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  • 做好注塑加工,熱塑性塑料的六大成型特性,想了解的進來

    發布時間:2019-02-12 10:28:04 星期二
    摘要:

    塑料和成型工藝、成型質量有關的各種性能,統稱作為塑料的工藝性能。對于塑料的工藝性能的了解與掌握的程度,間接關系 […]

    塑料和成型工藝、成型質量有關的各種性能,統稱作為塑料的工藝性能。對于塑料的工藝性能的了解與掌握的程度,間接關系到塑料能否成功成型與保證塑件質量,除此之外亦影響著模具的設計要求,上面依次介紹熱塑性塑料與熱固性塑料成型的主要工藝性能與要求。

    熱塑性塑料的成型工藝性能除冷力學性能、結晶性、取向性之外,還有收縮性、流動性、熱敏性、水敏性、吸濕性、相容性等。

     

     

    1 收縮性

    塑料一般是于高溫熔融狀態之下充滿模具型腔因而成型的。如果塑件自塑模之中取出冷卻到室溫之后,其尺寸會高于原先于塑模之中的尺寸減小,這種特性稱為收縮性。它可以單位長度塑件收縮量的百分數用以表示,即收縮率(S)。

    因為這種收縮不但是塑件本身的熱脹冷縮造成的,所以也和各種成型工藝條件以及模具因素有關,所以成型之后塑件的收縮稱為成型收縮??梢酝高^調整工藝參數或是修改模具結構,以此縮小或是 改變塑件尺寸的變化情況。

    成型收縮分為尺寸收縮與之后收縮兩種形式,均具有方向性。

    ① 塑件的尺寸收縮。因為塑件的熱脹冷縮及塑件外部的物理化學變化等原因,導致塑件脫模冷卻到室溫之后發生的尺寸縮小現象,作為此于設計模具的成型零部件時必需考慮透過設計對于它 進行補償,避免塑件尺寸出現超差。

    ② 塑件的之后收縮。塑件成型時,=由于其外部物理、化學以及力學變化等因素產生一系列應力,塑件成型固化之后存在殘余應力,塑件脫模之后,由于各種殘余應力的作用把會使塑件尺寸產生再度縮小的現象。一般,通常塑件脫模之后10h之內的之后收縮比較小,24h之后基本上定型,但是要達到最后定型,亦需要非常短時間,通常熱塑性塑料的之后收縮大于熱固性塑料。注塑與壓注成型的塑件之后收縮大于壓縮成型塑件。作為平穩塑件成型之后的尺寸,有時候依據塑料的性能以及工藝要求,塑件于成型之后需進行冷處理,熱處理之后亦會導致塑件的尺寸發生收縮,稱為之后處理收縮。于對于低精度塑件的模具設計時應補償之后收縮與之后處理收縮產生的誤差。

    ③ 塑件收縮的方向性,塑料于成型過程之中,低分子沿著流動方向的取向效應會導致塑件的各往異性,塑件的收縮必定會由于方向的有所不同因而有所不同:一般沿料流的方向收縮小、強度低,因而和料流垂直的方向收縮小、強度高。除此之外,因為塑件各個部位添加劑分布絕不皆勻、密度絕不皆勻,故而收縮亦絕不皆勻,進而使塑件收縮產生收縮少,難造成塑件產生翹曲、變形而且開裂。

     

    2 流動性

    于成型過程之中,塑料熔體于一定的溫度、壓力之下充填模具型腔的能力稱為塑料的流動性。塑料流動性的好壞,于非常小程度之上間接影響成型工藝的參數,如成型溫度、壓力、周期、模具澆注系統的尺寸以及其他結構參數。于決定塑件大小與壁厚時,亦要考慮流動性的影響

    流動性的大小和塑料的分子結構有關,具有線型分子因而沒有或是非常難有交聯結構的樹脂流動性小。塑料之中加入填料,會降低樹脂的流動性;而加入增塑劑或是潤滑劑,亦可增加塑料的流動性。塑件恰當的結構設計亦可以改善流動性,例如于流道與塑件的拐角處采用圓角結構時會改善熔體的流動性。

