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内应力的产生及解决对策

内应力的产生及解决对策
内应力的产生及解决对策

内应力的产生及解决对策

一般射出成品定型前,存在成品内部的压力约为300kg/cm2 -500kg/cm2之间,如因调整不当造成射胶压力过高,射入模内虽经过浇道、浇口、成品之间的阻力以及成品逐渐冷却,压力逐渐之降低,而存在成品内部进胶口及

远端之压力不同,成品经过一段时日于热接触,内应力渐渐释放出来而造成变形或破裂。内应力太高时,可实施退火处理解决。

内应力的产生:

(1)过度充填。

(2)肉厚不均,gate开设在肉薄处。

(3)密度太商而造成脱膜困难。

(4)埋入件周围应变所致,易造成龟裂及冷热差距过大而使收缩不同所致,欲使埋入件周围充填饱模,需施加较大的射压,形成有过大的残留应力。

(5)直接浇口肉薄而又浅口者极易残留应力。

(6)结晶性塑胶、冷却太快内应力不易释放出来。

解决及对策:

(1)提高料温、模温,在各原料标准条件内设定。

(2)缩短保压时间。

(3)非结晶性塑胶,保压压力不需太高,乃因较不会缩水。

(4)肉厚设计要均匀gate开设在肉厚处。

(5)顶出要均匀。

(6)埋植件要预热(用夹子或手套塞入)。

(7)避免用新次料混合,如PC易加水分解,如需混合要彻底烘干。

(8)加大竖浇口、横浇道、浇口等,以减少流动阻力,成形品远处易于传达。(9)已发生之产生可实施退火处理,依二及二-1之条件实施。

(10)加大射嘴射径,长射嘴需加热片控制。

(11)工程塑胶及加玻织者需用模温60℃以上成型。

产品易脆裂的原因及解决方法。

产品易脆裂是产品使用水口料和次料太多造成产品易脆裂,或是料在料管内停留时间过长,造成胶料老化,使产品易脆裂。

增加新料的比例,减少水口料回收使用次数,一般不能超过三次,避免胶料在料管内长时间停留

内部应力,致使总应力值高出塑料的破坏强度而产生的破裂。

化学应力破裂在成型品的装配过程中,使用润滑剂、洗剂等时,其所含有的一部分物质可诱发产品破裂。根据产品的脆弱结构、残留应力标准,是否产生破裂存在一定的差异,受温度压力等的影响。

因化学药品造成的破裂,其破裂面根干净,有时会产生光泽,可轻易得到确认。

为了防止因化学应力引起的破裂,工艺上应禁止使用可诱发破裂的化学药品。在用户的使用条件下,会形成问题的配件应通过改变材料等方法作到防患于未燃。

引发化学应力破裂的化学药品如下:冰乙酸、增塑剂(DOP等)。

酒精类、石蜡系列的油脂、酯、过多的硅系列脱模剂、汽油石油等油类、豆油等食用油、溶剂类等。

塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。

目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评估和改进。

以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。我们需要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。

GEP Lexan/Cycoloy系列塑料

Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。

Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。

对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法:

1.醋酸沉浸法:

(1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒;

(2)取出后立即清洗,后晾干检查表面;

(3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大;

(4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。

2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力,也可在25%的丙酮中浸泡30分钟去除应力。

Bayer Makrolon/Bayblend系列塑料

Makrolon 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,键盘,机壳等。

Bayblend系列(PC+ABS):常用于手机机壳。

以下介绍的TnP(toluene and n-propyl alcohol甲苯+正苯醇)溶剂测试法仅适用于Makrolon(PC),对于Bayblend(PC+ABS)系列,只需将溶剂中的甲苯(Toluene)换为乙酸乙酯(Ethyl Acetate)在按相同方法测试即可。

1.TnP测试法在甲醛和正苯醇的容积比1:10的情况下,可以适用于:

(1) PC注塑成形零件但无外部负荷要求;

(2) 装配件中PC注塑成形零件(作为非主要零件)。

经验表明在沉浸3分钟后,残余拉力高于2,900psi(20Mpa)的部位会开始出现龟裂。

2.TnP测试法在甲醛和正苯醇的容积比1:3的情况下,可以适用于:

(1) PC注塑成形零件且有外部负荷要求;

(2) 装配件中的PC注塑成形零件(作为主要零件)。

经验表明在沉浸3分钟后,残余拉力高于1,450psi(10Mpa)的部位会开始出现龟裂。

3.TnP 具体检测方法:

1. 准备足量的溶剂(1:10或1:3);

2. 将被检零件沉浸在摄氏23度的TnP溶剂中3分钟。

注意:检测前零件应冷却至室温。

3. 取出后立即用清水清洗,擦干;

4. 零件清洗擦干后,仔细检查外观是否有龟裂。如果观察有任何异常,则说明由于可能的零件设计或模具设计或工艺不合适产生了过多的残余应力。

可以用甲乙酮和丙酮1:1的混合液浸15s,来代替冰醋酸浸渍。

消除应力的方法有加热法,即在65~70℃下烘4h。小件可以用25%的丙酮水溶液浸泡30rain来消除应力。应力太大时,这两种方法均无效,零件不能电镀

1.邵氏硬度

ASTM D2240

试验范围:

邵氏硬度用于确定塑料或橡胶等软性材料的相对硬度. 它测量了规定压针在指定压强和时间条件下的针入度. 硬度值用来识别或指定特殊硬度的塑料,也可作为多批材料的质量控制.

试验方法:

将试样置于硬而平的台面上. 把硬度计的压针压入试样内, 并保证它与台面平行. 每一秒钟读一数(或由试验者决定).

试样规格:

通常, 试样厚度为6.4mm(0.25英寸). 可将几个试样重叠,以达到上述高度, 但最好用一个试样.

试验数据:

硬度值由硬度计读出. 常见的硬度计有A型和D型. A型用于较软材料;D 型用于较硬材料.

2.洛氏硬度

ASTM D785, ISO 2039

试验范围:

洛氏硬度试验是基于试样上施加不同负荷时压入试样的深度差的硬度测量方法. 硬度值无量纲, 通常用R, L, M, E和K标尺给出. 每个标尺表示的硬度值越高, 材料越硬.

试验方法:

将标准试样置于洛氏硬度计的表面. 施加初负荷, 并调零. 放开控制杆,施加主负荷. 15秒之后将主负荷卸除. 15秒钟静置, 使试样恢复, 读出初负荷下的硬度值.

试样规格:

标准试样的厚度为6.4mm(0.25英寸), 可以是注塑

的, 也可以是从片材上切下来的.

试验数据:

R, L, M,E或K标尺的硬度值直接从表中读取. 每个标尺的硬度值读数越高,材料越硬. R, M 标尺通常用于塑料.

3.巴柯尔硬度

ASTM D2583

试验范围:

巴柯尔硬度用于确定增强和非增强型刚硬塑料的硬度.

试验方法:

将试样置于巴柯尔硬度仪的压头下方, 施加一定压力, 直到表中指针达到最大值. 压入的深度转换为绝对巴柯尔硬度值.

试样规格:

试样厚度不得小于1/16 英寸.

试验数据:

数据由仪器给出, 表现为巴柯尔硬度值.

光泽度

透明塑料的雾度和透光率

黄色指数(YI)

透明有机塑料折射指数(折光率)

1.光泽度

ASTM D2457, D523

试验范围:

镜面光泽度是光被某种材料反射时反射光强度的量度. 光泽度可以是材料所固有的, 也可以是成型过程或表面网纹的结果. 光泽度也受风蚀和表面腐蚀等环境因素的影响. 因此, 光泽度可用于提升产品质量, 开发工艺过程和最终使用性能试验中.

