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内应力的控制
文章出处:精久机械     人气:996     发表时间:2017-07-10

    制品的内应力不可避免,只能在成型过程中尽量使内应力减少到最小或使内应力分布均匀。注射成型制品中内应力的控制可从以下几方面着手。

  1)塑料原材料

  1)加工时要选用纯净的塑料原料,因为杂质的存在,易使制品产生内应力。

  2)当塑料的平均相对分子质量较高、相对分子质量分布范围较窄时,制品中产生的内应力较小(但必须考虑到材料的可加工性)。

  3)多组分的塑料在加工时,各组分应分散均匀,否则易产生应力集中。

  4)结晶型塑料在成型中加入成核剂(如聚丙烯中加入成核剂已二酸)后,可使结晶更完善,形成的球晶体积小、数量多,制品的内应力小。

  2)制品设计  为减小内应力,在设计制品时应做到以下几点。

  1)制品的表面积与体积之比尽量小,因为比值小的厚制品,冷却缓慢,内应力较小。

  2)制品的壁厚应尽量均匀,壁厚差别大的制品,因冷却不均匀而容易产生内应力,对厚薄不均匀的制品,在厚薄结合处,尽量避免直角过渡,而应采用圆弧过渡或阶梯式过渡。

  3)当塑料制品中带有金属嵌件时,嵌件的材质最好选用铜或铝,而且加工前要预热,以防因材料的线胀系数不同而产生内应力。

  4)在制品的造型上,尽量采用曲面、双曲面,这样不仅美观,而且也能减少变形,可很好地吸收又又能使制品内应力减小。

  3)模具设计  在煞尾设计过程注意收下几个方面的问题。

  1)浇口的尺寸和位置。浇口小,保压时间短、封口压力低、内应力较小;浇口设置在制品的厚壁处,则注射压力和保压压力低、内应力小。

  2)流道。流道大,则注射压力低、注射时间短、内应力小。

  3)模具冷却系统。设计模具的冷却系统时,应保证制品的冷却均匀一致,这样制品听内应力小。

  4)顶出系统。顶出装置的顶出面宜大些,保使内应力较小。

  5)脱模斜度。模具应具有一定的脱模斜度,使制品脱模顺利,产生的内应力小。

  4)成型工艺条件

  1)温度。注射温度对制品内应力影响最大,因热塑性塑料的取向程度随注射温度的提高而减小,所以适当提高注射机的机筒温度,不但可以保证物料女子,各组分分散均匀,而且还可降低收缩率,减小内应力;模具温度升高,制品的冷却速度缓慢,大分子取向程度降低,内应力也会降低。

  2.压力。较高的注射压力易产生较大的剪切应力,使大取向程度增大,内应力增大。所以适当降低成型时注射压力和保压压力,有利于减小制品的取向应力。

  3)时间。保压时间长,模内压力由于补压作用而提高,熔体会产生较大的剪切作用,使分子取向程度增加,制品的内应力增加。适当缩短保压时间,有利于减小制品内应力。

  4)注射速度。注射速度对制品内应力的影响较之温度和压力等因素的影响要小得多,通常当注射速度较低时,制品易产生熔接痕,取向作用较低;而注射速度过高时,制品表面质量差,且制品内应力也较大,所以最好采用变速注射,即快速充模,低速保压,快速充查勘可减少熔接痕,低速保压可减小分子取向,这样内外温差也小,制品的内应力较低。

  5)热处理。制品的内应力还可通过热处理的方法消除。热处理的实质是使塑料大分子中的链段、链节有一定的活动能力,使冻结的弹性变形得到松驰,取向的分子回到无规状态,同时也使结晶高聚物的结晶完善,从而使制品的内应力减小。


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