注塑生產(chǎn)中的內(nèi)應(yīng)力問題詳解
發(fā)布時(shí)間:2023-11-21 14:15:08 點(diǎn)擊數(shù):0
1、關(guān)于內(nèi)應(yīng)力稱謂。通常的定義“內(nèi)應(yīng)力是塑料在成型加工的過程中高分子鏈段受到強(qiáng)迫高彈形變后趨于回復(fù)的一種力量”并不完全。其實(shí)內(nèi)應(yīng)力是指熔融樹脂在冷卻過程中會(huì)由于熱效應(yīng)/取向效應(yīng)帶來的內(nèi)部應(yīng)力,但我們理解其時(shí)候不要僅僅理解其為靜止的應(yīng)力,它其實(shí)伴隨著縮水,變形等動(dòng)態(tài)現(xiàn)象,大家可以理解它為內(nèi)應(yīng)力效應(yīng)。
2、關(guān)于內(nèi)應(yīng)力影響。內(nèi)應(yīng)力在塑膠產(chǎn)品中或多或少一定都有,它帶來的影響有:縮水缺陷,變形缺陷,真空泡缺陷,分層缺陷,應(yīng)力開裂缺陷(特別是有金屬嵌件的開裂,烤漆電鍍時(shí)的開裂,天氣變化變冷時(shí)候的開裂,尖角開裂),粘模缺陷,起皮缺陷等。
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3、關(guān)于內(nèi)應(yīng)力的成因及分類。大體上內(nèi)應(yīng)力分為3類。
3.1凍結(jié)應(yīng)力。由于“噴泉流動(dòng)”的原因,正常熔體最外層其分子鏈被強(qiáng)制拉直且緊貼模腔壁冷卻,這層冷固層大約0.05-0.2mm厚,依據(jù)剪切力和模具溫度不同而不同,這種被強(qiáng)制拉直的狀態(tài)不是高分子鏈的本來狀態(tài),是不穩(wěn)定的。這層是致密的,密度最高,但其取向并不嚴(yán)重。
3.2取向應(yīng)力。冷固了的停止流動(dòng)的凝固層與中心熱的芯部形成速度剪刀差,高的速度梯度下形成了高取向?qū)?,這層厚度比凝固層后,取向更大,回復(fù)趨勢更明顯。
3.3體積應(yīng)變應(yīng)力。熱的芯部慢慢收縮,形成低密度的芯部,而外部的密度相對(duì)較高,密度不同帶來了應(yīng)力差異。這樣,外層是壓應(yīng)力,內(nèi)層是拉應(yīng)力,這種拉壓的趨勢產(chǎn)生了巨大的應(yīng)力。
4、內(nèi)應(yīng)力各種不同機(jī)理應(yīng)力的缺陷果。這樣說來,問題就明確了。
4.1凍結(jié)應(yīng)力對(duì)應(yīng)的缺陷=應(yīng)力開裂;
4.2取向應(yīng)力對(duì)應(yīng)的缺陷<=>變形,起皮,分層;
4.3 體積應(yīng)變應(yīng)力對(duì)應(yīng)的缺陷<=>收縮,真空泡,脫模裂;
5、消除措施。了解到上述原因,消除措施也就簡單了。
5.1凍結(jié)應(yīng)力的消除。就是高模溫低剪切。也就是高模溫低射速而已。
5.2取向應(yīng)力的消除。就是低射速低剪切。
5.3體積應(yīng)變應(yīng)力的消除。低的內(nèi)壓就可以了,就是飽和度低點(diǎn),也就是保壓小點(diǎn)短點(diǎn)。
最終的話,退火是消除應(yīng)力的最佳途徑。
6、新工藝的應(yīng)用。
6.1高模溫可以有效減少凍結(jié)應(yīng)力及取向應(yīng)力,所以現(xiàn)在的急冷急熱技術(shù)可以大大消除這2方面應(yīng)力。
6.2射膠完畢后停止可以有效減少體積應(yīng)變應(yīng)力和取向應(yīng)力。所以在工藝上選用超低的一段保壓對(duì)上述有效,當(dāng)然更有效的是射膠后螺桿倒索再保壓。
7、關(guān)于應(yīng)力相關(guān)的通俗解釋。理論要通俗易懂,下面簡單通俗地說下應(yīng)力。
7.1應(yīng)力開裂。以常見的二次處理時(shí)候的應(yīng)力開裂為例。溶劑可以誘導(dǎo)塑料開裂,這主要是凍結(jié)應(yīng)力和取向應(yīng)力的。我們可以理解塑料是柴堆,微觀上看它有很多空隙的,而低分子性質(zhì)活潑的溶劑(比如苯,乙醚,丙酮)是小爬蟲,可以很輕松進(jìn)入柴堆內(nèi)部,也就是塑料的內(nèi)部,破壞塑料高分子鏈間的范德華力和氫鍵的力,導(dǎo)致分子鏈松散,表面開裂。
7.2收縮及真空泡。收縮及真空泡其實(shí)是一回事,當(dāng)塑料內(nèi)部收縮時(shí)候,局部密度減小,體積空間必然要減小,這樣或者向內(nèi)收縮或者外部收縮,前者就是真空泡后者就是縮水,所以產(chǎn)品用熱水浸泡就是消除內(nèi)部收縮趨勢。模具表面低溫就是消除外部收縮趨勢,因?yàn)樗谋砥ず?,被拉?dòng)困難而已。
7.3.變形。現(xiàn)在通常的理論都說變形原因中,取向應(yīng)力是最主要的,煒林納改性塑料的觀點(diǎn)不是這樣,取向應(yīng)力對(duì)變形影響不大,對(duì)開裂有影響對(duì)起皮有影響但變形主要還是局部的體積應(yīng)變應(yīng)力差異造成的。
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