试验方法:

光泽度的测量, 通常以某种标准为参考给定反射角(20o,60o或85o). 将光泽计的角度调试成适当的角度, 量好口径, 并与光泽计中给定的标准相比较. 将光度计置于试样上, 读取数据.

试样规格:

大于光度计底面的平的试样即可. 最小可能尺寸为45×145mm(1.75"×5.625").

试验数据:

20o 光泽度(%)

60o 光泽度(%)

85o 光泽度(%)

2.透明塑料的雾度和透光率

ASTM D1003 (方法B)

试验范围:

雾度是射入透明材料中的光由于散射作用而导致的不清晰和/或闪耀的程度, 可以是材料本身固有的性质,或是成型过程的结果. 它也可能是由表面网纹或风蚀、表面腐蚀等环境因素

造成的. 透光率是测定透过试样的光通量的. 因此, 雾度和透光率对于提升产品质量, 开发工艺过程和最终使用性能试验中十分有用.

试验方法:

BYK 加德纳分光光度计是一种高自动仪器. 指定光源、观测角度和参比色之后, 将试样插入试样架中, 读数. 读三个数, 取平均.

试样规格:

任何可以被试样架夹住的平形试样均可, 但最常用的是50mm(2")或100mm(4")圆形试样.

试验数据:

雾度(%)

总透光率(%)

散射率(%)(diffuse transmittance)

3.黄色指数(YI)

ASTM E313

试验范围:

黄色指数由分光光度计的读数计算而得, 描述了一种试样从无色透明或白色到黄色的颜色变化. 这一试验最常用于评价一种材料在真实或模拟的日照下的颜色变化.

试验方法:

试样的包装、处理和准备(最好不要有清洁过程)过程会改变试样表面, 进而影响试验结果. 黄色指数测定试验是一较长时间段内一系列的相对测量, 因此在测试之前, 首先应该定义上述因素. BYK 加德纳分光光度计是一种高自动仪器. 指定光源、观测角度和参比色之后, 将试样插入试样架中, 读数. 读多个数,取平均.

试样规格:

T任何可以被试样架夹住的平形试样均可, 但最常

用的是4"(100mm)圆形试样.

试验数据:

黄色指数(YI)

4.透明有机塑料折射指数(折光率)

ASTM D542

试验范围:

折光率是光在真空中的传播速率与在透明介质中的传播速率之比. 折光率可用来计算一束光从一透明介质进入另一透明介质时的折射角. 因此, 折光率用于光学棱镜的设计和透明塑料的质量控制检验.

试验方法:

A sm滴一小滴接触液于棱镜中心, 再将试样放上去. 通过目镜,将光源、index arm、compensator drum 与试样对齐. 由折射仪读出折光率的数值.

试样规格:

任何形状的可置于折射仪棱镜上的抛光表面面的试样都可以使用. 最常用的是一面为

6.3×12.7mm以上的试样.

试验数据:

折光率

介电常数和介质损耗因子

介电强度

表面电阻率/体积电阻率

1.介电常数和介质损耗因子

ASTM D150

IEC 60250

试验范围:

介电常数用于衡量绝缘体储存电能的性能. 它是两块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样的两块板之间以空气为介质或真空时的电容量之比. 介质损耗因子定义为一定频率下绝缘材料的电抗与其电阻的比值. 它测量了绝缘材料的无效性. 如果要将一种材料应用于严格绝缘的用途上, 则它的介电常数越小越好. 如果一种材料会应用在需要高电抗的电器上, 则需要高损耗因子. 本试验可在10Hz到2MHz的不同频率范围上进行.

试验方法:

将试样置于两块金属板中, 测定其电容量. 再将试样取出, 测两块板之间的电容量. 二者的比值即为介电常数.

试样规格:

试样必须平整, 且大于测量用的50mm(2 ")圆形电极.

试验数据:

介电常数=试样为介质时的电容量/空气为介质(或真空)时的电容量

2.介电强度

ASTM D149

IEC 80243

试验范围:

介电强度是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度. 它定义为试样被击穿时, 单位厚度承受的最大电压, 表示为伏特每单位厚度. 物质的介电强度越大, 它作为绝缘体的质量越好.

试验方法:

有以下三种方法可用来确定绝缘体的介电强度,它们分别是: 短时间法、慢速上升法和逐步法. 每种方法都有着相同的基本装置: 一个试样介于两个电极之间.

最常用的方法-短时间法中, 加在两电极间的电压从零开始以相同的速率上升, 直至介质被击穿. 慢速上升法从短时间法确定的击穿电压的50%开始, 以相同的速率上升. 逐级升压法从短时间法确定的50%击穿电压开始,在一段时期内, 以相同的幅度上升, 直到试样被击穿.

为了防止由电极到地面arcing, 本实验有时在油中进行.

试样规格:

建议使用4英寸或以上的方形试样. 任何厚度均可, 但最常用的试样厚度介于0.8mm 到3.2mm(0.032"到0.125")之间

试验数据:

数据表示为伏特/mil. 介电强度是击穿电压除于试样厚度. 介电强度越高, 绝缘体质量越好.

3.表面电阻率/体积电阻率

ASTM D257, IFC60093

试验范围:

表面电阻率是绝缘材料抵抗表面漏泄电流的能力. 体积电阻率是绝缘材料抵抗体内漏泄电

流的能力. 表面电阻率、体积电阻率越高, 漏泄电流越小, 材料的导电性能越差.

试验方法:

将标准规格的试样置于两电极之间, 60秒的时间内, 加500伏特的电压并测量电阻. 计算表面/体积电阻率.

试样规格:

建议使用4英寸的圆形试样.

试验数据:

算出表面/体积电阻率.

表面电阻率的单位是欧(每平方米)

体积电阻率的单位是欧·cm

密度

吸水性(24小时/平衡)

透湿性

剥离试验

摩擦系数

1.密度

密度和相对密度

ASTM D792, ISO 1183

试验范围:

密度是单位体积物质的质量。比重是在23°C下,一定体积物质的质量与相同体积去离子水质量之比. 比重和密度至关重要. 因为塑料是以每磅为基础售出的,而低密度或低比重意味着每榜重量含更多的材料或varied part weight

试验方法:

有两种基本的方法: 方法A和方法B. 更为普遍的是方法A, 可用于片材、棒型材料、管型材料和注塑颗粒中. 方法A中, 将试样称量, 用小锤和金属丝使试样完全浸于23°C的蒸馏水中, 再次称量. 算出密度和比重.

试样规格:

任何方便的规格都可使用.

试验数据:

比重=a/[(a+w)-b]

a =试样在空气中的质量

b =试样和小锤(若被使用)在水中的质量

w =完全浸没的小锤(若被使用)和部分浸没的金属丝质量

密度(kg/m3)=比重×997.6

2..吸水性(24小时/平衡)

ASTM D570

试验范围:

吸水性是用来确定在规定条件下被吸收的水的总量的. 影响吸水性的因素有: 塑料的类型、使用的添加剂、温度以及暴露时间.

试验方法:

吸水性试验中, 将试样在规定温度的烘箱里烘干规定时间, 移至干燥器冷却, 冷却完毕后,立即称重. 将试样规定条件下浸于水中, 通常是在23°C下浸泡24小时或直到平衡. 将试样取出, 用lint free cloth 擦干, 称重.

试样规格:

用直径2英寸, 0.25英寸厚的圆形试样

试验数据:

吸水性用增重百分比来表示.

