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一、縮短率 熱塑性塑料成型縮短的方式及核算如前所述,影響熱塑性塑料成型縮短的要素如下: 1.塑料種類熱塑性塑料成型過(guò)程中因?yàn)檫€存在結(jié)晶化形起的體積改變,內(nèi)應(yīng)力強(qiáng),凍結(jié)在塑件內(nèi)的殘余應(yīng)力大,分子取向性強(qiáng)等要素,因而與熱固性塑料比較則縮短率較大,縮短率規(guī)模寬、 方向性顯著,別的成型后的縮短、退火或調(diào)濕處理后的縮短率一般也都比熱固性塑料大。 2.塑件特性成型時(shí)熔融料與型腔外表觸摸外層當(dāng)即冷卻構(gòu)成低密度的固態(tài)外殼。因?yàn)樗芰系膶?dǎo)熱性差,使塑件內(nèi)層緩慢冷卻而構(gòu)成縮短大的高密度固態(tài)層。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的 則縮短大。別的,有無(wú)嵌件及嵌件布局、數(shù)量都直接影響料流方向,密度散布及縮短阻力巨細(xì)等,所以塑件的特性對(duì)縮短巨細(xì)、方向性影響較大。 3.進(jìn)料口方式、尺度、散布這些要素直接影響料流方向、密度散布、保壓補(bǔ)縮作用及成型時(shí)刻。直接進(jìn)料口、進(jìn)料口截面大(特別截面較厚的)則縮短小但方向性大,進(jìn)料口寬及長(zhǎng)度短的則方 向性小。距進(jìn)料口近的或與料流方向平行的則縮短大。 4.成型條件模具溫度高,熔融料冷卻慢、密度高、縮短大,特別對(duì)結(jié)晶料則因結(jié)晶度高,體積改變大,故縮短更大。模溫散布與塑件表里冷卻及密度均勻性也有關(guān),直接影 響到各部分縮短 量巨細(xì)及方向性。別的,堅(jiān)持壓力及時(shí)刻對(duì)縮短也影響較大,壓力大、時(shí)刻長(zhǎng)的則縮短小但方向性大。注塑壓力高,熔融料粘度差小,層間剪切應(yīng)力小,脫模后彈性 回跳大,故縮短也可適 量的減小,料溫高、縮短大,但方向性小。因而在成型時(shí)調(diào)整模溫、壓力、注塑速度及冷卻時(shí)刻等諸要素也可恰當(dāng)改變塑件縮短狀況。 模具規(guī)劃時(shí)依據(jù)各種塑料的縮短規(guī)模,塑件壁厚、形 狀,進(jìn)料口方式尺度及散布狀況,按經(jīng)驗(yàn)確認(rèn)塑件各部位的縮短率,再來(lái)核算型腔尺度。對(duì)高精度塑件及難以把握縮短率時(shí),一般宜用如下辦法規(guī)劃模具: ①對(duì)塑件外徑取較小縮短率,內(nèi)徑取較大縮短率,以留有試模后批改的余地。 ②試模確認(rèn)澆注體系方式、尺度及成型條件。 ③要后處理的塑件經(jīng)后處理確認(rèn)尺度改變狀況(丈量時(shí)有必要在脫模后24小時(shí)以后)。 ④按實(shí)踐縮短狀況批改模具。 ⑤再試模并可恰當(dāng)?shù)馗淖児に嚄l件稍微批改縮短值以滿意塑件要求。
二、活動(dòng)性 1.熱塑性塑料活動(dòng)性巨細(xì),一般可從分子量巨細(xì)、熔融指數(shù)、阿基米德螺旋線活動(dòng)長(zhǎng)度、體現(xiàn)粘度及活動(dòng)比(流程長(zhǎng)度/塑件壁厚)等一系列指數(shù)進(jìn)行剖析。分子量小,分子量散布寬,分子結(jié) 構(gòu)規(guī)整性差,熔融指數(shù)高、螺活動(dòng)長(zhǎng)度長(zhǎng)、體現(xiàn)粘度小,活動(dòng)比大的則活動(dòng)性就好,對(duì)同一品名的塑料有必要查看其說(shuō)明書(shū)判別其活動(dòng)性是否適用于注塑成型。按模具規(guī)劃要求大致可將常用塑 料的活動(dòng)性分為三類: ①活動(dòng)性好 PA、PE、PS、PP、CA、聚(4)甲基戍烯; ②活動(dòng)性中等 聚苯乙烯系列樹(shù)脂(如ABS、AS)、PMMA、POM、聚苯醚; ③活動(dòng)性差 PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。 2.