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內(nèi)應力是如何形成的病袄?
  瀏覽次數(shù):7182  發(fā)布時間:2019年01月10日 10:21:14
[導讀] 在注塑制品中搂赋,各處局部應力狀態(tài)是不同的,制品變形程度將決定于應力分布益缠。如果制品在冷卻時脑奠。存在溫度梯度,則這類應力會發(fā)展幅慌,所以這類應力又稱為“成型應力”宋欺。

 

1、內(nèi)應力產(chǎn)生
 

在注塑制品中,各處局部應力狀態(tài)是不同的迄靠,制品變形程度將決定于應力分布秒咨。如果制品在冷卻時喇辽。存在溫度梯度掌挚,則這類應力會發(fā)展,所以這類應力又稱為“成型應力”菩咨。
   
注塑制品的內(nèi)應力包兩種:一種是注塑制品成型應力吠式,另一種是溫度應力。當熔體進入溫度較低的模具時抽米,靠近模腔壁的熔體訊速地冷卻而固化特占,于是分子鏈段被“凍結”。由于凝固的聚合物層云茸,導熱性很差是目,在制品厚度方向上產(chǎn)生較大的溫度梯度。制品心部凝固相當緩慢标捺,以致于當澆口封閉時懊纳,制品中心的熔體單元還未凝固,這時注塑機又無法對冷卻收縮進行補料亡容。

這樣制品內(nèi)部收縮作用與硬皮層作用方向是相反的嗤疯;心部處于靜態(tài)拉伸而表層則處于靜態(tài)壓縮。
   
在熔體充模流動時闺兢,除了有體積收縮效應引起的應力外茂缚。還有因流道,澆口出口的膨脹效應而引起的應力屋谭;前一種效應引起的應力與熔體流動方向有關脚囊,后者由于出口膨脹效應將引起在垂直于流動方向應力作用。

2桐磁、影響應力的工藝因素

(1)向應力的影響在速冷條件下悔耘,取向會導致聚合物內(nèi)應力的形成。由于聚合物熔體的粘度高所意,內(nèi)應力不能很快松馳淮逊,影響制品的物理性能和尺寸穩(wěn)定性。

各參數(shù)對取向應力的影響:

熔體溫度扶踊,熔體溫度高泄鹏,粘度低,剪切應力降低取向度減醒砗摹备籽;另一方面由于熔體溫度高會使應力松馳加快,促使解取向能力加強。

可是在不改變注塑機壓力的情況下车猬,模腔壓力會增大霉猛,強剪切作用又導致取向應力的提高。

在噴嘴封閉以前珠闰,延長保壓時間惜浅,會導致取向應力增加。

提高注射壓力或保壓壓力伏嗜,會增大取向應力坛悉,

模具溫度高可保證制品緩慢冷卻,起到解取向作用承绸。

增加制品厚度使取向應力降低裸影,因為厚壁制品冷卻時慢,粘度提高慢军熏,應力松馳過程的時間長轩猩,所以取向應力小。

(2)對溫度應力的影響

如上所述由于在充模時熔體和型壁之間溫度梯度很大荡澎,先凝固的外層熔體要助止后凝固的內(nèi)層熔體的收縮均践,結果在外層產(chǎn)生壓應力(收縮應力),內(nèi)層產(chǎn)生拉應力(取向應力)衔瓮。
  
如果充模后又在保壓壓力的作用下持續(xù)較長時間浊猾,聚合物熔體又補入模腔中,使模腔壓力提高热鞍,此壓力會改變由于溫度不均而產(chǎn)生的內(nèi)應力葫慎。但在保壓時間短,模腔壓力又較低的情況下薇宠,制品內(nèi)部仍會保持原來冷卻時的應力狀態(tài)偷办。
   
如果在制品冷卻初期模腔壓力不足時,制品的外層會因凝固收縮而形成凹陷澄港;如果在制品已形成冷硬層的后期模腔壓力不足時椒涯,制品的內(nèi)層會因收縮而分離,或形成空穴回梧;如果在澆口封閉前維持模腔壓力废岂,有利于提高制品密度,消除冷卻溫度應力狱意,但是在澆口附近會產(chǎn)生較大的應力集中湖苞。
   
由此看來熱塑性聚合物在成型時,模內(nèi)壓力越大保壓時間越長详囤,有助于溫度所產(chǎn)生的收縮應力的減小反之會使壓縮應力增大财骨。
   
3、內(nèi)應力與制品質(zhì)量的關系
   
制品中內(nèi)應力的存在會嚴重影響制品的力學性質(zhì)和使用性能;由于制品內(nèi)應力的存在和分布不均隆箩,制品在使用過程中會發(fā)生裂紋该贾。在玻璃化溫度以下使用時,常發(fā)生不規(guī)則的變形或翹曲捌臊,還會引起制品表面“泛白”杨蛋,渾濁,光學性質(zhì)變壞娃属。
   
設法降低澆口處溫度六荒,增加緩冷時間护姆,有利于改善制品的應力不均矾端,使制品的機械性能均一。
   
不管對結晶型聚合物還是非結晶型聚合物卵皂,拉伸強度都表現(xiàn)出各向異向的特點秩铆。對非結晶型聚合物拉伸強度會因澆口的們置而異;當澆口與充模方向一致時灯变,拉伸強度隨熔體溫度提高而降低殴玛;當澆口與充模方向垂直時,拉伸強度隨熔體溫度的提高而增加添祸。
   
由于熔體溫度提高導致解取向作用加強滚粟,而取向作用減弱使拉伸強度降低。澆口的方位會通過影響料流的方向來影響取向刃泌,又由于非結晶型聚合物比結晶型聚合物的各向異性表現(xiàn)的強烈凡壤,所以在垂直于流動方向上的拉伸強度前者比后者大。低溫注射比高溫注射有更大的力學各向異性耙替,如注射溫度高時亚侠,垂直方向與流動方向的強度比為1.7,注射溫度低時為2 俗扇。
   
由此看來硝烂,熔體溫度的提高,不論對結晶型聚合物還是非結晶型聚合物都會導致拉伸強度的降低铜幽,但機理卻不一樣滞谢;前者是由于通過取向作用降低的影響。(文章來源于網(wǎng)絡)