注塑件内应力的产生及解决对策

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塑胶件应力形成的原因

塑胶件应力形成的原因

塑胶件应力形成的原因首先,塑料材料的性质是形成塑胶件应力的重要原因之一、塑料材料通常具有一定的粘弹性,即在受力的过程中会发生一定的流变行为。

当外力作用于塑胶件时,塑料会发生变形,而这种变形会引起内部分子链的移动和重排,从而产生应力。

不同种类的塑料材料对外力的响应也会有所不同,因此塑胶件在受力时会出现不同的应力形式。

其次,塑胶件应力形成还与塑料加工过程中的力学效应有关。

塑料加工过程中常常需要通过注塑、挤出、吹塑等方式对塑料进行加工和成型。

在这些过程中,塑料会受到外力的作用,从而引起塑胶件产生应力。

例如,在注塑过程中,塑料在注射机的高压下进入模具腔体,此时会形成模内应力;而在挤出过程中,塑料通过模具的孔口挤出时,会因其速度和流动性而产生不均匀的应力分布。

此外,塑胶件的尺寸和形状也会对应力形成产生影响。

由于塑料本身的收缩性,塑胶件在冷却过程中会出现尺寸的变化,从而产生应力。

尤其在大型厚壁塑胶件中,收缩不均会导致在内部和外部形成不同的应力分布。

另外,塑胶件在使用过程中还会受到外界力的作用,如挤压、撞击、拉伸等,这些外界力也会导致塑胶件产生应力。

在受到这些外界力的作用下,塑胶件会发生形变和应力分布的变化,进而影响其性能和寿命。

为了降低塑胶件应力的产生,可以采取一些措施。

首先,在塑料成型过程中,可以通过合理的模具设计和工艺参数控制,减少应力的集中和不均匀分布。

其次,在塑胶件的设计中尽量避免出现过大的厚度变化和急剧的角度,从而减少应力的集中。

此外,对于在使用过程中易受外界力作用的塑胶件,可以采取增加支撑结构、增加材料刚性等手段来提高其抗应力的能力。

综上所述,塑胶件应力形成是多方面因素共同作用的结果,包括塑料材料的性质、塑料加工过程中的力学效应、塑胶件的尺寸和形状以及外界力的作用等。

了解和控制这些原因,可以有效降低塑胶件应力的产生,并提高其性能和寿命。

塑胶件的应力痕改善方案

塑胶件的应力痕改善方案

塑胶件的应力痕改善方案一、模具方面。

1. 优化浇口设计。

浇口的大小和位置对塑胶件应力痕影响可大了。

要是浇口太小,塑胶在流动的时候就跟挤牙膏似的,压力到处不均衡,应力痕就冒出来了。

咱们得把浇口大小调整得刚刚好,就像给塑胶流动开个合适的门,让它顺畅地进去。

浇口位置也得讲究。

不能让塑胶流得弯弯绕绕,最好是让它能均匀地填充整个模具型腔。

比如说,对于一些形状规则的塑胶件,把浇口放在中间或者对称的位置,就像给一个方形蛋糕从正中间或者对称的地方浇奶油,这样填充均匀,应力痕就不容易出现。

2. 改进流道系统。

流道就像塑胶流动的高速公路。

要是这高速公路坑坑洼洼、宽窄不一,塑胶在里面跑起来就会颠颠簸簸,产生压力变化,应力痕就跟着来了。

咱们得把流道打磨得光光滑滑的,宽窄也要合适。

如果流道太长了,可以考虑缩短一点,减少塑胶在流道里的压力损失,让它到型腔里的时候还是精神饱满、压力均匀的。

3. 增加排气结构。

塑胶在模具里流动的时候,就像人在房间里呼吸一样,也需要空气流通。

如果模具里空气排不出去,就会阻碍塑胶的流动,产生压力差,应力痕就出现了。

咱们可以在模具上合适的地方开排气槽,就像给房间开窗户一样。

也可以用透气钢之类的材料做一些排气的部件,让空气能够顺利地跑出去,塑胶就能舒舒服服地填满模具型腔,应力痕也就少了。

二、成型工艺方面。

1. 调整注塑压力和速度。

注塑压力和速度就像打针的时候推针筒的力度和速度。

如果压力太大、速度太快,塑胶就会像受惊的马一样横冲直撞,在塑胶件内部产生很大的压力,应力痕就出来了。

咱们得找到一个合适的压力和速度,就像给马找到一个合适的缰绳,既能让塑胶填满模具,又不会让它太激动产生应力痕。

可以先从较低的压力和速度开始试,慢慢调整,直到找到最佳的组合。

2. 控制保压时间和压力。

保压就像是给塑胶件定型的最后一道工序。

保压时间太长或者压力太大,就会把塑胶件压得太紧,内部应力就增加了。

就像捏泥人,捏得太用力太久,泥人里面就会有裂缝一样。

