殘余應(yīng)力太高。當(dāng)塑件內(nèi)的殘余應(yīng)力高于樹脂的彈性極限時(shí)行贪,塑件表面就會(huì)產(chǎn)生裂紋及破裂漾稀。
注射成型時(shí),高聚物熔體的分子排列建瘫,在外力的作用下會(huì)產(chǎn)生分子鏈的取向崭捍,當(dāng)高分子鏈從一種自然的穩(wěn)定狀態(tài)強(qiáng)迫過渡到另一種取向狀態(tài),最后被凍結(jié)在模具內(nèi)時(shí)啰脚,冷卻后的塑件就會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力殷蛇。
同時(shí),熔料在冷模內(nèi)因溫差較大橄浓,很快由粘流態(tài)變化為玻璃態(tài)粒梦,已取向的大分子來不及恢復(fù)初始的穩(wěn)定狀態(tài)就被凍結(jié),也使塑件表面殘余了一部分內(nèi)應(yīng)力荸实。
一般情況下匀们,澆口附近最容易發(fā)生由殘余應(yīng)力引起的裂紋及破裂,因?yàn)闈部谔幍某尚蛪毫ο鄬?duì)其他部位要高一些准给,尤其是主流道為直接澆口時(shí)更是如此泄朴。
此外,當(dāng)塑件的壁厚不均勻露氮,熔料的冷卻速度不一致時(shí)祖灰,由于厚薄部位的收縮量不同,前者受后者的拉伸畔规,也會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力局扶。由于殘余應(yīng)力是影響塑件裂紋及破裂的一個(gè)主要原因,因而可以通過減少殘余應(yīng)力來防止塑件產(chǎn)生裂紋及破裂叁扫。減少殘余應(yīng)力的主要方法是改進(jìn)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和調(diào)整好塑件的成型條件三妈。
在模具設(shè)計(jì)和制作方面,可以采用壓力損失最小莫绣,而且可以承受較高注射壓力的直接澆口沈跨,可將正向澆口改為多個(gè)針式點(diǎn)澆口或側(cè)澆口,并減小澆口直徑兔综。設(shè)計(jì)側(cè)澆口時(shí)饿凛,可采用成型后可將破裂部分除去的凸片澆口形式狞玛。
例如,聚碳酸脂涧窒,聚氯乙烯心肪,聚苯醚等原料的熔體流動(dòng)性能不良,需要在高壓條件下注射成型纠吴,澆口處極易產(chǎn)生裂紋硬鞍,如果采用凸片或側(cè)澆口,可將成型后產(chǎn)生在凸片部分的裂紋部分除去戴已。此外固该,在澆口周圍合理采用環(huán)狀加強(qiáng)筋也可減少澆口處的裂紋。
在工藝操作方面糖儡,通過降低注射壓力來減少殘余應(yīng)力是一種最簡(jiǎn)便方法伐坏,因?yàn)樽⑸鋲毫εc殘余應(yīng)力呈正比例關(guān)系。如果塑件表面產(chǎn)生的裂紋四周發(fā)黑握联,即表明注射壓力太高或加料量太少桦沉,應(yīng)適當(dāng)降低注射壓力或增加供料量。在料溫及模溫較低的條件下成型時(shí)金闽,為使型腔充滿纯露,必然要采用較高的注射壓力,致使塑件內(nèi)殘余大量應(yīng)力代芜。
對(duì)此埠褪,應(yīng)適當(dāng)提高料筒及模具溫度,減少熔料與模具的溫差挤庇,控制模內(nèi)型胚的冷卻時(shí)間和速度组橄,使取向的分子鏈有較長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間。
此外罚随,在保證補(bǔ)料不足,不使塑件產(chǎn)生收縮凹陷的前提下羽资,可適當(dāng)縮短保壓時(shí)間淘菩,因?yàn)楸簳r(shí)間太長(zhǎng)也容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力引起裂紋。
外力導(dǎo)致殘余應(yīng)力集中屠升。
塑件在脫模前潮改,如果脫模頂出機(jī)構(gòu)的截面積太小或頂桿設(shè)置的數(shù)量不夠,頂桿設(shè)置的位置不合理或安裝傾斜腹暖,平衡不良汇在,模具的脫模斜度不足,頂出阻力太大脏答,都會(huì)由于外力作用導(dǎo)致應(yīng)力集中糕殉,使塑件表面產(chǎn)生裂紋及破裂亩鬼。
一般情況下,這類故障總是發(fā)生在頂桿的周圍阿蝶。出現(xiàn)這類故障后雳锋,應(yīng)認(rèn)真檢查和校調(diào)頂出裝置。頂桿設(shè)置在脫模阻力最大的部位羡洁,如凸出玷过,加強(qiáng)筋等處。
如果設(shè)置的頂桿數(shù)由于推頂面積受到條件限制不可能擴(kuò)大時(shí)筑煮,可采取用小面積多頂桿的方法辛蚊。
如果模具型腔的脫模斜度不夠,塑件表面也會(huì)出現(xiàn)擦傷形成褶皺花紋真仲。在選定脫模斜度時(shí)袋马,必須考慮成型原料的收縮率以及頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置,一般情況下袒餐,脫模斜度應(yīng)大于0.85%飞蛹,小型塑件的脫模斜度為0.1~0.5%,大型塑件的脫模斜度可達(dá)2.5%。
