收縮是塑料加工商們（men）麵臨的大敵，特別是對於表麵質量要求較高（gāo）的大型塑料製品，收縮更是一個頑疾。因此人們開發了各種技（jì）術（shù），以最大限度地減少（shǎo）收縮，提高產品質量。　　在注塑件塑料部件較厚位置，如筋肋或突起處形成的收（shōu）縮要比（bǐ）鄰近位置更嚴重，這是由（yóu）於較厚區域的冷卻速度要比周圍區域（yù）慢得多。冷卻速度不同導致連接麵處形成凹陷，即為人們所熟悉的（de）收縮痕。這種缺陷嚴重限製了塑料產品的（de）設計和成型，尤其是大型厚壁製品（pǐn）如電視機的斜麵機殼（ké）和顯示器外殼等。事實上，對於日用（yòng）電器這一類要求嚴格的產品上必須消除收（shōu）縮痕，而對於玩具等（děng）一些表麵質量要求不高（gāo）的（de）產品允許有收縮痕的存在。　　形成收縮痕的原因（yīn）可能有（yǒu）一個或多個（gè），包括加（jiā）工方法、部件幾何形狀、材料的選擇以及注塑件模具設計等。其中幾（jǐ）何形狀和材料選擇通常由（yóu）原材（cái）料供應商決（jué）定，且不太容易改變。但是注塑件模具製造（zào）商方麵（miàn）還有很多關於注塑件模具設計的因素可能影響（xiǎng）到收縮。冷卻流道設計、澆口類型、澆口尺寸可能產（chǎn）生多種效果。例如，小澆口如管（guǎn）式澆口比錐（zhuī）形的澆口冷卻得快得多。澆口處過早冷卻會減少型腔內的（de）填充時間，從而增加收縮痕產生的幾率（lǜ）。對於成型工人，調整加工條件是解（jiě）決收縮問題的一種方法。填充（chōng）壓力和時間顯著影響收縮。部件填充後，多餘的材料繼續填充到型腔中補償材料的收縮。填充階段太短將會導致收縮（suō）加劇，最終會產生較多或較大的收縮（suō）痕。這種方（fāng）法本身也許並不能將收縮痕減少到滿意的水（shuǐ）平，但是成型工人可以調整填充（chōng）條件改善收縮（suō）痕。　　還有一種方（fāng）法是修改注塑件（jiàn）模具，有一種簡單的解決方法就是修改常規的型芯孔，但是並不能指望這一方（fāng）法（fǎ）適用於所有的樹脂。另外，氣體輔助方法同樣值得一試。　　柱、氣體和泡沫 GE聚合物加工研究中心(PPDC)進（jìn）行了一項12個月的研究，來評估8種不同（tóng）的旨在減少收縮痕的方法。這些技術代表了減少收縮痕（hén）的一些最新思路。這些方法（fǎ）可以分為兩類：一類可以稱為取代材料法，另一類為去除熱量法。取（qǔ）代材料法是通（tōng）過增加或減少可能（néng）收縮區域的材料用（yòng）量來減少收縮痕。去除熱量法旨在快速地將可能產生收縮的區域的熱量去除，從而（ér）減少較（jiào）薄區域和較厚區域產生的（de）冷卻不均的可能性。　　在本次研究中，共評估了5種取代材料法：伸出式凸柱、圓頭凸柱（zhù）、帶彈（dàn）簧凸柱、氣體輔助成型（xíng）和化學發泡。三（sān）種去除熱量法：鈹-銅凸柱、鈹-銅嵌件以及特殊設計的熱活動凸柱。評估的對象是待試部件中產生的（de）收縮痕的數量，待試（shì）部件為帶有三（sān）角形凸起的製品。所有方法比較的標準為標準工具——不鏽鋼凸柱。該測（cè）試工具能（néng）產生壁厚為2.5mm的圓盤，凸（tū）柱高為22.25mm，直徑為4.5mm，壁（bì）厚為1.9mm，在底盤上有2mm的（de）三角鐵。 該研（yán）究所（suǒ）用的成型設（shè）備（bèi）為350t的水平（píng）觸動（dòng）液壓機，材料為日用（yòng）電子產品中常用的材料，也是（shì）收縮問題嚴重的材料，即GE的PC/ABS、Cycoloy CU6800和PPE/PS、Noryl PX5622。這兩種材料的加工範圍均在產品技術參數建議範圍的中間（jiān）點。如果收縮痕處於最小狀態，可以（yǐ）下調填（tián）充量（liàng）來引（yǐn）發（fā）更多收縮痕，以方便度量（liàng）並（bìng）與經驗方法進行比較。盡（jìn）管收縮痕通常都（dōu）是通過肉眼來觀（guān）察的，但是這些（xiē）試驗采用了一種機器對收縮痕的深度進行了定量（liàng）測量。　　試驗內容　　試驗的標準技術之一是伸出式（shì）凸柱，即標準凸柱伸出進（jìn）入凸柱底部的壁裏，從而減小（xiǎo）壁厚並補償凸柱中多餘材料造成的（de）效果。試驗中采用了兩種伸出深度，分別為（wéi）壁厚的25%和50%。另外一個試驗采用了一種圓頭而不是尖頭的凸柱。