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內(nèi)應力的產(chǎn)生和類型
文章出處:精久機械     人氣:3061     發(fā)表時間:2017-07-04
    注射成型制品產(chǎn)生內(nèi)應力的原因有兩個,首先是由于塑料大分子在成型過程中形成不平衡構(gòu)象,成型后耗能立即恢復到與環(huán)境條件相適應的平衡構(gòu)象所產(chǎn)生的。此外,當外力使制品產(chǎn)生強迫高彈變形時,也會產(chǎn)生內(nèi)應力。根據(jù)產(chǎn)生內(nèi)應力的原因不同,注射成型制品中可能存在以下四種形式的內(nèi)應力 ,即取向應力、溫度應力、收縮應力和脫模應力。

  1)取向應力  當處于熔融狀態(tài)下的塑料被注入模具時,注射壓力使聚合物大分子鏈伸展、形變,沿流動方向發(fā)生取向。由于模具溫度較低,熔體很快冷卻下來,使取向的大分子鏈來不及恢復到自然狀態(tài)(即解取向),就被凍結(jié)在模具內(nèi)而形成了內(nèi)應力。取向應力對制品的力學性能和尺寸穩(wěn)定性都有影響。

  注射成型工藝參數(shù)對取向應力的影響。熔體溫度對取向應力影響[敏感詞],提高熔體溫度有助于降低熔體粘度,從而使得剪切應力和取向程度降低;提高模具溫度,冷卻速率慢,有利于在分子解取向,會使取向應力減?。谎娱L注射和保壓時間,取向應力增大,直至澆口“凍結(jié)”而終止。

  2)溫度應力  它是因溫差引起制品冷卻時收縮不均勻而產(chǎn)生的。當熔體進入溫度較低的模具型腔時,靠近型腔壁的熔體迅速冷卻而固化,于是分子鏈被凍結(jié)。由于凝固的聚合物層導熱性很差,阻礙制品內(nèi)部繼續(xù)冷卻,以至于當澆口凍結(jié)時,制品中心部分的熔體還有未凝固的部分,而這時注射機已無法進行補料,結(jié)果在內(nèi)部因收縮產(chǎn)生拉伸應力,在制品表層則產(chǎn)生壓縮應力。

  制品厚度不均或制品帶有金屬嵌件都易產(chǎn)生取向應力和溫度應力,所以嵌件和澆口應設置在制品壁較厚處。

  3)收縮應力  注射成型過程中,塑料分子本身的平衡狀態(tài)受到破壞,并形成不平衡體積時的應力,如結(jié)晶性塑料的晶區(qū)界面產(chǎn)生的內(nèi)應力,或結(jié)晶速度不同、收縮不一致產(chǎn)生的應力等。聚合物的結(jié)晶區(qū)與結(jié)晶度都是由高分子材料的特性所決定的,所以這種內(nèi)應力較難克服。

  4)脫模應力  與脫模時制品的變形有關(guān)的應力。模具設計不合理、脫模操作不當、模具溫度控制不當?shù)榷紩怪破访撃r變形而產(chǎn)生內(nèi)應力。

  四種應力中取向應力和溫度應力對制品的物理性能影響[敏感詞]。而收縮應力是最難消除的應力,脫模應力雖不能徹底消除,但可通過調(diào)整使其降到[敏感詞]。


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