吸水百分率=[(浸水后质量- 浸水前质量) / 浸水前质量] x 100

3..透湿性

ASTM E96

试验范围:

本实验评价了半透性和渗透性试样的水蒸气透过能力. 透湿性的数据可被制造商和设计者所用, 在包装应用方面有着重要的意义.

试验方法:

在实验杯中充满蒸馏水, 试样与水之间留有一个小缝隙(0.75" 到0.25"). 为了使水除了渗进试样外无其他损失,将试验杯密封起来. 称仪器的初始重量, 然后过一段时间, 称重一次, 直到结果接近线性. 为保证全部的重量损失是由于水蒸气渗进试样而造成的, 一定要谨慎.

试验规格:

经常使用4×4英寸试样,因为试验需要与液体容器很好的吻合.

试验数据:

重量-时间图或透湿百分率-时间图

4.剥离试验

ASTM D903, D1876, D3167

试验范围:

剥离试验测量将粘合表面扯离试样时拉力的强度. 它对黏合剂、粘合带以及其他连接方法的

评价有着重要的意义.

试验方法:

测量试样的厚度, 将试样置于普通检验器的固定装置中. 用规定的速度拉试样, 直到试样的一部分或粘合层破坏为止. 破坏的类型分为内聚破坏、密着破坏和基质破坏.

试样规格:

将两个6×1英寸的试样互相叠放, 并用黏合剂粘合在一起, 或者在中心.

试验数据:

破坏类型-内聚破坏、密着破坏、基质破坏剥离强度

5.摩擦系数

ASTM D 1894

试验范围:

本实验用于测定阻碍一个表面在另一个表面上滑动时的动态(运动)和静态(起始)抵抗力.

试验方法:

将试样附于规定质量的滑块上, 使滑块在另一试样表面上以150mm/ 分钟的速度滑动. 测量使滑块开始运动(静态)和维持运动(动态)的力的大小.

试样规格:

边长为64mm(2.5英寸)的方形试样作滑块, 254mm x 127mm (10 x 5 英寸)试样做第二个表面.

试验数据:

静摩擦系数和动摩擦系数都可算出. 静摩擦系数等于初始力读数除滑块质量. 动摩擦系数等于当滑块速滑动时的平均拉力读数除于块质量. 所有质量单位均为克.

维卡软化点

负荷变形温度(DTUL或HDT)

用TMA或膨胀计测线性热膨胀系数

融融热/结晶热/熔点/玻璃化转变

(by DSC-差别扫描量热计)

燃烧性能

氧指数

热指数

1.维卡软化点

ASTM D1525, ISO 306

试验范围:

维卡软化点是压头针在规定负荷下, 刺入试样1mm时的温度. 该温度反映了当一种材料在升温装置中使用时期望的软化点.

试验方法:

将试样置于测定仪中, 并使压头距离试样边缘不小于1mm. 在试样上加10N或50N负荷, 把试样放进23°C的油浴中,以50或100°C每小时的速度提升油浴温度, 直到针头刺入试样1mm.

试样规格:

测试试样的厚度应在3到6.5mm之间, 长度和宽度不小于10mm. 不能为了达到所需厚度而堆积3个以上的试样.

试验数据:

维卡软化点试验测定了针头压入试样1mm时的温度.

2.负荷变形温度(DTUL或HDT)

ASTM D648, ISO 75

试验范围:

热变形温度定义为标准试验条在一定负荷下, 其变形量达到规定值的温度. 它规定了短程耐热性能. 不同材料的负荷热变形温度相互区别, 有的能在高温下承受小负荷; 有的在一个窄的温度范围内就会变形.

试验方法:将若干个实验条置于形变测定仪下, 并在每个样品上加0.45Mpa或1.80Mpa负荷. 将试样放进硅油浴中, 每分钟温度升高2°C, 直到形变量达到规定值: ASTM中0.25mm, ISO flatwise 0.32mm, edgewise 0.34mm

试样规格:

ASTM中标准是5"×0.5"×0.25".

ISO edgewise 试验中使用120mm×10mm×4mm 的矩形条.

ISO flatwise 试验中使用80 mm×10mm×4mm 的矩形条.

试验数据:

得出规定负荷和形变量下的温度.

3.用TMA或膨胀计测线性热膨胀系数

ASTM E831, D696

ISO 11359

试验范围:

线性热膨胀系数用来确定某材料随温度的膨胀程度. 本试验用于设计目的, 也用于确定材料在热应力下是否会发生破裂. 理解相互接触的两种材料之间的相对膨胀/收缩特性, 对于成功的应用有着重大的意义.

试验方法:

室温下, 将试样置于TMA的支架上, 并用探测器测定其高度. 将熔炉升高, 并调节温度使之低于所需温度20°C. 以一定的速率加热试样, 通常是10°C/分钟, 直到试样达到所需温度范围. 得出一个曲线.

或者, 可以使用膨胀计. 室温下. 将试样置于膨胀计中, 并将高度探测器调零, 仪器置于温度槽中, 测定试样从-30°C到+30 °C的运动.

试样规格:

使用TMA时, 试样长度介于2到10mm之间, 侧宽不应超过10mm. 试样的两端都应该平整. 使用膨胀计时,试样大约为25.5mm(0.5")宽×75mm(3")长.

试验数据:

算出所需温度范围内的线性热膨胀系数。

使用TMA时的线性热膨胀系数结果

4.融融热/结晶热/熔点/玻璃化转变(by DSC-差别扫描量热计)

ASTM D3417 / D3418 / E1356

ISO 11357

试验范围:

使用DSC(差别扫描量热计) 时,经常能发现以下术语:

Tg=玻璃化转变温度=非结晶高聚物或结晶体中的非结晶部分由硬而脆的状态转变为软的橡胶状状态时的温度(°C).

Tm=熔点=结晶高聚物熔融时的温度(°C).

D Hm=试样在熔融过程中所吸收的能量(J/克).

Tc=结晶温度=一种聚合物受热结晶时的温度.

D Hc=试样在结晶过程中所释放的能量(J/克).

这些数据可用来识别材料、区分均聚物和共聚物,以及表征材料的热行为.

试验方法:

将10到20mg的试样放进铝制样品锅内, 将其置于差别扫描量热计中。以一定的速率加热试样(通常是10°C/min), 得到热流动对温度的图表。分析得到的差示热分析图。

试样规格:

试样的重量介于10到20mg之间.

试验数据:

由得到的差示热分析图中获得Tg, Tm, DHm 或DHc。

5.燃烧性能

UL94, ASTM D635,

49CFR-571-302,

ISO 3795

试验范围:

燃烧试验用于测定self-supporting塑料的相对燃烧速度. 本试验主要用于质量控制、产品控制和材料鉴别中.它不能作为一种防火标准来使用.

试验方法:

各式各样的燃烧试验都具有以下几个共同点

(1) 试验均在test chamber中进行, 试样或是垂直放置, 或是水平放置;

(2) 用本生灯施焰一定时间;

(3) 测定燃烧时间或燃烧距离.

试样规格:

UL 94和ASTM D635中的试样规格是125mm长×13mm宽×额定厚度49CFR-571-302和ISO

3795中是100×356mm(4"×4")×不大于13mm(5")。

试验数据:

直到燃烧结束时的燃烧时间烧损距离

线性燃烧速度:单位为mm/min

是否有燃烧蔓延到试样

是否有滴落物引燃了下面的棉

6.氧指数

测定维持塑料平稳燃烧所需的最低氧浓度

ASTM D2863

试验范围:

ASTM D2863是测定维持塑料样品平稳燃烧所需的氧/氮混合体系中最低氧浓度的方法. 它与真实的最终使用状态无相关性.