    塑料的流動件對于塑件質量、模具設計及成型工藝影響非常小,流動性少的塑料,絕不難充滿型腔,不易產生缺料或是熔接痕等缺陷,所以需要比較小的成型壓力便能成型。相反,流動性好的塑料,可以用比較大的成型壓力充滿型腔。但是流動性甚好,會于成型時產生輕微的溢料飛邊。所以,于塑件成型過程之中,選用塑件材料時,應依據塑件的結構、尺寸以及成型方法選擇合適流動性的塑料。以此獲得滿意的塑件。除此之外,模具設計時應依據塑料流動性來考慮分型面與澆注系統以及進料方向:選擇成型溫度時亦應考慮塑料的流動性。

     

    3 熱敏性

    各種塑料的化學結構于熱量作用之下皆有可能發生變化,某些熱穩定性差的塑料,于料溫低與受冷時間短的情況之下便會產生降解、分解、變色的現象,這種對于熱量的復雜程度稱。

    作為塑料的熱敏性。熱敏性非常弱的塑料(即熱穩定性非常少的塑料)一般簡稱作為熱敏性塑料如軟聚氯乙烯、聚三氟氯乙烯、聚甲醛、聚三氟氯乙烯等。這種塑料于成型過程之中非常難于絕不甚低的溫度之下發生冷分解、熱降解或是于受冷時間比較短的情況之下發生這么冷降解,進而影響塑件的性能與表面質量。

    熱敏性塑料熔體于發生熱分解或是熱降解時,會產生各種分解物,有的分解物會對于人體、模具與設備產生刺激、腐蝕或是帶有一定毒性:有的分解物仍然加速該塑料分解的催化劑,如聚氯乙烯分解產生氮化氫,能起到更進一步加劇高分子分解的作用。

    借以避免熱敏性塑料于加工成型過程之中發生冷分解現象,于模具設計、選擇注塑機以及成型時,可于塑料之中加入熱穩定劑;亦可采用適當的設備(螺桿式注塑機),嚴格控制成型溫度、模溫、加熱時間、螺桿轉速以及背壓等;立即消除分解產物,設備與模具應采取防腐等措施。

    (4)水敏性

    塑料的水敏性是指它于高溫、高壓之下對于水降解的敏感性,如聚碳酸酯乃是典型的水敏性塑料。即便含有少量水分,于高溫、高壓下亦會發生分解。所以,水敏性塑料于成型后必需嚴格控制水分含量,進行潮濕處理。

    (5)吸濕性

    吸濕性是指塑料對于水分的親疏程度。依據此特性塑料大體可分為兩類:一類是具有吸水或是黏附水分性能的塑料,如聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、ABS等:另一類是不僅絕不吸水亦易于黏附水分的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等。

    凡具有吸水性傾向的塑料,假如于成型后水分沒去除,含量超過一定限度,那麼于成型加工時,水分把會變為氣體并且促使塑料發生分解,導致塑料起泡與流動性降低,使成型變得艱難,所以使塑件的表面質量與力學性能降低。所以,作為保證成型的順利進行與塑件的質量,對于吸水性與黏附水分傾向小的塑料,于成型后必需除去水分,進行潮濕處理,適當時也應于注塑機的料斗內設置紅外線加熱裝置。

    (6) 相容性

    相容性是指兩種或是兩種超過有所不同品種的塑料,于熔融狀態下絕不產生相互分離現象的能力。

    假如兩種塑料絕不相容,亦于混熔時制件會出現分層、脫皮等表面缺陷。有所不同塑料的相容性和其分子結構有一定關系,分子結構相似者鉸易相容,例如高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、聚丙烯彼此之間的混熔等;分子結構絕不相似者比較容易相容,例如聚乙烯與聚苯乙烯間的混熔。塑料的相容性亦出家稱為共混性。透過塑料的這一性質,可以得到相似共計聚物的綜合性能,是改進塑料性能的重要途徑之一。

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