成型原料與金屬嵌件的熱膨脹系數(shù)存在差異
由于熱塑性塑料的熱膨脹系數(shù)要比鋼材大9~11倍灸眼,比鋁材大6倍卧檐。因此,塑件內(nèi)的金屬嵌件會(huì)妨礙塑件的整體收縮焰宣,由此產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力很大霉囚,嵌件四周會(huì)聚集大量的殘余應(yīng)力引起塑件表面產(chǎn)生裂紋。這樣匕积,對(duì)于金屬嵌件應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱盈罐,特別是當(dāng)塑件表面的裂紋發(fā)生在剛開機(jī)時(shí),大部分是由于嵌件溫度太低造成的闪唆。
另外盅粪,在嵌件材質(zhì)的選用方面,應(yīng)盡量采用膨脹系數(shù)接近樹脂特性的材料悄蕾。例如票顾,采用鋅,鋁等輕金屬材料制作嵌件優(yōu)于鋼材帆调。
在選用成型原料時(shí)奠骄,也應(yīng)盡可能采用高分子量的樹脂,如果必須使用低分子量的成型原料時(shí)番刊,嵌件周圍的塑料厚度應(yīng)設(shè)計(jì)得厚一些含鳞,對(duì)于聚乙烯,聚碳酸脂芹务,聚酰胺蝉绷,醋酸纖維素塑料鸭廷,嵌件周圍的塑料厚度至少應(yīng)等于嵌件直徑的一半;對(duì)于聚苯乙烯潜必,一般不宜設(shè)置金屬嵌件靴姿。
原料選用不當(dāng)或不純凈
不同原料對(duì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力的敏感度不同,一般非結(jié)晶型樹脂比結(jié)晶型樹脂容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力引起裂紋磁滚;對(duì)于吸水性樹脂及摻用再生料較多的樹脂佛吓,因?yàn)槲詷渲訜岷髸?huì)分解脆化,較小的殘余應(yīng)力就會(huì)引起脆裂垂攘,而再生料含量較高的樹脂中雜質(zhì)較多维雇,易揮發(fā)物含量較高,材料的強(qiáng)度比較低晒他,也容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂吱型。
實(shí)踐表明,低粘度疏松型樹脂不容易產(chǎn)生裂紋陨仅,因此津滞,在生產(chǎn)過程中,應(yīng)結(jié)合具體的情況選擇合適的成型原料灼伤。
在操作過程中触徐,脫模劑對(duì)于熔料來說也是一種異物,如用量不當(dāng)也會(huì)引起裂紋狐赡,應(yīng)盡量減少其用量撞鹉。
此外,當(dāng)注塑料機(jī)由于生產(chǎn)需要更換原料品種時(shí)颖侄,必須把料斗上料器和干燥器中的余料清理干凈鸟雏,并排清料筒中的余料。
塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不良
塑件形體結(jié)構(gòu)中的尖角及缺口處最容易產(chǎn)生應(yīng)力集中览祖,導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生裂紋及破裂孝鹊。因此,塑件形體結(jié)構(gòu)中的外角及內(nèi)角都應(yīng)盡可能用最大半徑做成圓弧展蒂。實(shí)驗(yàn)表明又活,最佳的過渡圓弧半徑為圓弧半徑與轉(zhuǎn)角處壁厚的比值為1:1.7,即轉(zhuǎn)角處的圓弧半徑為壁厚的0.6倍。
在設(shè)計(jì)塑件的形體結(jié)構(gòu)時(shí)玄货,對(duì)于必須設(shè)計(jì)成尖角和銳邊的部位仍然要采用0.5mm的最小過渡半徑做成很小的圓弧,這樣可以延長(zhǎng)模具的壽命悼泌。
模具上的裂紋復(fù)映到塑件表面上
在注射成型過程中松捉,由于模具受到注射壓力反復(fù)作用,型腔中具有鋒利銳角的棱邊部位會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋馆里,尤其是在冷卻孔附近特別容易產(chǎn)生裂紋隘世。
當(dāng)模具與噴嘴接觸時(shí)可柿,模具底部受到擠壓,如果模具的定位環(huán)孔較大或底壁較薄時(shí)丙者,模具型腔表面也產(chǎn)生疲勞裂紋复斥。
當(dāng)模具型腔表面上的裂紋復(fù)映到塑件表面上時(shí),塑件表面上產(chǎn)生的裂紋總是以同一形狀在同一部位連續(xù)出現(xiàn)械媒。出現(xiàn)這種裂紋后目锭,應(yīng)立即檢查裂紋對(duì)應(yīng)的型腔表面處有無相同的裂紋。如果是由于復(fù)映作用產(chǎn)生的裂紋纷捞,應(yīng)以機(jī)械加工的方法修復(fù)模具痢虹。(文章來源于網(wǎng)絡(luò))