這個方法不是去除凸柱區（qū）域的材料，而是（shì）使得各區域的過渡更加連貫。還有一種（zhǒng）方法在頂出板和凸柱之間使用彈簧。彈（dàn）簧使得部件（jiàn）冷卻後凸柱（zhù）底下的材料仍處於壓力狀態，以使材料獲得補償（cháng）收縮的效（xiào）果。結果會受到彈簧初（chū）始壓力以及彈簧“剛性”的影響，試（shì）驗評估（gū）了這兩種因素的影響。使用了兩種不同剛度的彈簧，對每種剛度的彈簧都施加了多種不同（tóng）的初始壓力。 　　化學發泡劑（jì）也在本次試驗的評估（gū）內容裏，因為化學發泡劑（jì）的優（yōu）勢在於不用對工（gōng）具進行（háng）任何改變。該方法（fǎ）的理論依據是（shì）在較厚的（de）區（qū）域也就（jiù）是最可能產生收縮的區域發泡，發泡過程（chéng）會產生足夠的局部壓（yā）力以（yǐ）阻止收（shōu）縮。當然，在發泡過程（chéng）中隻能使（shǐ）用少量(0.25%)的發泡劑(Safoam RPC-40)，以（yǐ）免形成裂紋損傷（shāng）部件（jiàn）表麵。　　通過加（jiā）工（gōng）過（guò）的凸柱（zhù）注射氮氣來試驗氣體輔（fǔ）助成型，氮氣在通常容易出現收縮的區域形成氣泡，這樣就可以去除該區域的材（cái）料用（yòng）氣泡裏的氣體來填充（chōng）該區域。　　 為（wéi）了實現熱量快速轉移（yí），使用了一種由鈹-銅（tóng）構成的凸柱，熱傳導（dǎo）速度遠遠超過（guò）不鏽鋼（gāng）材料。該技術同樣要求凸柱的後端與巨（jù）大的熱池連接，使得熱量能（néng）夠完全從凸柱的（de）區域去除。該方法的（de）另一種方式是利用標準的不鏽鋼凸柱但是在凸柱周圍區域安裝（zhuāng）鈹-銅的插件。這就要求對注塑件模具型（xíng）腔進行充分的修改，在該區域加工（gōng）出一個小槽安（ān）裝筋（jīn）肋/凸柱結構。筋肋/凸柱結（jié）構加工（gōng）成獨立的鈹-銅型腔插（chā）件，安裝在小槽裏。熱傳導速率高的插件會將凸柱（zhù）區域的熱量完全吸（xī）收並導入到工（gōng）具中。前兩種方法采用的是被動的熱去除方法，“熱活動凸柱”包含了一種流體將熱區域的熱量帶走並分（fèn）散到冷卻裝置。　　結果的比較　　采用PC/ABS材料時（shí），五個試驗方法產生的收縮比標（biāo）準凸柱產生（shēng）的收縮少。所有的去除熱量（liàng）的方法效果很好，取代材料的方法（fǎ）中隻有加載彈簧的凸柱的方法比標準凸柱效果好（hǎo），而彈簧的預加載壓力對性能的影響尤（yóu）為突出。氣體輔助方法的結果不是決定性的：使用該種注塑（sù）件模具和材料，由於（yú）製品壁太薄，熔融-冷卻速度（dù）太快，從而氣體滲透很難保持一致。發泡試驗（yàn）也沒有決定性的影響。部件表麵明（míng）顯的（de）裂紋表明，在本方法還不能與其他方法相提並論之前（qián），應該減少發泡劑（jì）的數量。　　使用PPE/PS樹脂時，加載彈簧的（de）凸柱同樣表現出色（sè）。其他三種取代材料方法，包括伸出式凸柱法和（hé）氣體輔助成型法效果也比標準（zhǔn）凸柱的效果好。對（duì）於去除熱量法，隻有鈹-銅凸柱（zhù）方法（fǎ）比標準凸柱方法的效果好。　　而圓（yuán）頭凸柱方法對於兩種材料的效果都（dōu）不好。意外的是伸出式凸柱方法對於PC/ABS材料而言（yán）效果很不好，而二十年來（lái），伸出式凸柱一直是推薦的方法。這些試驗結果（guǒ）表明這些方法對於不同材料而言效果並不是相同的。　　最有趣的（de）結果還是來自加載彈簧式凸柱的方法。對於兩種材料而言，適當使用彈（dàn）簧的預壓力，製品收縮性均得到了50%的改善。彈簧鋼性的（de）影（yǐng）響似乎不如彈簧預壓力的影響大。預壓力過（guò）小，塑料熔體將凸柱的背端推得太（tài）遠，導致凸柱區域太（tài）多材料滯留，從而導致收縮（suō）。彈簧預（yù）壓力過大，在熔（róng）體的壓力下（xià）不會被壓縮，效果和標準凸柱一樣。測量筋肋結構附近的收（shōu）縮痕時，彈簧加載方法還顯（xiǎn）示了驚人的結果（guǒ）。盡管該方法旨在將凸柱附近的收縮最小化，加工PPE/PS材料時（shí），相連的筋肋結構處的收縮也得到了驚人的改（gǎi）善。可（kě）能是凸柱壓縮時有效地將材料填充進筋肋（lèi）結構，從而減少了收縮。