试验方法:

将试样竖直地固定在玻璃燃烧筒中, 其底座与可产生氮氧混合气流的装置相连. 点燃试样的顶端, 混合气流中的氧浓度将会持续下降,直至火焰熄灭.

试样规格:

根据被测试材料的类型, 存在6种不同的试样规格. 注塑成型材料建议使用80至120mm长, 10mm宽,4mm厚的试样. 只有当测试用试样的规格相同时,不同材料之间的试验结果才可以相互比较.

试验数据:

氧指数(以%表示)由最终氧浓度计算得出. 试验结果仅与本实验方法下的试样的行为有关, 而不能用于推断该材料其他状态的火灾可能性或在其他条件下的表现.

7.热指数

UL 746B

试验范围:

热指数是某种材料在升高的温度条件下, 曝露一段较长的时间后, 以规定程度维持某特定物理性质的能力. 热指数的值可理解为在一个合理的使用期后可以维持充分物性(通常为原始值的50%) 的最高温度. 热指数对于需要在一个相当长的时期内,并且需要在升高温度下使用的材料来说,是一个重要的物理性质. 例如,室外设备、电子组件、建筑材料就属于此类材料. 一种材料可以有一个以上的热指数,每个热指数基于不同物性.

试验方法:

为达到预定的试验目的, 首先应规定关键的物性以及多个测定温度或多个测定时间(至少4个温度或时间). 为提高数据分析的可靠性, 可以使用已知最终使用表现的控制物质. 将试样放入热空气循环箱中, 适当时间段后取出试样, 测定选定的性能值.

试样规格:

试样取决于本实验中所选定的物理性质. 较为常见的物性包括拉伸强度; 抗弯强度; 拉伸、悬臂梁或单梁式冲击强度; 介电强度和燃烧性能.

试验数据:

UL 746B提出了几个由试验产生的零散的数据推断出定义热指数温度的适当时间的方法,但是,通常来说, 是利用动力学方程来预测最终使用温度下延长时间段上的维持性能.

炉内老化

耐候性

1.炉内老化

ASTM, UL

残余应力的产生

残余应力的产生、影响及防控措施 崔曙东 摘要:对钢结构而言,残余应力的存在,是影响结构脆断、疲劳破损和结构稳定性降低的重要因素。本文试图对残余应力的产生、对结构的影响和如何有效降低残余应力及影响作简单分析。 关键词:残余应力脆断疲劳破损刚度稳定性 1引言 钢结构自问世以来,由于其具备的强度高、自重轻、抗震性能好、、施工速度快、地基基础费用省、结构占用面积少、工业化程度高等一系列优点,钢结构在建筑领域被广泛应用。但是,也不能否认,钢结构还存在着许多缺陷和隐患,例如稳定性从一开始就一直是钢结构中无法回避的问题,还有随着钢结构建筑的深入发展,脆断和疲劳破损等问题也越来越突出。而上述的诸多问题,无一不与构件内部的残余应力存在密切联系,本文试图从实际出发,探讨残余应力的产生过程、对结构或构件的影响以及如何有效降低残余应力及影响。 2残余应力的成因 残余应力是构件还未承受荷载而早已存在构件截面上的初应力,产生的原因很多,其中,焊接残余应力是很重要的一种,另外在钢材的加工过程中也会产生参与应力。 2.1焊接残余应力 焊接过程是一个对焊件局部加热继而逐渐冷却的过程,不均匀的温度场将使焊件各部分产生不均匀的变形,从而产生各种焊接残余应力。焊接构件由焊接而产生的内应力称之为焊接应力,按作用时间可分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。焊接过程中某一瞬时的焊接应力称之为焊接瞬时应力,它随着时间而变化。焊后残留在焊件内的焊接应力称之为焊接残余应力。对于钢结构而言,焊接残余应力和变形是影响结构断裂强度、疲劳强度和结构稳定性的重要因素。焊接残余应力大大降低了焊接部位材料的有效比例极限,是结构发生脆断的重要原因之一。焊接结构中残余拉应力还会降低结构抗疲劳和耐腐蚀的能力;残余压应力会降低受压构件的刚度,从而使稳定承载力。焊接残余应力是焊件产生变形和开裂等工艺缺陷的重要原因,由于其影响因素众多,计算残余应力又极为复杂,因此给残余应力的研究带来了许多困难,对焊接结构的残余应力研究就显得尤为重要。[1] 2.1.1沿焊缝轴线方向的纵向焊接残余应力 施焊时,焊缝附近温度最高,在焊缝区以外,温度则急剧下降。焊缝区受热而纵向膨胀,但这种膨胀因变形的平截面规律(变形前的平截面,变形后仍保持平面)而受到其相邻较低温度区的约束,使焊缝区产生纵向压应力。由于钢材在高温时呈塑性状态(称为热塑状态),因而高温区这种压应力使焊缝区的钢材产生塑性压缩变形,这种塑性变形当温度下降、压应力消失时是不能恢复的。在焊后的冷却过程中,如假设焊缝区金属能自由变形,冷却后钢材因已有塑性变形而不能恢复其原来长度。事实上由于焊缝区与其邻近钢材是连续的,焊缝区因冷却产生的收缩变形又因平截面变形的平截面规律受到邻近低温区的钢材的约束,使焊缝区产生拉应力。这个拉应力当焊件完全冷却后仍残留在焊缝区的钢材内,故名焊接残余应力,对于低合金钢材焊接后的残余应力常可达到其屈服点。又因截面上残余应力必须自相平衡,焊缝区以外的钢材截面内必然有残余压应力。

内应力的产生及消除方法

内应力的产生及消除 所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体内部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,内部固有的应力叫内应力,它是由于物体内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的.按照内应力作用的范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的内应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的内应力. 塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力.内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放.当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象. 几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显.内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能,光学性能,电学性能及外观质量.为此,必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法,最大程度地降低塑料制品内部的应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能. 塑料内应力产生的原因 产生内应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力的产生.依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类. (1)取向内应力 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列

注塑应力形成的原理及消除方案

如何检验塑胶件的应力? 如何去除应力? A 、内应力产生的机理 塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而产生的一种内在应力。内应力的本质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立刻恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不均衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能情势储存在塑料制品中,在合适的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自在的稳固的构象转化,位能改变为动能而开释。当大分子链间的作用力和相互缠结力蒙受不住这种动能时,内应力平衡即受到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。 B、塑料内应力产生的起因 (1)取向内应力 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应力。取向应力产生的详细过程为:近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔核心层流速远高于表层流速,导致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向的取向。取向的大分子链解冻在塑料制品内也就象征着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力求过渡到无取向构象的内力。用热处理的方式,可降低或排除塑料制品内的取向应力。 塑料制品的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小,并呈抛物线变化。 (2)冷却内应力 冷却内应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产生的一种内应力。尤其是对厚壁塑料制品,塑料制品的外层首先冷却凝固收缩,其内层可能仍是热熔体,这徉芯层就会限度表层的收缩,导致芯层处于压应力状况,而表层处于拉应力状态。 塑料制品冷却内应力的分布为从制品的表层到内层越来越大,并也呈抛物线变更.。 另外,带金属嵌件的塑料制品,因为金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一平匀的内应力。 除上述两种重要内应力外,https://www.doczj.com/doc/bd16071931.html,,还有以下多少种内应力:对结晶塑料制品而言,其制品内部各部位的结晶构造跟结晶度不同也会发生内