各種塑料的活動(dòng)性也因各成型要素而變,主要影響的要素有如下幾點(diǎn): ① 溫度料溫高則活動(dòng)性增大,但不同塑料也各有差異,PS(特別耐沖擊型及MFR值較高的)、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯(如ABS、AS)、PC、 CA等塑料的活動(dòng)性隨溫度改變較大。對(duì)PE、 POM、則溫度增減對(duì)其活動(dòng)性影響較小。所以前者在成型時(shí)宜調(diào)理溫度來(lái)操控活動(dòng)性。 ②壓力注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大,活動(dòng)性也增大,特別是PE、POM較為靈敏,所以成型時(shí)宜調(diào)理注塑壓力來(lái)操控活動(dòng)性。 ③ 模具結(jié)構(gòu)澆注體系的方式,尺度,安置,冷卻體系規(guī)劃,熔融料活動(dòng)阻力(如型面光潔度,料道截面厚度,型腔形狀,排氣體系)等要素都直接影響到熔融料在型腔內(nèi)的實(shí)踐活動(dòng)性,凡促 使熔融料下降溫度,添加活動(dòng)性阻力的則活動(dòng)性就下降。模具規(guī)劃時(shí)應(yīng)依據(jù)所用塑料的活動(dòng)性,選用合理的結(jié)構(gòu)。成型時(shí)則也可操控料溫,模溫及注塑壓力、注塑速度等要素來(lái)恰當(dāng)?shù)卣{(diào)理填 充狀況以滿意成型需求。
三、結(jié)晶性 熱塑性塑料按其冷凝時(shí)無(wú)呈現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象可劃分為結(jié)晶型塑料與非結(jié)晶型(又稱無(wú)定形)塑料兩大類。 所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀況到冷凝時(shí),分子由獨(dú)立移動(dòng),徹底處于無(wú)次序狀況,變成分子中止自在運(yùn)動(dòng),按稍微固定的位置,并有一個(gè)使分子擺放成為正規(guī)模型的傾向的一種現(xiàn)象。 作為判別這兩類塑料的外觀標(biāo)準(zhǔn)可視塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般結(jié)晶性料為不透明或半透明(如POM等),無(wú)定形料為透明(如PMMA等)。但也有例外狀況,如聚(4)甲基戍烯為結(jié)晶型塑 料卻有高透明性,ABS為無(wú)定形料但卻并不透明。 在模具規(guī)劃及選擇注塑機(jī)時(shí)應(yīng)留意對(duì)結(jié)晶型塑料有下列要求及留意事項(xiàng): ①料溫上升到成型溫度所需的熱量多,要用塑化能力大的設(shè)備。 ②冷卻回化時(shí)放出熱量大,要充沛冷卻。 ③熔融態(tài)與固態(tài)的比重差大,成型縮短大,易發(fā)作縮孔、氣孔。 ④冷卻快,結(jié)晶度低,縮短小,透明度高。結(jié)晶度與塑件壁厚有關(guān),壁厚則冷卻慢,結(jié)晶度高,縮短大,物性好。所以結(jié)晶性料應(yīng)按要求有必要操控模溫。 ⑤各向異性顯著,內(nèi)應(yīng)力大。脫模后未結(jié)晶化的分子有持續(xù)結(jié)晶化傾向,處于能量不平衡狀況,易發(fā)作變形、翹曲。 ⑥結(jié)晶化溫度規(guī)模窄,易發(fā)作未熔料末注入模具或阻塞進(jìn)料口。
四、熱敏性塑料及易水解塑料 1.熱敏性系指某些塑料對(duì)熱較為靈敏,在高溫下受熱時(shí)刻較長(zhǎng)或進(jìn)料口截面過(guò)小,剪切作用大時(shí),料溫增高易發(fā)作變色、降解,分解的傾向,具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,聚三氟氯乙烯等。熱敏性塑料在分解時(shí)產(chǎn)生單體、氣體、固體等副產(chǎn)物,特別是有的分解氣體對(duì)人體、設(shè)備、模具都有影響、腐蝕作用或毒性。因 此,模具規(guī)劃、選擇注塑機(jī)及成型時(shí)都應(yīng)留意,應(yīng)選用螺桿式注塑機(jī),澆注體系截面宜大,模具和料筒應(yīng)鍍鉻,不得有*角滯料,有必要嚴(yán)格操控成型溫度、塑猜中參加穩(wěn)定劑,減弱其熱敏性 能。 2.有的塑料(如PC)即使含有少數(shù)水分,但在高溫、高壓下也會(huì)發(fā)作分解,這種功能稱為易水解性,對(duì)此有必要預(yù)先加熱枯燥。
