孔得形状,孔数及孔得位置都会对内应力集中程度产生很大得影响、ﻫ为避免应力开裂,切忌在塑料制品上开设棱形,矩形,方形或多边形孔、应尽可能开设圆形孔,其中椭圆形孔得效果最好,并应使椭圆形孔得长轴平行于外力作用方向、如开设圆孔,可增开等直径得工艺圆孔,并使相邻两圆孔得中心连接线平行于外力作用方向,这样可以取得与椭圆孔相似得效果;还有一种方法,即在圆孔周围开设对称得槽孔,以分散内应力、(5)塑料模具得设计在设计塑料模具时,浇注系统与冷却系统对塑料制品得内应力影响较大,在具体设计时应注意如下几点、①浇口尺寸ﻫ过大得浇口将需要较长得保压补料时间,在降温过程中得补料流动必定会冻结更多得取向应力,尤其就是在补填冷料时,将给浇口附近造成很大得内应力、ﻫ适当缩小浇口尺寸,可缩短保压补料时间,降低浇口凝封时模内压力,从而降低取向应力、但过小得浇口将导致充模时间延长,造成制品缺料、ﻫ②浇口得位置浇口得位置决定厂塑料熔体在模腔内得流动情况,流动距离与流动方向、、当浇口设在制品壁厚最大部位时,可适当降低注射压力,保压压力及保压时间,有利于降低取向应力、当浇口设在薄壁部位时,宜适当增加浇口处得壁厚,以降低浇口附近得取向应力、熔体在模腔内流动距离越长,产生取向应力得几率越大、为此,对于壁厚,长流程且面积较大得塑料件,应适当分布多个浇口,能有效地降低取向应力,防止翘曲变形、ﻫ另外,由于浇口附近为内、应力多发地带,可在浇口附近设汁成护耳式浇日,使内应力产生在护耳中,脱模后切除内应力较大得护耳,可降低塑料制品内得内应力、③流道得设计ﻫ设计短而粗得流道,可减小熔体得压力损失与温度降,相应降低注射压力与冷却速度,从而降低取向应力与冷却压力、ﻫ④冷却系统得设计冷却水道得分布要合理,使浇口附近,远离浇口区,壁厚处,壁薄处都得到均匀且缓慢得冷却,从而降低内应力,ﻫ⑤顶出系统得设计要设计适当得脱模锥度,较高得型芯光洁度与较大面积得顶出部位,以防止强行脱模产生脱模应力、ﻫ检查塑料件得应力得方法主要就是溶剂浸渍法、用冰醋酸浸30s,晾干,发白处即就是应力集中处、应力大时塑料会开裂,裂纹越多表示应力越大、也可以浸2rain,裂纹更深更明显、ﻫ可以用甲乙酮与丙酮1:1得混合液浸15s,来代替冰醋酸浸渍、ﻫ消除应力得方法有加热法,即在65~70℃下烘4h、小件可以用25%得丙酮水溶液浸泡30rain来消除应力、应力太大时,这两种方法均无效,零件不能电镀。