塑胶制品如何去除内应力

塑胶制品如何去除内应力? 塑胶制品如何去除内应力? 1 引言 注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因,也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的内应力,并使其在制件断面上尽可能均匀地分布,这对提高注塑制品的质量具有重要意义。特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时,减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。此外,掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要 2 内应力的种类 高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象,在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,是注塑制品存在内应力的主要原因。另外,外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成内应力。根据起因不同,通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的内应力。对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。 2.1取向应力 高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变,主要集中在表层和浇口的附近,使这些地方存在着较大的取向应力,用退火的方法可以消除制件的取向应力。试验表明,提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。 2.2体积温度应力 体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的。因内外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件内外层冷却降温速率的差别来降低。这可以通过提高模具温度、降低加工温度来达到。 加工结晶塑料制件时,常常因各部分结晶结构和结晶度不等而出现结晶应力。模具温度是影响结晶过程的最主要的工艺因素,降低模具温度可以降低结晶应力。

注塑产品内应力问题

注塑产品应力问题? 塑胶产品在注塑的过程中往往会产生应力,如不加以消除会对后序喷涂产生不良.有几个问题请高手赐教: 1应力是怎么产生的,它与哪些因素有关? 2应力如何检测,有什么直观且方便的方法? 3应力如何消除,有没有方便快捷操作性强的方法? 4应力对喷涂到底还有哪些影响?应力在其它方面还有什么危害?它有没有有利的一面呢? 下面是回答请高手亮招所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,部固有的应力叫应力,它是由于物体部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。按照应力作用的围,可将它分为三类:(一)第一类应力(宏观应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观围的应力;(二)第二类应力(微观应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的应力;(三)第三类应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的应力。 塑料应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种在应力。应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放。当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。 几乎所有塑料制品都会不同程度地存在应力,尤其是塑料注射制品的应力更为明显。应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量。为此,必须找出应力产生的原因及消除应力的办法,最大程度地降低塑料制品部的应力,并使残余应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能。 塑料应力产生的原因 产生应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发应力的产生。依引起应力的原因不同,可将应力分成如下几类。 (1)取向应力 取向应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种应力。取向应力产生的具体过程为:*近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔中心层流速远高于表层流速,导致熔体部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向的取向。取向的大分子链冻结在塑料制品也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的力。用热处理的方法,可降低或消除塑料制品的取向应力。 塑料制品的取向应力分布为从制品的表层到层越来越小,并呈抛物线变化。

残余应力产生及消除方法.

残余应力产生及消除方法 船舶零件加工后,其表面层都存在残余应力。残余压应力可提高零件表面的耐磨性和受拉应力时的疲劳强度,残余拉应力的作用正好相反。若拉应力值超过零件材料的疲劳强度极限时,则使零件表面产生裂纹,加速零件的损坏。引起残余应力的原因有以下三个方面: ( 一冷塑性变形引起的残余应力 在切削力作用下,已加工表面受到强烈的冷塑性变形,其中以刀具后刀面对已加工表面的挤压和摩擦产生的塑性变形最为突出,此时基体金属受到影响而处于弹性变形状态。切削力除去后,基体金属趋向恢复,但受到已产生塑性变形的表面层的限制,恢复不到原状,因而在表面层产生残余压应力。 ( 二热塑性变形引起的残余应力 零件加工表面在切削热作用下产生热膨胀,此时基体金属温度较低,因此表层金属产生热压应力。当切削过程结束时,表面温度下降较快,故收缩变形大于里层,由于表层变形受到基体金属的限制,故而产生残余拉应力。切削温度越高,热塑性变形越大,残余拉应力也越大,有时甚至产生裂纹。磨削时产生的热塑性变形比较明显。 ( 三金相组织变化引起的残余应力 切削时产生的高温会引表面层的金相组织变化。不同的金相组织有不同的密度,表面层金相组织变化的结果造成了体积的变化。表面层体积膨胀时,因为受到基体的限制,产生了压应力;反之,则产生拉应力。 总之,残余应力即消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。机械加工和强化工艺都能引起残余应力。如冷拉、弯曲、切削加工、滚压、喷丸、铸造、锻压、焊接和金属热处理等,不均匀塑性变形或相变都可能引起残余应力。残余应力一般是有害的,如零件在不适当的热处理、焊接或切削加工后,残余应力会引起零件发生翘曲或扭曲变形,甚至开裂,经淬火或磨削后表面会出现裂纹。残余应力的存在有时不会立即表现为缺陷。当零件在工作中因工作应力与残余应力的叠加,而使总应力超过强度极限时,便出现裂纹和断裂。零件的残余应力大

残余应力的产生与消除

残余应力的产生、释放与测量 一、残余应力的产生 产生残余应力的原因归结为三类:一是不均匀的塑性变形;二是不均匀的温度变化;三是不均匀的相变。 根据产生残余应力机理的不同,可将其分为热应力和组织应力,车轴热处理后的残余应力是热应力与组织应力的综合作用结果。由于构件内、外部温度不均,引起材料的收缩与膨胀而产生的应力称为“热应力”。热应力是由于快速冷却时工件截面温差造成的,淬火冷却速度与工件截面尺寸共同决定了热应力的大小。在相同冷却介质的情况下,淬火加热温度越高、截面尺寸越大、钢材热导率和线膨胀系数越大,均能导致淬火件内外温差增大,热应力越大。而加工过程中,由工件内外组织转变的时刻不同多引起的内应力成为“组织应力”。淬火时,表层材料先于内部开始马氏体的相变,并引起体积膨胀,由于表层的体积膨胀受到未转变的心部的牵制,于是在试样表层产生压应力,心部产生拉应力。随着冷却的进行,心部体积膨胀有收到表层的阻碍。随着心部马氏体相变的体积效应逐渐增大,在某个瞬间组织应力状态暂时为零后,式样的组织应力发生反向,最终形成表层为拉应力而心部为压应力的应力状态。组织应力大小与钢的含碳量、淬火件尺寸、在马氏体转变温度范围内的冷却速度、钢的导热性及淬透性、加热温度、保温时间等因素有关。 二、残余应力的释放 针对工件的具体服役条件,采取一定的工艺措施,消除或降低对

其使用性能不利的残余拉应力,有时还可以引入有益的残余压应力分布,这就是残余应力的调整问题。 通常调整残余应力的方法有: ①自然时效 把工件置于室外,经气候、温度的反复变化,在反复温度应力作用下,使残余应力松弛、尺寸精度获得稳定。一般认为,经过一年自然时效的工件,残余应力仅下降2%~10%,但工件的松弛刚度得到了较大地提高,因而工件的尺寸稳定性很好。但由于时效时间过长,一般不采用。 ②热时效 热时效是传统的时效方法,利用热处理中的退火技术,将工件加热到500~650℃进行较长时间的保温后再缓慢冷却至室温。在热作用下通过原子扩散及塑性变形使内应力消除。从理论上讲采用热时效,只要退火温度和时间适宜,应力可以完全消除。但在实际生产中通常可以消除残余应力的70~80%,但是它有工件材料表面氧化、硬度及机械性能下降等缺陷。 ③振动时效 振动时效是使工件在激振器所施加的周期性外力作用下产生共振,松弛残余应力,获得尺寸精度稳定性。也就是在机械的作用下,使构件产生局部的塑性变形,从而使残余应力得到释放,以达到降低和调整残余应力的目的。其特点是处理时间短、适用范围广、能源消耗少、设备投资小,操作简便,因此振动时效在70年代从发达国家引进后

