制品收縮性的控制,可從以上介紹的影響因素入手。
(1)塑料材料 選擇相對(duì)分子質(zhì)量大小適當(dāng)且分布均勻的塑料材料;選擇流動(dòng)性好、熔體流動(dòng)速率低的聚合物;選用有增強(qiáng)劑或填料的復(fù)合材料;對(duì)結(jié)晶性塑料,提供減小結(jié)晶度和穩(wěn)定度的條件。
(2)制品設(shè)計(jì) 在能確保強(qiáng)度、剛度要求的前提下,適當(dāng)減小制品的厚度;盡量保證的厚度均勻;帶有加強(qiáng)筋的制品,可減小收縮;制品的幾何形狀盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱,使收縮均勻;采用邊框補(bǔ)強(qiáng)可減小收縮;金屬嵌件的使用要合理,尺寸大的嵌件要預(yù)熱。
(3)模具設(shè)計(jì) 適當(dāng)加大澆口截面積;縮短內(nèi)流道,減小流長(zhǎng)比;模具冷卻水孔的設(shè)置要合理,分布要均勻,冷卻效率要高。
(4)注射機(jī) 機(jī)筒和噴嘴的溫度控制系統(tǒng)應(yīng)穩(wěn)定、可靠,精度要高;所用螺桿的塑化能力高、塑化質(zhì)量均勻、計(jì)量準(zhǔn)確;能實(shí)現(xiàn)注射壓力和速度的多級(jí)控制;合模機(jī)構(gòu)的剛性、鎖模力要大;注射機(jī)油溫穩(wěn)定、壓力和流量的波動(dòng)范圍小。
(5)成型工藝 在實(shí)際生產(chǎn)中,一旦原料、制品、注射機(jī)與模具確定后,只有從工藝因素入手控制塑料制品的收縮率。
1)注射壓力。在注射成型過(guò)程中,熔體是在一定的溫度和壓力作用下充入模具型腔,并一直繼續(xù)到澆口凝固為止。澆口凝固時(shí)的壓力稱為“封口壓力”。封口壓力對(duì)制品的收縮起決定性作用。一般來(lái)說(shuō),封口壓力大則制品的收縮率減小。
2)熔體溫度。無(wú)論是從聚合物的結(jié)晶、取向機(jī)理,還是從P-V-T狀態(tài)議方程上看,制品在保壓流動(dòng)階段和冷卻定型階段的收縮都隨熔體溫度的升高而增加。
3)模具溫度。模具溫度只對(duì)澆口在封閉后的收縮起主導(dǎo)作用,它通過(guò)分子的凍結(jié)影響型腔表面凍結(jié)層的厚度。降低模具溫度可使凍結(jié)層快速加厚,制品收縮率減小。
4)充模速率。該參數(shù)對(duì)收縮量的影響比較復(fù)雜。從分子結(jié)構(gòu)形態(tài)的角度來(lái)看,提高充模速率會(huì)加強(qiáng)分子取向作用,同時(shí)也加強(qiáng)了結(jié)晶作用。取向作用會(huì)加大收縮,結(jié)晶會(huì)減小收縮。由于充模速率的加大,有助于加大熔體在澆口凍結(jié)前的充模時(shí)間,相對(duì)地延長(zhǎng)了補(bǔ)料時(shí)間,所以充模速率對(duì)收縮率總的與模腔壓力對(duì)收縮率的影響是一致的,即充模速率增加使收縮率降低。
例如使POM收縮率最小的[敏感詞]工藝參數(shù)為:熔體溫度190℃,注射時(shí)間15s,冷卻時(shí)間20s,模具溫度20℃,背壓1.2MPa。