单片机原理实验 内应力

单片机原理实验 内应力

单片机原理实验内应力内应力是指材料内部的应力状态,通常由外部加载产生。

在单片机原理实验中,我们经常会遇到内应力的影响,尤其是在材料选择、设计和制造过程中。

本文将探讨内应力对单片机原理实验的影响,并提出相应的解决方案。

内应力可能会导致材料的变形和破坏。

在单片机原理实验中,我们经常需要使用各种材料来制作电路板、外壳等零部件。

如果材料内部存在较大的内应力,当受到外部加载时,材料可能会发生变形或破裂,从而影响实验结果的准确性和可靠性。

因此,在选择材料时,需要考虑其内应力状态,尽量选择内应力较小的材料,或者采取相应的处理措施来降低内应力。

内应力还可能影响材料的机械性能。

在单片机原理实验中,我们经常需要使用材料来制作传感器、执行器等功能部件。

如果材料内部存在较大的内应力,可能会导致材料的硬度、强度等机械性能下降,从而影响实验设备的性能和稳定性。

因此,在设计和制造零部件时,需要充分考虑材料的内应力状态,确保材料具有良好的机械性能。

内应力还可能影响材料的电气性能。

在单片机原理实验中,我们经常需要使用材料来制作电子元件、线路板等电路部件。

如果材料内部存在较大的内应力,可能会导致电子元件的电阻、电容等电气性能发生变化,从而影响实验结果的准确性和可靠性。

因此,在设计和制造电路部件时,需要充分考虑材料的内应力状态,确保电路部件具有良好的电气性能。

内应力是单片机原理实验中需要重点关注的一个问题。

在材料选择、设计和制造过程中,需要充分考虑材料的内应力状态,采取相应的措施来降低内应力的影响。

只有这样,才能保证实验设备的性能和稳定性,确保实验结果的准确性和可靠性。

希望本文能为单片机原理实验中内应力问题的解决提供一些参考和帮助。

材料内应力的概念以及危害

材料内应力的概念以及危害

材料内应力的概念以及危害材料内应力的概念以及危害材料是指构成产品的各种物质,它们通过物理或化学的方法加工成所需要的形状。

在材料制造过程中,材料内部受到的力会形成内应力。

本文将探讨材料内应力的概念以及危害。

一、材料内应力的概念材料内应力被定义为材料内部存在的惯性等效的力作用。

这些力相互平衡,从而导致物体处于静止状态。

材料内应力是由于材料中的几何失调、材料成分不均匀、合金的热膨胀系数不同等原因引起的。

材料内应力通常有以下三种类型:1.拉伸和压缩应力;2.剪切应力;3.扭转应力。

二、材料内应力的危害材料内应力的形成是材料制造过程中不可避免的现象。

然而,如果不采取适当的措施加以解决,材料内应力可能会给材料和产品带来一系列的危害。

以下是一些常见的危害:1.材料和产品的失效材料内应力过大会影响到材料的性能,从而导致材料和产品失效。

例如,内部应力过大会导致材料脆性增加或导致材料开裂,使得材料产生显著的变形。

2.产品质量不稳定产品含有内部应力,会导致产品的形状,尺寸和表面质量不稳定,导致产品质量问题。

3.生产成本增加材料内应力会对产品的加工和成型有不良影响,导致生产出的产品质量下降甚至报废,从而增加生产成本。

4.安全隐患材料内应力过大会导致材料的破坏,在某些情况下,可能导致严重的安全事故。

三、材料内应力的解决方法解决材料内应力问题的方法包括以下几种:1.热处理通过热处理,可以改善内部应力,促进材料的晶粒生长,从而降低材料内应力。

2.表面处理表面处理可以通过冲压、抛光以及电解抛光等方法消除材料表面产生的内部应力。

3.选择合适的加工方法选择合适的加工方法可以减少材料的应力集中,从而降低内部应力的发生。

总之,材料内应力虽然是材料制造过程中不可避免的问题,但我们可以通过以正确的方式处理它,从而避免或减少它的危害。

树脂固化时体积收缩内应力的本质及消除途径

树脂固化时体积收缩内应力的本质及消除途径

树脂固化时体积收缩内应力的本质及消除途径树脂固化时产生的体积收缩和内应力是由于固化过程中发生的分子间结合或化学反应导致材料体积变化,从而产生内部应力的结果。

在实际应用中,树脂的体积收缩和内应力会对制品的形状稳定性、机械性能、尺寸精度等产生负面影响。

因此,如何有效消除树脂固化过程中的体积收缩和内应力对于提高制品质量和性能至关重要。

一、体积收缩和内应力的本质1.1树脂固化时的体积收缩树脂固化时的体积收缩是指固化后树脂材料的体积减小的现象。

体积收缩通常发生在树脂发生聚合反应或交联反应的过程中。

在聚合或交联过程中,分子间的结合会导致分子之间的距离变短,从而导致整体体积的减小。

不同种类的树脂,其固化时的体积收缩量也会有所不同。

1.2固化后产生的内应力固化后产生的内应力是由于树脂固化时的体积收缩所产生的。

这些内部应力会对材料的结构和性能产生影响,例如会导致材料的变形、开裂或者影响材料的强度等。

二、体积收缩和内应力的消除途径针对树脂固化时的体积收缩和内应力问题,可以通过以下途径来进行有效的消除。

