注射成型時,高聚物熔體的(de)分子排列,在外力(lì)的(de)作用下會產生分子鏈的取向,當高分子鏈從一種自然的穩定狀態強迫過(guò)渡到另一種取向狀態,最後被凍結在(zài)模具內時,冷卻後的塑件就(jiù)會產生殘餘應力。
同時,熔料在冷模內因溫差較大(dà),很快由粘流態變(biàn)化為玻璃態,已(yǐ)取向的大分子來不及恢複(fù)初始的穩定狀態就被凍結,也使塑件表麵殘餘了一部分內應力。
一般情況下,澆口(kǒu)附近最容(róng)易發生由殘餘應力引起的裂紋及破裂,因為澆口處的成型壓力相(xiàng)對其他(tā)部(bù)位要高一些,尤其是主流道為直接澆口(kǒu)時更是如此。
此外(wài),當塑件的壁厚不均勻,熔料的冷卻(què)速度不一致時,由於厚薄部位的收縮(suō)量不同,前者受後者的拉伸,也會產生殘餘應力(lì)。由於殘餘應力是影響塑(sù)件裂紋及破裂的一個主要原因,因而(ér)可以通過(guò)減少殘餘應力來防止塑件產生裂紋及破裂(liè)。減少殘餘應力的主要方法是改進澆注係統的結構(gòu)形式和調整好塑件的成型條件。
在模具設計和製作方麵(miàn),可以采用壓力損失最小,而且可以承受較高注射壓力的直接(jiē)澆口,可將正向澆口(kǒu)改為多個(gè)針(zhēn)式點澆口或(huò)側澆口,並減小澆(jiāo)口直徑。設計側澆(jiāo)口時,可采用成(chéng)型後可將破裂部分除去的凸片澆口形式。
例如(rú),聚碳酸脂,聚(jù)氯乙烯,聚苯醚等原(yuán)料的(de)熔體流動性(xìng)能不(bú)良,需要在高壓條件下注射成型,澆口處極易產生裂紋,如(rú)果采用凸片或側澆口,可將成型後產生在凸片部分的裂紋部分除去。此外,在澆口周圍合理采用環狀加強筋也可減少澆口處的裂紋(wén)。
在工藝操作方麵,通過降(jiàng)低注射壓力來減少殘餘應力是一種最簡便方法,因為注射壓力與殘餘應力呈正比例(lì)關係。如果塑件表(biǎo)麵產生的裂紋(wén)四周發黑,即表明注射壓力太高或加料量太少,應適當降低注射壓力(lì)或增加(jiā)供料量。在料溫及(jí)模溫較低的條件下(xià)成(chéng)型時,為使型(xíng)腔充(chōng)滿,必然要采用較高的(de)注(zhù)射壓力,致使(shǐ)塑件內殘餘大量應力。
對此,應適當提高料筒及模具溫度,減少熔(róng)料與(yǔ)模具的溫差,控(kòng)製模內型胚的冷卻時間和速度,使取向的分子鏈有較長的恢複時間。
此外,在保證補料(liào)不足(zú),不使塑件產生收縮凹陷的前(qián)提下,可適當縮短保壓時間,因(yīn)為保壓時間太長也容易(yì)產生殘餘應力引起裂紋。
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