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2.熱應力
塑料注射時,熔體溫度(物料溫度)與模具溫度的溫差很大,使得靠近模具壁的熔體迅速冷卻,從而導致制品體積內應力分布不均勻。
?、儆捎赑PS的比熱容高,導熱系數低,產品表層冷卻速度比內層快得多,在產品表面形成的固化殼層在繼續冷卻時會阻礙內部的自由收縮,導致產品內部產生拉應力,外層產生壓應力。
?、跓崴苄运芰鲜湛s產生的應力越大,模具內壓實產生的應力越低,即保壓時間越短,保壓壓力越低,可以很好地降低垂直應力。
?、郛a品的形狀和尺寸對內應力也有很大影響。表面積與體積之比越大,表面冷卻越快,取向應力和溫度應力越大。
?、苋∠驊χ饕l生在產品的表層,因此可以認為取向應力應該隨著產品的表面積與體積之比的變大而變大。
?、萑绻a品厚度不均勻或產品有金屬鑲件,容易產生取向應力,因此鑲件和澆口應設置在產品的厚壁處。
通過以上幾個方面的分析,由于塑料的結構特點和注塑工藝條件的限制,不可能完全避免內應力。我們只能盡量減少內應力,或者盡可能使內應力在產品中均勻分布。
方法是:
?、僮⑸錅囟葘χ破穬葢τ绊戄^大,需要適當提高機筒溫度,保證材料良好塑化,使組分均勻,以減少收縮和內應力;提高模具溫度,使產品緩慢冷卻,從而使取向分子松弛,降低內應力。
(2)保壓時間過長,壓力過大,會造成塑料分子取向大,產生較大的剪切力,可使塑料分子排列有序,制品取向應力大。因此,應盡可能采用較低的注射壓力;保溫時間過長,由于壓力補充,模具內的壓力會變加,熔體會有較高的擠出效果,分子取向程度變加,會造成制品內應力較大,所以保溫時間不宜過長。
?、圩⑸渌俾蕦ψ⑺芗葢Φ挠绊戇h小于溫度、壓力等因素的影響。但建議采用變速注射,即快速充模,在型腔充滿時切換到低速。一方面,變速注射加快了模具填充過程,減少了熔接痕;另一方面,低速保壓會降低分子取向。
?、茉O計澆口位置。一般來說,澆口位置應設置在產品的厚壁處,平板產品宜采用平板澆口和扇形澆口。PPS材料不適合潛點澆口。頂出裝置應設計成能頂出大面金屬區;匯票應該很大。
?、莓敭a品配有金屬嵌件時,嵌件需要預先加熱(一般200℃左右),防止金屬材料與塑料材料線膨脹系數不一致而產生內應力,過渡處需要圓弧過渡。
?、尴齼葢?4小時內進行后處理,熱處理溫度應在200℃左右,保溫時間為2 ~ 3小時。其實質是使塑料分子中的鏈段和鏈節具有一定的活動能力,松弛凍結的彈性變形,使取向分子回到無規狀態。
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