注塑产品内应力问题

注塑产品内应力问题? 塑胶产品在注塑的过程中往往会产生内应力,如不加以消除会对后序喷涂产生不良.有几个问题请高手赐教: 1内应力是怎么产生的,它与哪些因素有关? 2内应力如何检测,有什么直观且方便的方法? 3内应力如何消除,有没有方便快捷操作性强的方法? 4内应力对喷涂到底还有哪些影响?内应力在其它方面还有什么危害?它有没有有利的一面呢? 下面是回答请高手亮招所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体内部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,内部固有的应力叫内应力,它是由于物体内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。按照内应力作用的范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的内应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的内应力。 塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力。内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放。当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。 几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量。为此,必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法,最大程度地降低塑料制品内部的应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能。 塑料内应力产生的原因 产生内应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力的产生。依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类。 (1)取向内应力 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应力。取向应力产生的具体过程为:*近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔中心层流速远高于表层流速,导致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向的取向。取向的大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的内力。用热处理的方法,可降低或消除塑料制品内的取向应力。

内应力的产生及消除方法

内应力得产生及消除?所谓应力,就是指单位面积里物体所受得力,它强调得就是物体内部得受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力得应力;物体在不受外力作用得情况下,内部固有得应力叫内应力,它就是由于物体内部各部分发生不均匀得塑性变形而产生得、按照内应力作用得范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成得宏观范围内得内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体得各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都就是晶体)之间不均匀得变形而产生得晶粒或亚晶粒间得内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成得内应力,它就是变形物体(被破坏物体)中最主要得内应力、 塑料内应力就是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链得取向与冷却收缩等因素而响而产生得一种内在应力、内应力得实质为大分子链在熔融加工过程中形成得不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应得平衡构象,这种不平衡构象得实质为一种可逆得高弹形变,而冻结得高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜得条件下,这种被迫得不稳定得构象将向自由得稳定得构象转化,位能转变为动能而释放、当大分子链间得作用力与相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象、?几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其就是塑料注射制品得内应力更为明显、内应力得存在不仅使塑料制品在贮存与使用过程中出现翘曲变形与开裂,也影响塑料制品得力学性能,光学性能,电学性能及外观质量、为此,必须找出内应力产生得原因及消除内应力得办法,最大程度地降低塑料制品内部得应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品得力学1热学等性能、 塑料内应力产生得原因?产生内应力得原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强得剪切作用,加工中存在得取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力得产生、依引起内应力得原因不同,可将内应力分成如下几类、?(1)取向内应力?取向内应力就是塑料熔体在流动充模与保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生得一种内应力、取向应力产生得具体过程为:*近流道壁得熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔中心层流速远高于表层流速,导致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向得取向、

注塑应力形成的原理及消除方案

如检验塑胶件的应力? 如去除应力? A 、应力产生的机理 塑料应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而产生的一种在应力。应力的本质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立刻恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不均衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能情势储存在塑料制品中,在合适的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自在的稳固的构象转化,位能改变为动能而开释。当大分子链间的作用力和相互缠结力蒙受不住这种动能时,应力平衡即受到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。 B、塑料应力产生的起因 (1)取向应力 取向应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动向排列定向构象被冻结而产生的一种应力。取向应力产生的详细过程为:近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔核心层流速远高于表层流速,导致熔体部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动向的取向。取向的大

分子链解冻在塑料制品也就象征着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力求过渡到无取向构象的力。用热处理的式,可降低或排除塑料制品的取向应力。 塑料制品的取向应力分布为从制品的表层到层越来越小,并呈抛物线变化。 (2)冷却应力 冷却应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产生的一种应力。尤其是对厚壁塑料制品,塑料制品的外层首先冷却凝固收缩,其层可能仍是热熔体,这徉芯层就会限度表层的收缩,导致芯层处于压应力状况,而表层处于拉应力状态。 塑料制品冷却应力的分布为从制品的表层到层越来越大,并也呈抛物线变更.。 另外,带金属嵌件的塑料制品,因为金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一平匀的应力。 除上述两种重要应力外,.huanhuanxing.,还有以下多少种应力:对结晶塑料制品而言,其制品部各部位的结晶构造跟结晶度不同也会发生应力。另外还有构型应.力及脱模应力等,只是其应力听占比重都很小。

消除残余应力的方法

消除残余应力的方法(金属)——时效处理 消除残余应力的方法(金属)——时效处理 金属工件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中都会产生残余应力,残余应力值高者(单位为Pa)在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度、降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂,由于残余应力的松弛,使零件产生变形,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除工件的残余应力就十分必要了,特别是在航空航天、船舶、铁路及工矿生产等应用的,由残余应力引起的疲劳失效更不容忽视。 目前的针对残余应力的不同处理方法有:自然时效方法和人工时效方法(包括热处理时效、敲击时效、振动时效、超声冲击时效) 1、自然时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)焊接应力(焊接过程中产生的应力) 自然时效是最古老的时效方法。它是把构件露天放置于室外,依靠大自然的力量,经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变化,给构件多次造成反复的温度应力。再温度应力形成的过载下,促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。 自然时效降低的残余应力不大,但对工件尺寸稳定性很好,原因是工件经过长时间的放置,石墨尖端及其他线缺陷尖端附近产生应力集中,发生了塑性变形,松弛了应力,同时也强化了这部分基体,于是该处的松弛刚度也提高了,增加了这部分材质的抗变形能力,自然时效降低了少量残余应力,却提高了构件的松弛刚度,对构件的尺寸稳定性较好,方法简单易行,但生产周期长.占用场地大,不易管理,不能及时发现构件内的缺陷,已逐渐被淘汰。 2、热处理时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)焊接应力(焊接过程中产生的应力) 热时效处理是传统的消除残余应力方法。它是将构件由室温缓慢,均匀加热至550℃左右,保温4-8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉。 热时效工艺要求是严格的,如要求炉内温差不大于±25℃,升温速度不大于50℃/小时,降温速度不大于20℃/小时。炉内最高温度不许超过570℃,保温时间也不易过长,如果温度高于570℃,保温时间过长,会引起石墨化,构件强度降低。如果升温速度过快,构件在升温中薄壁处升温速度比厚壁处快的多,构件各部分的温差急剧增大,会造成附加温度应力。如果附加应力与构件本身的残余应力叠加超过强度极限,就会造成构件开裂。 热时效如果降温不当,会使时效效果大为降低,甚至产生与原残余应力相同的温度应力(二次应力、应力叠加),并残留在构件中,从而破坏了已取得的热

焊接应力产生的原因及处理方法

1.焊接应力的分类 焊接过程是一个先局部加热,然后再冷却的过程。焊件在焊接时产生的变形称为热变形,焊件冷却后产生的变形称为焊接残余变形,这时焊件中的应力称为焊接残余应力。焊接应力包括沿焊缝长度方向的纵向焊接应力,垂直于焊缝长度方向的横向焊接应力和沿厚度方向的焊接应力。 2.焊接残余应力对结构性能的影响 (1)对结构静力强度的影响:焊接应力不影响结构的静力强度。 (2)对结构刚度的影响:焊接残余应力降低结构的刚度。 (3)对受压构件承载力的影响:焊接残余应力降低受压构件的承载力。(4)对低温冷脆的影响:增加钢材在低温下的脆断倾向。 (5)对疲劳强度的影响:焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显不利影响。焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。 焊接过程中,对焊件进行不均匀加热和冷却,是产生焊接应力和变形的根本 原因。 减少焊接应力与变形的工艺措施主要有: 一、预留收缩变形量。根据理论计算和实践经验,在焊件备料及加工时预先考 虑收缩余量, 以便焊后工件达到所要求的形状、尺寸。 二、反变形法。根据理论计算和实践经验,预先估计结构焊接变形的方向和大小,然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形,以抵消焊后产生的变形。 三、刚性固定法。焊接时将焊件加以刚性固定,焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固定,可有效防止角变形和波浪变形。此方法会增大焊接应力,只适用于塑性较好的低碳钢结构。 四、选择合理的焊接顺序。尽量使焊缝自由收缩。焊接焊缝较多的结构件时,应先焊错开的短焊缝,再焊直通长焊缝,以防在焊缝交接处产生裂纹。如果焊缝较长,可采用逐步退焊法和跳焊法,使温度分布较均匀,从而减少了焊接应力和变形。 五、锤击焊缝法。在焊缝的冷却过程中,用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝,使金属产生塑性延伸变形,抵消一部分焊接收缩变形,从而减小焊接应力和变形。 六、加热“减应区”法。焊接前,在焊接部位附近区域(称为减应区)进行加热使之伸长,焊后冷却时,加热区与焊缝一起收缩,可有效减小焊接应力和变形。 七、焊前预热和焊后缓冷。预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差,降低焊缝区的冷却速度,使焊件能较均匀地冷却下来,从而减少焊接应力与变形。焊后消除应力处理: 1、整体热处理:消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和 保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度,保温20~40h,可基本

