收縮率 影響熱塑性塑料成型收縮的因素如下: 塑料品種熱塑性塑料成型過程中由於還存在結晶化形起的體積變化,內(nèi)應力強,凍結(jié)在塑件內的殘(cán)餘應力大,分子取向性(xìng)強等因素,因(yīn)此與熱固性塑料相比則收縮率(lǜ)較大,收縮率範圍寬、方向性明顯,另外成型後的收縮、退火或調濕處理後的收縮率一般也都比熱固性塑料大。 塑件特性成型時熔融料與型腔表麵接觸外層立(lì)即冷卻形成低密度(dù)的固態外殼。由於塑料的導熱性差,使塑件內層緩慢冷卻而形成收縮大的高密度固態層。所以壁厚(hòu)、冷卻慢、高密度層厚的則(zé)收縮大。另外,有無嵌件及嵌件布局、數量都直接影響料流方向,密度分布及(jí)收縮阻力大小(xiǎo)等,所以塑(sù)件的特性對收縮大小、方向性影響較大。 進料口形式、尺寸、分布這些(xiē)因素直接影(yǐng)響料流(liú)方向、密度分布、保(bǎo)壓補(bǔ)縮作用及成型(xíng)時間。直接進料口、進料口截麵大(尤其截麵較(jiào)厚的(de))則收縮小但方向性大(dà),進料口寬(kuān)及長度短的則方向性小。距進料口近的或與料流方向平行的則收(shōu)縮(suō)大。 成型條件模具溫度高,熔融料冷卻慢、密度高、收縮大,尤其對結晶料則因結晶(jīng)度高,體積變化大,故收縮更大。模溫分布與塑件(jiàn)內外冷卻及密(mì)度均勻性也有關(guān),直接影響到各部分收縮量大小及(jí)方向性。另外,保持壓力及時間對收縮也影響(xiǎng)較大,壓力大、時間長的則收縮小(xiǎo)但方向性大。注塑(sù)件壓力高,熔融料粘度差(chà)小,層間(jiān)剪切應力(lì)小,脫(tuō)模後彈性回跳大,故收縮也可適量的減小,料溫高、收(shōu)縮(suō)大,但方向性小 。因此在成型時調整模溫(wēn)、壓力、注塑件速度及冷卻時間等諸因素也可適當改變塑件收(shōu)縮情況。 模具設計時根據各種塑料的收縮範圍,塑件壁(bì)厚、形(xíng)狀,進(jìn)料口形式尺(chǐ)寸及(jí)分布(bù)情況,按經驗確定塑件各部位的收縮率,再來計算型腔尺(chǐ)寸。對高精度塑件及難以掌握(wò)收縮率時,一般宜用(yòng)如下方法設計模具: ①對(duì)塑件外徑取(qǔ)較小收縮率,內徑取較大收縮率,以留有試模後修(xiū)正的餘地。 ②試模確定澆(jiāo)注係統形式、尺寸及成型條件。 ③要後處理的塑件經後處理確定尺寸變化情(qíng)況(測量時必須在脫(tuō)模後24小時以後)。 ④按實際收縮情況修(xiū)正模具。 ⑤再試模並可適當地改變工藝條件略微修正(zhèng)收(shōu)縮值以滿足塑件要求。 流(liú)動性 a)熱(rè)塑性塑料流動(dòng)性大小,一般可從分子量大小、熔融指數、阿基(jī)米德螺(luó)旋線流動長度、表現(xiàn)粘度及流動比(bǐ)(流程長度/塑件壁厚)等一(yī)係列指數進行分析。分子量小,分子量分布寬,分子結構規整性差,熔融指數高、螺流動長(zhǎng)度長、表現粘度小,流動比(bǐ)大的則流動性就(jiù)好,對同一品名的塑料必(bì)須檢查其說明書判斷其流動性是(shì)否適(shì)用於注塑件成(chéng)型。按模具設計要求大致可將常用塑料的流動性分為三類: 流動性好(hǎo)PA、PE、PS、PP、CA、聚(4)甲基(jī)戍烯; 流(liú)動性中等聚(jù)苯乙烯係列樹脂(zhī)(如ABS、AS)、PMMA、POM、聚苯醚; 流動性差PC、硬PVC、聚苯醚、聚(jù)碸、聚芳碸、氟塑料。 