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。

注塑件 残余应力

注塑件 残余应力

注塑件 残余应力注塑件在制造过程中,由于塑料材料的流动性、填充、冷却、固化等过程,会产生残余应力。

残余应力是指在塑料件内部存在的未平衡的应力状态,这种应力可能导致注塑件在后续使用过程中出现变形、开裂等现象。

残余应力的产生主要原因有以下几点:1. 材料流动性:在注塑过程中,塑料熔体在模具中流动,由于分子间摩擦和分子取向的变化,会产生应力。

2. 填充过程:塑料熔体填充模具时,不同部位的填充速度和温度差异会导致内部应力的分布不均匀。

3. 冷却过程:注塑件在冷却过程中,内外部温度差异引起的收缩率不同,从而产生应力。

4. 固化过程:塑料件在固化过程中,分子链的交联会导致应力的产生。

5. 脱模过程:注塑件在脱模时,由于模具与塑料件之间的摩擦力和塑料件自身收缩,会产生应力。

为了降低注塑件的残余应力,可以采取以下措施:1. 选择合适的材料:选择流动性好、收缩率低、耐疲劳的塑料材料。

2. 优化模具设计:模具设计时,考虑塑料件的壁厚、冷却水道、模具材料等因素,以降低应力集中和冷却速度差异。

3. 控制注塑工艺:合理设置注塑参数,如注射速度、压力、保压时间等,以减小残余应力。

4. 采用后处理工艺:例如退火、喷涂、热处理等,以消除或降低残余应力。

5. 检测与评估:采用无损检测方法,如X射线、超声波等,对注塑件的残余应力进行检测和评估,以确保其在使用过程中的安全性。

总之,解决机械制造业残余应力与加工变形问题的企业,具备残余应力检测能力、数字化仿真能力、残余应力与加工变形解决能力、数字化工艺设计能力。

在残余应力与变形控制领域,应开发自主创新的产品、技术及先进的解决方案,尤其在轻型薄壁金属零件变形与控制方面处于世界领先地位。

减小注塑制件内应力

减小注塑制件内应力

一些新的工艺可以减小注射成型制品的内应力,如气体辅助注射、低压注射、注射-压缩成型等。

1、此外,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。

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

注塑应力形成的原理及消除方案

注塑应力形成的原理及消除方案

如检验塑胶件的应力?如去除应力?A、应力产生的机理塑料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在应力。

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受不住这种动能时,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。

B、塑料应力产生的起因(1)取向应力取向应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动向排列定向构象被冻结而产生的一种应力。

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,导致熔体部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动向的取向。

取向的大分子链解冻在塑料制品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力。

用热处理的式,可降低或排除塑料制品的取向应力。

塑料制品的取向应力分布为从制品的表层到层越来越小,并呈抛物线变化。

(2)冷却应力冷却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,其层可能仍是热熔体,这徉芯层就会限度表层的收缩,导致芯层处于压应力状况,而表层处于拉应力状态。

塑料制品冷却应力的分布为从制品的表层到层越来越大,并也呈抛物线变更另外,带金属嵌件的塑料制品,因为金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一平匀的应力。

