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2010-02-24

翘曲变形的成因分析及改进措施

随着人们对塑料制品的外观和使用性能的要求越来越高,翘曲变形程度作为评定产品质量的重要指标之一也越来越受到关注与重视。翘曲变形是注塑制品的形状偏离了模具形腔的形状,它是塑料制品常见的缺陷之一。
  翘曲变形主要包括常温下的翘曲变形和受试时间和受试温度下的翘曲变形。发生翘曲最常见的是扁平制品,如托盘、箱体、盒类等。影响注塑产品翘曲变形的因素有很多,模具的结构、塑料材料的热物理性能以及注塑成型过程的条件和参数均对制品翘曲变形有不同程度的影响。因此,对注塑制品翘曲变形机理的研究必须综合考虑整个成型过程和材料性能等多方面的因素。 
  注塑制品的翘曲变形主要是由于内应力的影响而产生的。因此,有必要首先讲一下注射制品内应力,然后再由此论述引起制品的翘曲变形的改进措施。  
  ⅰ.注射制品内应力及应对措施  
  ⑴注塑制品内应力概述:在没有外力存在下,材料内部由于成型加工不当、温度变化等原因所产生的应力为注塑制品的内应力,其本质是高弹变形被冻结在制品内而形成的。注塑制品的内应力,影响了制品的力学性能和使用性能。例如翘曲、变形,甚至细小裂纹,制品光学性能变坏,制品变浑浊等。内应力还会使注射制品在流动方向上显示出较高的力学性能,而垂直于流动方向的力学强度较低,使制品性能不均匀,从而影响制品的使用。特别是当制品受热,有机溶剂能加速制品开裂,如油、脂肪、溶剂以及其它物质可引起热塑性塑料在拉伸应力下开裂,开裂程度随温度升高而加大。  
  ⑵注塑制品内应力的种类:  
  1.取向应力,是在充模流动过程和一定的构象被固定下来而产生的。  
  2.温度应力,是塑料在冷却过程温度的不均匀分布而产生的。  
  3.与注射过程中塑料分子本身的平衡状态受到破坏而形成新的不平衡体积有关的应力,如结晶过程。4.与脱模时制品变形有关的应力。  
  a.取向应力:注塑制品内部大分子取向后容易产生内应力,由于取向方向不相同,取向程度的不一致以及取向与非取向的界面等因素,都会造成应力集中。注塑时,熔体迅速冷却,在低温下熔体粘度较高,取向的分子不能充分松驰,而产生的内应力对制品力学性能和尺寸稳定性都有影响。注射过程中各工艺参数对制品内应力都有影响。如下图
       
  制品厚度对内应力也有影响,取向应随制品厚度的增加而降低,因为厚壁制品冷却缓慢,熔体在模穴内冷却,松驰时间较长,取向分子才能回到无规状态。模具温度高,熔体冷却缓慢,致使取向应力减小。   (未完,待续)  

作者:周颖楠


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