b)各種(zhǒng)塑料的流動性也(yě)因各成(chéng)型因素而變,主要影響的因素有如下幾點: 溫度料溫高則(zé)流動性增大,但不同塑料(liào)也各有(yǒu)差異,PS(尤其耐衝擊型及MFR值(zhí)較高(gāo)的)、PP、PA、PMMA、改性聚苯(běn)乙烯(如ABS、AS)、PC、CA等塑(sù)料的(de)流(liú)動性隨溫度變化較大。對PE、POM、則溫度增減對其流動性影響較小。所(suǒ)以前者在成型時宜調節溫度來控製流動性。 壓力注塑件壓力增大則熔融料受剪切作用大,流動性也增大(dà),特(tè)別是PE、POM較為敏感,所以成型時宜調節(jiē)注塑件壓力來控製流動性。 模具結構澆注係統的形(xíng)式,尺寸,布置,冷卻係(xì)統設計,熔融料流動阻力(如型麵光潔度,料道截(jié)麵厚度,型腔形狀,排氣係統)等因素(sù)都直接(jiē)影響到熔融料在型腔內的實際流動性,凡促使熔融料(liào)降低溫(wēn)度,增加流動(dòng)性阻力的則流動性就降(jiàng)低。模具設計時應根據所用塑料的流動性,選用合(hé)理的結構。成型時則也可控製料(liào)溫,模溫(wēn)及(jí)注塑件壓力、注塑件速度等因素來適當地調節填充(chōng)情況以(yǐ)滿足成型(xíng)需(xū)要。 結(jié)晶性 熱塑性塑(sù)料按其冷凝(níng)時無出現結晶現象可劃(huá)分為結晶型塑料(liào)與非結(jié)晶型(又稱(chēng)無定形)塑料兩大類。所謂結晶現象即為塑料由熔融狀態到冷凝(níng)時(shí),分子由獨立移動,完全處於無次序狀態,變(biàn)成分子停止自由運(yùn)動(dòng),按略微固定的位置,並有(yǒu)一個使分子排列成為正規模型的傾向(xiàng)的一種現象。作為判別這兩類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般(bān)結晶性料為不透明或半透明(如POM等),無定形料為透明(如(rú)PMMA等)。但也有例外情況,如聚(4)甲基戍烯為結晶型塑料卻有高透明性,ABS為無定形料但卻並不透(tòu)明。在模具設計及選擇注塑件機時應注意對(duì)結晶型塑(sù)料有下列要求及(jí)注意事項(xiàng): 料溫上升到成型溫度所需的熱量多,要用塑化能力大的(de)設備。 冷卻回化(huà)時放出(chū)熱量大,要充分冷卻。 熔融態與固態的比重差大,成型收縮大,易發生縮孔、氣孔。 冷卻快,結晶度低(dī),收縮小,透明度高。結晶度與塑件壁厚有關,壁厚則冷卻慢,結晶度高,收縮大,物性好。所以結晶性料應按要求必須控製模溫。 各向異性顯著,內應力大。脫模後未結晶化的分(fèn)子(zǐ)有繼續(xù)結晶化傾向,處於能量(liàng)不平衡狀態,易(yì)發生變形、翹曲。 結晶化溫度範圍窄,易發生未熔料末注入模具或堵塞進料口。 熱敏性(xìng)塑料及(jí)易水解塑料 熱敏(mǐn)性係指某些塑料對熱較為敏感,在高溫下受熱時間較長或進料口截麵過小,剪切作用大時,料溫增(zēng)高易發生變色、降解,分解的傾向,具(jù)有這種特性的塑料稱為熱敏性塑料。如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物,POM,聚三氟氯(lǜ)乙烯等。熱敏性塑料在分解時產生單體、氣體、固體等副產物,特別(bié)是有(yǒu)的(de)分解(jiě)氣(qì)體對人體、設備、模具都有刺激、腐蝕作用或毒性。因此,模具設計、選擇注塑件機及成型時都應注意,應選用螺杆式注塑件機,澆(jiāo)注係統截麵宜大,模具和料筒應鍍鉻,不得有*角滯料,必須嚴格控製成型溫度(dù)、塑料中加入穩定劑,減弱其熱敏性能。 有的塑料(如PC)即使含有少量水分,但在高溫、高壓下也會發(fā)生分解,這種性能(néng)稱為易(yì)水解性,對此必須預先加熱幹燥。 