焊接应力变形的产生原因与控制措施

焊接应力变形的产生原因与控制措施 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司王习宇[摘要] 近年来,汽车行业发展迅猛,各主机厂在提升产量的同时,对于产品质量的要求也大幅提高。为应对巨大的市场冲击,我们威孚力达应采取相应措施,来迎接机遇和挑战。目前我司焊接向着自动化、集成化、高精度、高质量的方向发展,如何采取措施减小金属构件在焊接工序中发生的应力与应变,从而提高焊接工序的精度以及产品的总体质量,有着十分重要的现实意义。本文主要叙述了焊接应力变形与控制方法。 [关键词] 威孚力达焊接变形焊接应力产生原因控制措施

国内现状 随着我国汽车产业的高速发展,焊接技术在汽车工程中得到大量的应用,焊接工件尤其是法兰焊接变形也成为人们密切关注的焦点。在焊接过程中,焊接残余应力和焊接变形会严重影响制造过程、焊接结构的使用性能、焊接接头的抗脆断能力、疲惫强度、抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂能力。焊接变形在制造过程中也会危及外形与公差尺寸,使制造过程更加困难,当出现题目时还需采取一些费时耗资的附加工序来进行弥补,不仅增加本钱,还可能出现由此工序带来的其他不利因素。因此,要得到高质量的焊接结构必须对这些现象严格控制。焊接应力分析熔化焊接时,被焊金属在热源作用下发生局部加热和熔化,材料的力学性能也会发生明显的变化,而焊接热过程也直接决定了焊缝和热影响区焊后的显微组织、残余应力与变形大小,所以焊接热过程的正确计算和测定是焊接应力和变形分析的条件。因此在焊接过程的模拟研究中,只考虑温度场对应力场的影响,而忽略应力场对温度场的作用。同时,非线性、瞬时作用以及温度相关性效应等也会妨碍正确描述在各种情况下产生的残余应力,并使同一系统化的工作很难完成。为使其简单化,实际中常用焊接性的概念作为一种分类系统,将焊接分解为热力学、力学和显微结构等过程,从而降低了焊接性各种现象的复杂性。图1所示的工艺基础将焊接性分解为温度场、应力和变形场以及显微组织状态场。这种分解针对焊接残余应力和焊接变形的数值分析处理很有价值。在狭义上,焊接性又可理解成所要求的强度性能。影响强度性能的主要因素又包括化学成分、相变显微组织、焊接温度循环、焊后热处理、构件外形、负载条件以及氢含量等。显微组织的转变不仅决定于材料的化学成分,也决定于其受热过程(特别是与焊接有关的过程),特别是它在焊接接头的热影响区和熔化区的影响更加引人留意。 在焊接过程中,由于焊件局部的温度发生变化,产生应力变形。进而导致了构件产生变形。因此,通过对焊接结构及焊接变形的分析,通过对焊接工艺焊件结构设计等方面采取有效措施,从而提高焊接质量。

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料 最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评估和改进。以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。我们需要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。GEP Lexan/Cycoloy系列塑料Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法:1.醋酸沉浸法:(1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒;(2)取出后立即清洗,后晾干检查表面;(3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大;(4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力,也可在25%的丙酮中浸

消除内应力

对应:消除内应力的方法 1形变与应力关系 材料的力学特性是指材料在外力的作用下,产生变形,流动与破坏的性质,反应材料基本力学性质的量主要有两类;一类是反应材料变形情况的量如模量或柔度,泊桑比;另一类是反应材料破坏过程的量,如比例极限,拉伸强度,屈服应力,拉伸断裂等作用。从力学观?憧矗 牧掀苹凳且桓龉 潭 皇且桓龅恪?BR>2应力与时间的关系 应力对其作用时间的依赖性,这是聚合物材料主要特征之一。聚合物在较高温度下力作用时间较短的应力松驰行为和在温度较低力作用时间较长的应力松驰行为是一致的。 3形变与时间关系 聚合物材料在一定温度下承受恒定载荷时,将讯速地发生变形,然后在缓慢的速率下无限期地变形下去。若载荷足够高时变形会继续到断裂为此。这种在温度和载荷都是恒定的条件下,变形对时间依赖的性质,即称蠕变性质。 第四节聚合物的流变性能 一概述 注塑中把聚合物材料加热到熔融状态下进行加工。这时可把熔体看成连续介质,在机器某些部位上,如螺杆,料筒,喷嘴及模腔流道中形成流场。在流场中熔体受到应力,时间,温度的联合作用发生形变或流动。这样聚合物熔体的流动就和机器某些几何参数和工艺参数发生密切的联系。 处于层流状态下的聚合物熔体,依本身的分子结构和加工条件可分近似牛顿型和非牛顿型流体它们的流变特性暂不予祥细介绍。 1 关于流变性能 (1)剪切速率,剪切应力对粘度的影响 通常,剪切应力随剪切速率提高而增加,而粘度却随剪切速率或剪切应力的增加而下降。 剪切粘度对剪切速率的依赖性越强,粘度随剪切速率的提高而讯速降低,这种聚合物称作剪性聚合物,这种剪切变稀的现象是聚合物固有的特征,但不同聚合物剪切变稀程度是不同的,了解这一点对注塑有重要意义。 (2)离模膨胀效应 当聚合物熔体离开流道口时,熔体流的直径,大于流道出口的直径,这种现象称为离模膨胀效应。普遍认为这是由聚合物的粘弹效应所引起的膨胀效应,粘弹效应要影响膨胀比的大小,温度,剪切速率和流道几何形状等都能影响熔体的膨胀效应。所以膨胀效应是熔体流动过程中的弹性反映,这种行为与大分子沿流动方向的剪切应力作用和垂直于流动方向的法向应力作用有关。 在纯剪切流动中法向效应是较小的。粘弹性熔体的法向效应越大则离模膨胀效应越明显。流道的影响;假如流道长度很短,离模效应将受到入口效应的影响。这是因为进入浇口段的熔体要收剑流动,流动正处在速度重新分布的不稳定时期,如果浇口段很短,熔体料流会很快地出口,剪切应力的作用会突然消失,速度梯度也要消除,大分子发生蜷? 曰指矗 饣崾估肽E蛘托в 泳纭H绻 鞯雷愎怀ぃ 虻 杂Ρ淠苡凶愎坏氖奔浣 械 运沙邸U馐庇跋炖肽E蛘托вΦ闹饕 蚴俏榷 鞫 钡募羟械 院头ㄏ蛐вΦ淖饔谩?BR>(3)剪切速率对不稳定流动的影响 剪切速率有三个流变区:低剪切速率区,在低剪切速率下被破坏的高分子链缠结能来得及恢复,所以表现出粘度不变的牛顿特性。中剪切区,随着剪切速率的提高,高分子链段缠结被顺开且来不及重新恢复。这样就助止了链段之间相对运动和内磨擦的减小。可使熔体粘度降低二至三个数量级,产生了剪切稀化作用。在高剪切区,当剪切速率很高粘度可降至最小,并且难以维持恒定,大分子链段缠结在高剪切下已全部被拉直,表现出牛顿流体的性质。如果剪切速率再提高,出现不稳定流动,这种不稳定流动形成弹性湍流熔体出现波纹,破裂现象是熔体不稳定的重要标志。 当剪切速率达到弹性湍流时,熔体不仅不会继续变稀,反而会变稠。这是因为熔体发生破裂。 (4)温度对粘度的影响

