注塑生產(chǎn)中的內應力問(wèn)題詳解
發(fā)布時(shí)間:2023-11-21 14:15:08 點(diǎn)擊數:0
1、關(guān)于內應力稱(chēng)謂。通常的定義“內應力是塑料在成型加工的過(guò)程中高分子鏈段受到強迫高彈形變后趨于回復的一種力量”并不完全。其實(shí)內應力是指熔融樹(shù)脂在冷卻過(guò)程中會(huì )由于熱效應/取向效應帶來(lái)的內部應力,但我們理解其時(shí)候不要僅僅理解其為靜止的應力,它其實(shí)伴隨著(zhù)縮水,變形等動(dòng)態(tài)現象,大家可以理解它為內應力效應。
2、關(guān)于內應力影響。內應力在塑膠產(chǎn)品中或多或少一定都有,它帶來(lái)的影響有:縮水缺陷,變形缺陷,真空泡缺陷,分層缺陷,應力開(kāi)裂缺陷(特別是有金屬嵌件的開(kāi)裂,烤漆電鍍時(shí)的開(kāi)裂,天氣變化變冷時(shí)候的開(kāi)裂,尖角開(kāi)裂),粘模缺陷,起皮缺陷等。

3、關(guān)于內應力的成因及分類(lèi)。大體上內應力分為3類(lèi)。
3.1凍結應力。由于“噴泉流動(dòng)”的原因,正常熔體最外層其分子鏈被強制拉直且緊貼模腔壁冷卻,這層冷固層大約0.05-0.2mm厚,依據剪切力和模具溫度不同而不同,這種被強制拉直的狀態(tài)不是高分子鏈的本來(lái)狀態(tài),是不穩定的。這層是致密的,密度最高,但其取向并不嚴重。
3.2取向應力。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層,這層厚度比凝固層后,取向更大,回復趨勢更明顯。
3.3體積應變應力。熱的芯部慢慢收縮,形成低密度的芯部,而外部的密度相對較高,密度不同帶來(lái)了應力差異。這樣,外層是壓應力,內層是拉應力,這種拉壓的趨勢產(chǎn)生了巨大的應力。
4、內應力各種不同機理應力的缺陷果。這樣說(shuō)來(lái),問(wèn)題就明確了。
4.1凍結應力對應的缺陷=應力開(kāi)裂;
4.2取向應力對應的缺陷<=>變形,起皮,分層;
4.3 體積應變應力對應的缺陷<=>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(jiǎn)單了。
5.1凍結應力的消除。就是高模溫低剪切。也就是高模溫低射速而已。
5.2取向應力的消除。就是低射速低剪切。
5.3體積應變應力的消除。低的內壓就可以了,就是飽和度低點(diǎn),也就是保壓小點(diǎn)短點(diǎn)。
最終的話(huà),退火是消除應力的最佳途徑。
6、新工藝的應用。
6.1高模溫可以有效減少凍結應力及取向應力,所以現在的急冷急熱技術(shù)可以大大消除這2方面應力。
6.2射膠完畢后停止可以有效減少體積應變應力和取向應力。所以在工藝上選用超低的一段保壓對上述有效,當然更有效的是射膠后螺桿倒索再保壓。
7、關(guān)于應力相關(guān)的通俗解釋。理論要通俗易懂,下面簡(jiǎn)單通俗地說(shuō)下應力。
7.1應力開(kāi)裂。以常見(jiàn)的二次處理時(shí)候的應力開(kāi)裂為例。溶劑可以誘導塑料開(kāi)裂,這主要是凍結應力和取向應力的。我們可以理解塑料是柴堆,微觀(guān)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(chóng),可以很輕松進(jìn)入柴堆內部,也就是塑料的內部,破壞塑料高分子鏈間的范德華力和氫鍵的力,導致分子鏈松散,表面開(kāi)裂。
7.2收縮及真空泡。收縮及真空泡其實(shí)是一回事,當塑料內部收縮時(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部收縮趨勢。模具表面低溫就是消除外部收縮趨勢,因為它的表皮厚,被拉動(dòng)困難而已。
7.3.變形?,F在通常的理論都說(shuō)變形原因中,取向應力是最主要的,煒林納改性塑料的觀(guān)點(diǎn)不是這樣,取向應力對變形影響不大,對開(kāi)裂有影響對起皮有影響但變形主要還是局部的體積應變應力差異造成的。
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