應力開裂(liè)及(jí)熔體破裂 有的(de)塑料對應力敏感,成型時易產(chǎn)生內(nèi)應力並質脆易裂,塑件(jiàn)在外力作用下或在溶劑作用(yòng)下即發生開裂(liè)現象。為(wéi)此,除了在原料內加入添加劑(jì)提(tí)高開抗裂性外(wài),對原料應(yīng)注意幹燥,合理的選擇成型條件(jiàn),以減少內應力和增加抗裂性。並應(yīng)選(xuǎn)擇合理的塑件形狀,不宜設置嵌件等措施來盡量減少(shǎo)應力集(jí)中。模具(jù)設(shè)計時應(yīng)增大脫模斜度,選用合理的進料口及頂出機構,成型時應(yīng)適當的調節料溫、模溫、注塑件壓力及(jí)冷卻時間,盡(jìn)量避免(miǎn)塑件過於冷脆時脫模,成型後塑件還宜進行後處理(lǐ)提高抗開裂性,消除內應力並禁止與(yǔ)溶(róng)劑接觸。 當一定融熔(róng)體流動速率的聚合物熔(róng)體,在恒溫下(xià)通過噴嘴孔時其流速超過某值後,熔體表麵發(fā)生明顯(xiǎn)橫向裂紋稱為(wéi)熔體破裂,有損塑件外觀及物性。故在選用(yòng)熔體流(liú)動速率高的聚合物等,應增大噴嘴、澆道、進料口截麵(miàn),減少注塑件速度,提(tí)高料溫。 熱性能及冷卻速度 各種塑料有不同比熱(rè)、熱(rè)傳導率、熱變形溫(wēn)度等熱性能。比熱高的塑化時需要熱量大,應選用塑化能力(lì)大的注塑件機。熱變形溫度高塑料的(de)冷卻時間可(kě)短,脫模早,但脫模後要防止(zhǐ)冷卻變形。熱傳導率低的塑料冷卻速度慢(如離子(zǐ)聚合物等冷卻速度極(jí)慢),故必須充分冷卻,要加強模具冷卻效果。熱澆(jiāo)道模具適(shì)用於比熱低,熱傳導率高的(de)塑料。比熱大、熱傳導率低,熱變形溫度低、冷(lěng)卻速度慢的塑料則(zé)不利於高速成型,必須選用(yòng)適當的注塑件機及(jí)加強模具冷卻(què)。 各種(zhǒng)塑料按其種類特性及塑件形狀,要求必(bì)須保持適當的冷卻速度。所以模具必須按成型要求設置加熱和冷卻係統,以保持一定模溫(wēn)。當料溫使模溫升高時應予冷(lěng)卻,以防(fáng)止塑件脫模後變形,縮短成型(xíng)周(zhōu)期,降低結(jié)晶度(dù)。當塑料餘(yú)熱不足以使模具保持一定(dìng)溫度時,則模(mó)具應設有(yǒu)加熱係統,使模具保持在(zài)一定溫度,以控製冷卻速度,保(bǎo)證(zhèng)流動性,改善填充(chōng)條件或用以控製塑件使(shǐ)其緩慢冷卻,防止厚壁塑件(jiàn)內外冷卻不勻及提高結晶度等。對流動性好,成型麵(miàn)積大、料溫不勻的則按塑件成型(xíng)情況有時需加熱或冷卻交替使用或局部加熱與冷卻並用。為(wéi)此模具應設有相應的冷卻或加熱係統。 吸濕性(xìng) 塑料中因有各種添加劑,使其對水分有不同的親疏程度,所以塑料大(dà)致可分為吸濕、粘附水分及不吸水也不易粘(zhān)附水分的兩種,料(liào)中(zhōng)含水量必須控製在允(yǔn)許(xǔ)範圍(wéi)內,不然在(zài)高溫(wēn)、高壓下(xià)水(shuǐ)分變成氣體(tǐ)或發生水解作用,使樹脂起(qǐ)泡、流動性(xìng)下降、外觀及力學性能不良(liáng)。所以吸濕性塑料必須按要求采用適當(dāng)的加(jiā)熱方法及規範進行預熱,在使用(yòng)時防止再吸濕。
本文標(biāo)簽: 注塑加工 注(zhù)塑成型(xíng) 注塑廠(chǎng)家(jiā)
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