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
熱塑性塑料成型過程中因?yàn)檫€存在結(jié)晶化方式的體積改動(dòng),內(nèi)應(yīng)力強(qiáng),凍結(jié)在注塑機(jī)塑件內(nèi)的殘余應(yīng)力大,分子取向性等要素,因而與熱固性塑料相比則縮短率較大,縮短率規(guī)模寬、方向性明顯,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)熔融料與型腔外表接觸外層當(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,使塑料內(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、散布密度、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)晶體料則因結(jié)晶度高,體積改動(dòng)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,保持壓力及時(shí)刻對(duì)縮短也影響較大,壓力大、時(shí)刻長的則縮短小,但方向性大。
注塑壓力高,熔融料黏度差小,層間剪切應(yīng)力小,脫模后彈性回跳大,故縮短也可適量地減小,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)改動(dòng)塑料縮短狀況。
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)確定塑件各部位的縮短率,再來核算型腔尺度。
對(duì)高精度塑件及難以把握縮短率時(shí),一般宜用如下方法規(guī)劃模具:
①對(duì)塑件外徑取較小縮短率,內(nèi)經(jīng)取較大縮短率,以留有試模后批改的余地。
②試模確定澆注體系方式、尺度及成型條件。
③要后處理的塑件徑后處理確定尺度改動(dòng)狀況(丈量時(shí)有必要在脫模24h 今后)。
④按實(shí)踐縮短狀況批改模具。
⑤再試模并可恰當(dāng)?shù)馗膭?dòng)工藝條件,稍微批改縮短值以滿意塑件要求。
二、活動(dòng)性
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)長度、表觀黏度及活動(dòng)比(流程長度/塑件壁厚)等一系列指數(shù)進(jìn)行分析。
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)長度長、表觀黏度小,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檢查其說明書判別其活動(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 甲基戊烯。
②活動(dòng)性中等聚苯乙烯系列數(shù)值(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。
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
料溫度高則活動(dòng)性增大,但不同塑料也各有差異,P S(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)性隨溫度改動(dòng)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)理注塑機(jī)壓力來操控活動(dòng)性。
③模具結(jié)構(gòu)
澆注體系的方式、尺度、布置、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,凡促進(jìn)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)是否出現(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),分子由自在移動(dòng)(徹底處于無次序狀況)變成停止自在運(yùn)動(dòng),按稍微固定的位置,并有使分子擺放成為正規(guī)模型傾向的一種現(xiàn)象。
作為判別這兩類塑料的外觀規(guī)范可視塑料的厚壁、塑件的透明性而定,一般結(jié)晶型塑料為不透明或半透明(如POM 等),無定形塑料為透明(如PMMA 等)。
在模具規(guī)劃及挑選注塑機(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,要用塑化才能大的設(shè)備。
②冷卻回化時(shí)放出熱量大,要充分冷卻。
③熔融態(tài)與固態(tài)的密度差大,成型縮短大,易產(chǎn)生縮孔、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)晶型塑料應(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)晶化的傾向,處于能量不平衡狀況,易產(chǎn)生變形、翹曲。二手注塑機(jī)回收
⑥結(jié)晶化溫度規(guī)模窄,易產(chǎn)生未熔料未注入模具或阻塞進(jìn)料口。
四、熱敏性塑料及易水解塑料
熱敏性是指某些塑料對(duì)熱較為靈敏,在高溫下受熱時(shí)刻較長,或進(jìn)料口截面過小,剪切作用大時(shí),料溫增高易產(chǎn)生變色、降解、分化的傾向,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。熱敏性塑料在分化時(shí)產(chǎn)生單體、氣體、固體等副產(chǎn)物,特別是有的分化氣體對(duì)人體、設(shè)備、模具都有刺激、腐蝕作用或毒性。
因而,模具規(guī)劃挑選注塑機(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,不得有滯料,有必要嚴(yán)格操控成型溫度,也可在塑料中參加穩(wěn)定劑,削弱其熱敏功能。
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)產(chǎn)生分化,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)力開裂及熔體決裂
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產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。
為此,除了在質(zhì)料內(nèi)參加添加劑進(jìn)步抗開裂性外,對(duì)質(zhì)料應(yīng)留意枯燥,合理地挑選成型條件,以削減內(nèi)應(yīng)力和添加抗裂性。
并應(yīng)挑選合理的塑件形狀,不宜設(shè)置嵌件等措施來盡量削減應(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)料口及頂出組織,成型時(shí)應(yīng)恰當(dāng)?shù)卣{(diào)理料溫、模溫、注塑壓力及冷卻時(shí)刻,盡量避免塑件過與冷脆時(shí)脫模,成型后塑件還宜進(jìn)行后處理進(jìn)步抗開裂性,消除內(nèi)應(yīng)力并制止與溶劑接觸。
當(dāng)必定活動(dòng)速率的聚合物熔體,在恒溫下通過噴嘴孔時(shí)其流速超過某值后,熔體外表產(chǎn)生明顯橫向的裂紋稱為熔體決裂,有損塑件外觀及物性。
故在選用熔體活動(dòng)速率高的聚合物時(shí),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
各種塑料有不同的比熱容、熱導(dǎo)率、熱變形溫度等熱功能。比熱容高的塑化時(shí)需求熱量大,應(yīng)選用塑化才能大的注塑機(jī)。
熱變形溫度高,塑料的冷卻時(shí)刻短,脫模早,但脫模后要避免冷卻變形。
熱導(dǎo)率低的塑料冷卻速度慢(如離子聚合物等冷卻速度極慢),故有必要充分冷卻,要加強(qiáng)模具冷卻作用。熱澆道模具適用于比熱容低、導(dǎo)熱率高的塑料。比熱容大、導(dǎo)熱率低、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。
各種塑料按其種類特性及塑件形狀要求,有必要保持恰當(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,以保持必定模溫。當(dāng)模溫升高時(shí)應(yīng)予以冷卻,以避免塑件脫模后變形,縮短成型周期,下降結(jié)晶度。
當(dāng)塑料余熱不足以使模具保持必定溫度時(shí),則模具應(yīng)設(shè)有加熱體系,使模具保持在必定溫度,以操控冷卻速度,保證活動(dòng)性,改進(jìn)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均勻及進(jìn)步結(jié)晶度等。
對(duì)活動(dòng)性好、成型面積大、料溫不均的則按塑件成型狀況,有時(shí)需加熱或冷卻替換運(yùn)用或部分加熱與冷卻并用。為此模具應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的冷卻或加熱體系。