除上述两种重要应力外,.huanhuanxing.,还有以下多少种应力:对结晶塑料制品而言,其制品部各部位的结晶构造跟结晶度不同也会发生应力。

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。

塑胶产品内应力研究与消除方法

塑胶产品内应力研究与消除方法

塑胶产物内应力研究与消除方法一之南宫帮珍创作1.注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力.内应力的存在不单是制件在贮存和使用中呈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, 以便采用有效办法减少制件的内应力, 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接受热、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.另外, 掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有需要2 内应力的种类高分子资料在成型过程中形成的不服衡构象, 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, 外力使制件发生强迫高弹形变也会在其中形成内应力.根据起因分歧, 通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种分歧形式的内应力.对注塑制件力学性能影响最年夜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, 使这些处所存在着较年夜的取向应力, 用退火的方法可以消除制件的取向应力.试验标明, 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分歧水平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.因内外收缩不均而发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分歧来降低.这可以通过提高模具温度、降低加工温度来到达.加工结晶塑料制件时, 经常因各部份结晶结构和结晶度不等而呈现结晶应力.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资料线膨胀系数不等而呈现收缩应力, 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发生的, 也属于体积温度应力.2.3与制件体积不服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到达其平衡体积, 在实际上是不成能的.实验测定标明, 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分歧理、模具设计分歧理、成型工艺条件不正确、注射机选用不妥等城市使制品内存在比力年夜的内应力.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造型设计圆角塑料制品除使用上要求采纳尖角外, 各概况相交处应尽可能采纳圆弧过渡.由于制品形状和截面的变动, 使注塑过程中熔料在尖角处的流态发生急剧变动而发生年夜的应力, 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, 即使采纳R为0.5mm的圆角就能使塑件强度年夜为增加.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.采纳圆弧过渡既可以减少应力集中, 还可年夜年夜改善塑料的充模特性, 防止在转角处发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.可是在塑件的某些部位如分型面、型芯与型腔配合处等方便做成圆角而只能采纳尖角.除相交概况的尖角外, 尖锐的螺纹牙也是严重的应力集中源, 采纳倒圆角的螺纹可减少应力集中, 提高螺纹强度.制品壁厚制品壁厚是结构设计时所需要考虑的重要因素.分歧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.但同时收缩加年夜, 保压和冷却时间加长, 生产效率降低, 消耗资料多.较年夜的收缩应力还将造成制品概况发生凹陷或内部呈现缩孔与气泡, 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概况积, 概况积与体积之比越年夜, 概况冷却越快, 取向应力和体积温度应力都随之增年夜.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, 造成填充缺乏或呈现明显的熔合纹, 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, 可节省资料, 减轻制品重量, 降低本钱, 但不能小于最小壁厚.ABS经常使用的标准壁厚为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, 若必需存在壁厚相差较年夜的情况时, 连接处应逐渐过渡, 防止截面的突变.金属嵌件由于金属嵌件冷却时尺寸变动与塑料的热收缩值相差很年夜, 使嵌件周围发生很年夜的内应力, 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;但对弹性和冷流动性年夜的塑料则应力值较低.当有金属嵌件存在时, 应尽量防止制件开裂:(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, 否则嵌件顶部塑件概况会呈现鼓包或裂纹;(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分歧而发生的收缩应力;(6)对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置来降低内应力;(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妥, 也会发生内应力.那种认为年夜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、喷嘴结构分歧适或混料造成较年夜的内应力.3.3 模具设计模具浇注系统和顶出机构设计不妥城市使制件发生内应力.浇注系统模具浇注系统设计分歧理如浇口年夜小分歧适、浇道太窄、主流动太长、浇口位置分歧理城市造成内应力:(1)浇口尺寸太年夜, 补料时间就会延长, 会增年夜年夜分子的解冻取向和解冻应变, 造成很年夜的补料内应力, 特别在浇口附近内应力更年夜.小浇口的适时封闭, 能适本地控制补料时间.但浇口尺寸也不宜太小, 过小的浇口会造成太年夜的流动阻力, 发生取向应力.(2)主流道太长、流道太窄、流道的急剧转折城市使流动阻力加年夜, 延长进料时间或需增年夜注射压力和保压压力, 会使制品发生更高的取向应力.(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.顶出机构顶出机构设计不妥, 使脱模力不均衡或型芯概况在脱模过程中形成真空或施加过年夜的脱模力, 城市造成塑件发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, 实质上有区别.龟裂不是空隙状的缺陷, 是高分子自己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, 所以能用热处置方法解决.注塑成型后立即热处置效果较好.防止顶动身生内应力需改善脱模条件, 如仔细磨光型芯正面;增加脱模斜度;平衡顶出力;顶杆应安插在脱模阻力最年夜的部位如型芯凸台附近及能接受较年夜顶出力的部位, 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年夜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获得保证, 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.经常使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发生内应力, 因此加工时应用专用刀具、宜采纳较低的切削速度、小切削量和低速度, 还应保证充沛冷却.对易发生内应力的制品应进行屡次热处置.3.5注塑成型工艺条件注塑制品由于成型工艺特点不成防止的存在内应力, 但工艺条件控制适当就会使塑件内应力降低到最小水平, 能够保证制件的正常使用.相反, 如果工艺控制不妥, 制件就会存在很年夜的内应力, 不单使制件强度下降, 而且在贮存和使用过程中呈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.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分歧而在嵌件周围发生的收缩应力.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呈现裂纹和强度下降的重要原因.模具温度提高模具温度, 可以降低因内外收缩不均而发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.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发生的体积温度应力增加, 同时也使封口压力升高, 延长冷却时间才华顺利脱模.注射压力、注射速度和注射时间增年夜注射压力使取向应力和结晶塑料的结晶应力增加, 同时使封口压力增年夜, 必需延长冷却时间才华顺利脱模, 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, 模腔布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.