2.1选择低收缩树脂选择低体积收缩的树脂是最直接的方法来减少树脂固化时的体积收缩和内应力。

例如,聚氨酯树脂通常具有较低的体积收缩率,因此在一些对体积稳定性要求较高的应用中会选择聚氨酯树脂作为替代材料。

还可以通过改变树脂中的固化剂配方或者添加特定的填料来减少固化时的体积收缩。

2.2控制固化温度和时间控制固化温度和时间是另一种有效的手段来减少树脂固化时的体积收缩和内应力。

合理的固化温度和时间可以有效地减少体积收缩的程度,从而降低内部应力的产生。

采用缓慢固化的方式也可以降低体积收缩和内部应力的产生。

2.3使用补偿材料在一些对体积稳定性要求较高的应用中,可以采用补偿材料来抵消树脂固化时的体积收缩和内应力。

例如,在铸造过程中,可以采用较硬的模具材料来抵消树脂固化时的体积收缩和内应力。

还可以在树脂材料中添加特定的辅助材料或者使用复合材料的方式来降低体积收缩和内应力。

聚合物内应力产生与解决办法

聚合物内应力产生与解决办法

聚合物内应力的产生及消除一、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。

二、影响残余应力的工艺因素(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)温度对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。

内应力的产生及消除方法

内应力的产生及消除方法

内应力的产生及消除方法内应力是指物体内部各部分之间以及各个分子之间产生的相互作用力。

内应力的产生主要是由于物体的形状变化或外部作用力的影响,而内应力的消除可以通过物体的形状恢复或有效地去除外部作用力来实现。

下面将详细介绍内应力的产生及消除方法。

一、内应力的产生1.形状变化:当物体的形状发生变化时,内部各部分之间的相互作用力会发生变化,产生内应力。

例如,当拉伸金属丝时,金属丝内部的晶格结构发生变形,使金属丝受到拉伸内应力。

2.外部作用力:当物体受到外部作用力时,外部作用力在物体内部传递,使内部各部分之间产生相互作用力,产生内应力。

例如,当压缩弹簧时,弹簧内部的分子间相互作用力增大,产生压缩内应力。

3.温度变化:当物体受到温度变化时,物体的形状会产生变化,分子之间的相互作用力也会发生变化,从而产生内应力。

例如,当金属材料受到高温热膨胀时,内部分子间的相互作用力会增大,产生热膨胀内应力。

二、内应力的消除方法1.形状恢复:通过改变物体的形状,使内部各部分之间的相互作用力恢复到原始状态,从而消除内应力。

例如,当金属材料受到变形时,可以通过加工、锻造等方法来恢复其原始形状并消除内应力。

2.降低外部作用力:减小物体受到的外部作用力,从而减小内部各部分之间的相互作用力,进而消除内应力。

例如,当弹簧受到压缩时,可以减小外部作用力来消除内应力。

3.控制温度变化:通过控制物体所处的温度,使其形状保持稳定,从而减小内应力。

例如,在制造金属制品时,可以控制金属材料的加热和冷却过程,以避免或减小温度变化引起的内应力。

4.应力放松:通过在物体上施加一个与内应力相反方向的应力来消除内应力。

例如,当金属材料受到弯曲后,可以施加相反方向的拉伸力来消除内应力。

5.材料选择:选择具有较小内应力的材料来制造物体,从而减小内应力的产生。

例如,选择材料的热膨胀系数较小的特性,可以减小温度变化引起的内应力。

综上所述,内应力的产生主要是由于物体的形状变化或外部作用力的影响。

内应力

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。

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什么叫内应力,该如何消除内应力?
1. 物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。

在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。

同截面垂直的称为正应力或法向应力。

2. 在没有外力存在下,材料内部由于加工成型不当,温度变化,溶剂作用等原因所产生的应力。

3、内应力的取消有几种方法:一对物体进行热处理(只针对金属性质的工件)二是放到自然条件下进行消除。

三是人工通过敲打振动等方式进行消除。

内应力是在结构上无外力作用时保留于物体内部的应力没有外力存在时,弹性物体内所保存的应力叫做内应力,它的特点是在物体内形成一个平衡的力系,即遵守静力学条件.按性质和范围大小可分为宏观应力,微观应力和超微观应力.按引起原因可分为热应力和组织应力.按存在时间可分为瞬时应力和残余应力.按作用方向可分为纵向应力和横向应力.。

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