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工程塑料注塑成型制品收缩原因

来源:中新华美官网 发布日期: 2017.09.22
信息摘要:
工程塑料熔体在高温高压下射入模腔,并在高压下冷凝成型,其所得的塑件尺寸一般要小于模腔尺寸,这种体积变小的现象即成成型收缩。模具的尺寸是根据制…

工程塑料熔体在高温高压下射入模腔,并在高压下冷凝成型,其所得的塑件尺寸一般要小于模腔尺寸,这种体积变小的现象即成成型收缩

注塑

一、产生成型收缩的原因

(1)塑料的热胀冷缩。热胀冷缩是物质的通性,在注塑成型时,需要将塑料原料加热熔融成熔体,这种熔体高达200-300℃,其体积处于最大值,在它进入模腔冷却脱模后,再冷却至室温,其温度降低很多,体积也要发生收缩。

(2)化学结构的变化。有些塑料在成型过程中不但发生物理变化,还要发生化学变化,如热固性塑料在成型过程中,聚合物分子由线性结构变为体形结构,而体形结构的体积质量比线形结构的体积质量大,因此其总体积缩小,这样也就产生了成型收缩现象。

(3)残余应力发生变化。熔体注射入模后,由于受到成型压力、剪切应力、密度不均、各向异性、塑化不均、模温不均及顶出时受力不均等诸多因素的影响,引起一系列应力作用,这种在应力状态下的成型会使制品中存在残余应力。脱模后,在自然状态下应力会趋于平衡,残余应力的变化或重新分布而使塑件发生再收缩,这就是所谓后收缩。

(4)塑料品种不同。每种塑料的收缩性均不相同,并随工艺因素的不同而变化。通常,结晶型塑料,如PA、PP、POM等,比非结晶型塑料,如PC、PS等表现出较大的脱模后收缩和较宽的收缩范围,使得即使采用同一模具,其成型收缩情况也不相同。

(5)塑件壁厚差异、厚壁塑件与薄壁塑件的收缩率有较大差异,即使同一塑件,因各处的壁厚不同,在成型时的收缩率也有差异,这种壁厚差异也导致了收缩率的不同。

(6)热处理收缩。很多塑件在成型后需要进行热处理(退火处理),这也是消除内应力的一种方式,但往往经过这种热处理后,因为内应力的减小或变化,也将引起塑件的收缩。

二、成型收缩对质量的影响

在熔体进入模腔后,经冷却、凝固后的塑件要小于模腔大小,这种收缩将对产品质量带来较大影响,现分析如下:

1,影响制品尺寸精度

模具的尺寸是根据制品尺寸制造的,如果尺寸收缩很多,变化很大,所得制品与理想几何尺寸难以吻合,也就很难达到使用要求。特别是对一些要求尺寸精确的精密机械零件,如齿轮、涡轮等,他们要求的配合精度很高,注塑成型后即投入使用,无须再加工,若尺寸不合要求,便会给相关的转动带来困难,甚至难以偶合而无法使用。而对一些箱体类零件,如泵体、仪表壳等,上面还要安装许多其他零件,而由于制品的收缩,尺寸发生变化而无法按预定要求安装,以致成为废品。

2,使塑件产生翘曲、裂纹

熔体是由喷嘴在高压下射入模腔内的,熔体这种进入模腔的特点使得它在成型时各个方向的收缩不同,如沿料流方向的收缩大、强度高,而与料流垂直方向的收缩则小、强度低。另外,在成型时由于塑件各部位的密度及填料分布不均匀,使各部位的收缩也不均匀等,如此种种,使得塑件的性能呈各向异性,同时,这种收缩的方向性也产生了塑件的各部位收缩不一致,这种不均匀收缩将给塑件带来较大的质量问题,如翘曲变形,甚至产生裂纹等缺陷。出现这种质量缺陷的塑件就很难正常使用了。

塑料的收缩,特别是不均匀收缩,对塑件的质量影响极大,也是在注塑成型中应重点关注的。

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