保压压力和保压时间冷却中的熔体在外压作用下发生的总形变中, 有相当年夜一部份是弹性的, 故使熔体在高压下冷凝会在制件中发生较年夜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年夜, 浇口封闭之后再延长保压时间对取向度的变动就不再影响.冷却时间当注射压力、保压压力、熔体温度升高, 浇口尺寸较年夜时城市使封口压力升高, 这时必需延长冷却时间才华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, 制件在顶出时会发生很年夜的应力, 以至制件可能被划伤, 严重时会呈现破裂.但冷却时间也不宜过长, 否则不单生产效率低, 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发生拉应力.在注塑成型或机械加工之后及时对制件进行热处置是降低或消除其内应力, 使其内部结构加速到达稳定状态的一个有效办法.对要求强度高、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置.热处置的方法是: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置温度或退火温度), 使制件在此温度下坚持一定的时间, 然后缓慢地冷却到室温.影响热处置效果最重要的工艺因素是热处置温度和热处置时间.在理论上热处置温度越高, 热处置时间越长, 制件的内应力就能在更年夜水平上被消除, 其内部结构就越趋于稳定.但实际使用的温度却不能太高, 温渡过高容易引起制件在热处置过程中发生翘曲变形.一般认为, 热塑性塑料注塑件的热处置温度以稍低于热变形温度(约低5℃~10℃)为宜.热处置时间则主要与塑料的性质与制件壁厚有关, 高分子链的刚性越年夜, 制件的壁越厚, 需要进行热处置的时间就越长.正确选用加热介质对热处置效果也很重要.用空气作为加热介质, 有把持简便和处置后不需要清洗等优点.ABS塑料在65~75℃空气中处置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.高沸点油作为热处置介质有传热快、制件加热均匀等优点, 但把持比力麻烦, 而且处置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℃)作热处置介质比力好.用这种介质既有利于防止制件在热处置过程中氧化变色, 又能使其加速到达吸湿平衡.热处置有时纷歧定能到达理想的效果, 只能作为一种辅助工序, 完全依靠热处置防止应力开裂的做法不成靠.必需从影响注塑制品内应力的几个主要因素方面采用有效办法, 结合热处置方法才华取得满意效果.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.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经常使用塑胶件有于检验溶液对比表: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年夜分子链的取向和冷却收缩等因素影响而发生的一种内在应力.内应力的实质为年夜分子链在熔融加工过程中形成的不服衡构象, 这种不服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, 这种不服衡构象的实质为一种可逆的高弹形变, 而解冻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, 这种自愿的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化, 位能转酿成动能而释放.当年夜分子链间的作用力和相互缠结力接受不住这种动能时, 内应力平衡即遭到破坏, 塑料制品就会发生应力开裂及翘曲变形等现象.几乎所有塑料制品城市分歧水平地存在内应力, 尤其是塑料注射制品的内应力更为明显.内应力的存在不单使塑料制品在贮存和使用过程中呈现翘曲变形和开裂, 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, 必需找出内应力发生的原因及消除内应力的法子, 最年夜水平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, 防止发生应力集中现象, 从而改善塑料制品的力学1热学等性能.塑料内应力发生的原因发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, 城市引发内应力的发生.依引起内应力的原因分歧, 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, 年夜分子链沿流动方向排列定向构象被解冻而发生的一种内应力.取向应力发生的具体过程为:*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, 招致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用, 发生沿流动方向的取向.取向的年夜分子链解冻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年夜分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的内力.用热处置的方法, 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, 并呈抛物线变动.(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发生的一种内应力.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, 招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年夜, 并也呈抛物线变动..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年夜, 容易形成收缩纷歧均匀的内应力.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分歧也会发生内应力.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.影响塑料内应力发生的因素(1)分子链的刚性分子链刚性越年夜, 熔体粘度越高, 聚合物分子链活动性差, 因而对发生的可逆高弹形变恢复性差, 易发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年夜.(2)分子链的极性一分子链的极性越年夜, 分子间相互吸引的作用力越年夜, 从而使分子间相互移动困难增年夜, 恢复可逆弹性形变的水平减小, 招致残余内应力年夜.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年夜.(3)取代基团的位阻效应年夜分子侧基取代基团的体积越年夜, 则妨碍年夜分子链自由运动招致残余内应力加年夜.例如, 聚苯乙烯取代基团的苯基体积较年夜, 因而聚苯乙烯制品的内应力较年夜.几种罕见聚合物的内应力年夜小顺序如下: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)选取分子量年夜、分子量分布窄的树脂聚合物分子量越年夜, 年夜分子链间作用力和缠结水平增加, 其制品抗应力开裂能力较强;聚合物分子量分布越宽, 其中低分子量成份越年夜, 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水平.3)共混改性易呈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水平.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, 从而到达降低内应力的目的.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年夜分子链, 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, 使内应力降低并获得分散.(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.对内应力影响较年夜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, 在熔体布满型腔过程中, 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年夜.可是, 料筒温度太高也欠好, 太高容易造成冷却不充沛, 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年夜.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年夜.一方面, 模具温渡过低, 会造成冷却加快, 易使冷却不均匀而引起收缩上的较年夜不同, 从而增年夜冷却内应力;另一方面, 模具温渡过低, 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。

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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。


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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