应力痕的产生原因及解决对策

应力痕的产生原因及解决对策??( 在产品肉厚突变的地方,成型制品在背面通常会有一种叫应力痕的缺陷,而且挺让人头痛的。 我们目前还没有能用什么软件分析可以预测,主要靠经验判断: 1.如果外观面处恰好是弧面,则没关系 2.外观面是平面,则必须做一段斜面过渡。对于1.2mm厚度及以下的,如果从薄处向厚处充填,斜面长度比厚度变化值要做到5倍。斜面与平面交接处最好以圆角过渡。如果从厚向薄处充填,所处位置应力容易释放些,也要做到3倍。另外也要看厚度变化情况。 我们接到产品,首先就要和客户检讨这些问题,尽量避免肉厚的突变,客户不好说话的我们也要先偷胶避免这样的情况。 我在深圳工作时行话把这叫烘印,我个人对其产生的原因变不甚清楚,一直想弄清楚,还望高手指点。 偶也想搞清楚应力痕产生的过程,其实用moldflow也可以分析出来,看shear stress这个结果,在肉厚突变的地方你可以发现厚的地方和薄的地方剪切应力有比较明显的差异的,但这种差异有时候出现在流动过程中,有时候出现在保压过程中,偶不知道究竟以哪个来判断。有没有一个具体的概念,究竟剪切应力多大时,实际产品就能看见应力痕了。也许后续多用实物来对比会有一个参考值。 让产品肉厚变化过度好象是唯一比较有效的解决方法了哦,其他比如调射速和模温什么的也只能减轻却不能消除。 从塑料成型的工艺知识可以知道,加强筋的厚度不合适,是造成收缩痕的主要原因, 我这的经验是产品不能更改,要不就是改了还不理想,那就只能在注塑工艺上调节了,提高注塑压力训注塑时间。加长注塑和保压时间, 应力痕最好还是改产品设计,如果不能改,尽量减小保压压力和注射压力,提高模温 应力痕解决方法目前遇到解决我一般采用以下几种方法: 结构上:在肉厚过渡区域增加圆弧平顺过渡,减少肉厚差异 模具上:在肉厚比较薄的地方可以拆入子的地方拆入子,入子上增加咬花,目的是要排气成型上:主要增加模温来降低 恩!!!這個問題~也出現再我一個產品上最後也是靠降低壓力與加大澆口的方式來減輕~ 依小弟理解,是因为板型塑胶件厚度突然产生变化,致使塑胶件薄壁在冷却的过程中由于有从外到内的冷却过程,使得冷却速率不一致,最后冷却的塑胶层会对先冷却的产生各种各样

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料 最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。 以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE 塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。 目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评 估和改进。 以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。我们需 要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。 GEP Lexan/Cycoloy系列塑料 Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。 Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。 对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法: 1.醋酸沉浸法: (1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒; (2)取出后立即清洗,后晾干检查表面; (3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大; (4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处 有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。 2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力, 也可在25%的丙酮中浸泡30分钟去除应力。

注塑成型内应力消除

注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因,也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的内应力,并使其在制件断面上尽可能均匀地分布,这对提高注塑制品的质量具有重要意义。特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时,减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。此外,掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要 3.5 注塑成型工艺条件 注塑制品由于成型工艺特点不可避免的存在内应力,但工艺条件控制得当就会使塑件内应力降低到最小程度,能够保证制件的正常使用。相反,如果工艺控制不当,制件就会存在很大的内应力,不仅使制件强度下降,而且在储存和使用过程中出现翘曲变形甚至开裂。需要控制的工艺条件如嵌件预热、模具温度、加工温度、注射速度、注射压力、保压压力、注射时间、保压时间、冷却时间等。温度、压力、时间是塑料成型工艺的主要因素。 3.5.1 金属嵌件预热注射成型时,应将金属嵌件预热到接近物料温度,预热嵌件的目的是减少金属与塑料冷却时收缩值的差距,从而降低由于二者热膨胀系数的不同而在嵌件周围产生的收缩应力。收缩应力是注塑制品内容易形成的内应力的一种,这种内应力的存在,是带金属嵌件的注塑制品出现裂纹和强度下降的重要原因。 3.5.2 模具温度提高模具温度,可以降低因内外收缩不均而产生的体积温度应力和高分子取向应力,也可以降低结晶塑料制品的结晶应力。但模温也不能过高,模温升高使冷却时间延长,降低了生产效率。 3.5.3 加工温度提高加工温度可降低取向应力,但同时会使因收缩不均而产生的体积温度应力增加,同时也使封口压力升高,延长冷却时间才能顺利脱模。 3.5.4 注射压力、注射速度和注射时间增大注射压力使取向应力和结晶塑料的结晶应力增加,同时使封口压力增大,必须延长冷却时间才能顺利脱模,否则会造成脱模应力;注射速度增加也会使取向应力和结晶应力增加,但对冷凝快的塑料还是用高的注射速度充模较为有利,因为冷凝快的塑料慢速注射需要更高的注射压力来维持熔体的流动;注射时间不宜太长,模腔充满以后就相当于在注射压力下保压了,也会使制件的取向应力增加。 3.5.5 保压压力和保压时间冷却中的熔体在外压作用下产生的总形变中,有相当大一部分是弹性的,故使熔体在高压下冷凝会在制件中产生较大的内应力和高分子取向。压实后立即降压或补料过程中分步降压有利于高分子解取向,所以降低保压压力和缩短保压时间有利于取向应力的降低;延长保压时间仅在一定范围内取向度增大,浇口封闭之后再延长保压时间对取向度的变化就不再影响。 3.5.6 冷却时间当注射压力、保压压力、熔体温度升高,浇口尺寸较大时都会使封口压力升高,这时必须延长冷却时间才能使开模前模腔内的残余压力降到很低或接近于零,否则要将制件顺利地从模具内顶出是很困难的。若强制脱模,制件在顶出时会产生很大的应力,以至制件可能被划伤,严重时会出现破裂。但冷却时间也不宜过长,否则不但生产效率低,而且制件内部压力降到零以后进一步冷却可能在制件内部形成负压,即由于冷却收缩使制件内外层之间产生拉应力。 3.注塑制品内应力的消除方法 在注塑成型或机械加工之后及时对制件进行热处理是降低或消除其内应力,使其内部结构加速达到稳定状态的一个有效措施。对于要求强度高、尺寸稳定性好的制件,往往在加工过程中进行不只一次的热处理。 热处理的方法是:在加热介质中先将温度从室温升到一定温度(这个温度常称为热处理温度或退火温度),使制件在此温度下保持一定的时间,然后缓慢地冷却到室温。影响热处

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