五、應(yīng)力開(kāi)裂及熔體決裂 1.有的塑料對(duì)應(yīng)力靈敏,成型時(shí)易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力并質(zhì)脆易裂,塑件在外力作用下或在溶劑作用下即發(fā)作開(kāi)裂現(xiàn)象。為此,除了在質(zhì)料內(nèi)參加添加劑進(jìn)步開(kāi)抗裂性外,對(duì)質(zhì)料應(yīng)留意枯燥,合理的 選擇成型條件,以削減內(nèi)應(yīng)力和添加抗裂性。并應(yīng)選擇合理的塑件形狀,不宜設(shè)置嵌件等辦法來(lái)盡量削減應(yīng)力集中。模具規(guī)劃時(shí)應(yīng)增大脫模斜度,選用合理的進(jìn)料口及頂出機(jī)構(gòu),成型時(shí)應(yīng)適 當(dāng)?shù)恼{(diào)理料溫、模溫、注塑壓力及冷卻時(shí)刻,盡量避免塑件過(guò)于冷脆時(shí)脫模,成型后塑件還宜進(jìn)行后處理進(jìn)步抗開(kāi)裂性,消除內(nèi)應(yīng)力并禁止與溶劑觸摸。 5.2當(dāng)必定融熔體活動(dòng)速率的聚合物熔體,在恒溫下經(jīng)過(guò)噴嘴孔時(shí)其流速超過(guò)某值后,熔體外表發(fā)作顯著橫向裂紋稱為熔體決裂,有損塑件外觀及物性。故在選用熔體活動(dòng)速率高的聚合物 等,應(yīng)增大噴嘴、澆道、進(jìn)料口截面,削減注塑速度,進(jìn)步料溫。
六、熱功能及冷卻速度 1.各種塑料有不同比熱、熱傳導(dǎo)率、熱變形溫度等熱功能。比熱高的塑化時(shí)需求熱量大,應(yīng)選用塑化能力大的注塑機(jī)。熱變形溫度高塑料的冷卻時(shí)刻可短,脫模早,但脫模后要避免冷卻變 形。熱傳導(dǎo)率低的塑料冷卻速度慢(如離子聚合物等冷卻速度極慢),故有必要充沛冷卻,要加強(qiáng)模具冷卻作用。熱澆道模具適用于比熱低,熱傳導(dǎo)率高的塑料。比熱大、熱傳 導(dǎo)率低,熱變形 溫度低、冷卻速度慢的塑料則不利于高速成型,有必要選用恰當(dāng)?shù)淖⑺軝C(jī)及加強(qiáng)模具冷卻。 2.各種塑料按其種類特性及塑件形狀,要求有必要堅(jiān)持恰當(dāng)?shù)睦鋮s速度。所以模具有必要按成型要求設(shè)置加熱和冷卻體系,以堅(jiān)持必定模溫。當(dāng)料溫使模溫升高時(shí)應(yīng)予冷卻,以避免塑件脫模后變 形,縮短成型周期,下降結(jié)晶度。當(dāng)塑料余熱缺乏以使模具堅(jiān)持必定溫度時(shí),則模具應(yīng)設(shè)有加熱體系,使模具堅(jiān)持在必定溫度,以操控冷卻速度,確?;顒?dòng)性,改善填充條件或用以操控塑件 使其緩慢冷卻,避免厚壁塑件表里冷卻不勻及進(jìn)步結(jié)晶度等。對(duì)活動(dòng)性好,成型面積大、料溫不勻的則按塑件成型狀況有時(shí)需加熱或冷卻交替使用或局 部加熱與冷卻并用。為此模具應(yīng)設(shè)有 相應(yīng)的冷卻或加熱體系。
七、吸濕性 塑猜中因有各種添加劑,使其對(duì)水分有不同的親疏程度,所以塑料大致可分為吸濕、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的兩種,猜中含水量有必要操控在答應(yīng)規(guī)模內(nèi),否則在高溫、高壓下水分 變成氣體或發(fā)作水解作用,使樹(shù)脂起泡、活動(dòng)性下降、外觀及力學(xué)功能不良。所以吸濕性塑料有必要按要求采用恰當(dāng)?shù)募訜徂k法及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)熱,在使用時(shí)避免再吸濕。