塑胶制品如何去除内应力
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通用工艺规程
拟制: 汪威
审核:
批准:
版号:
3版
编号: SKTG055
二◦一九年十二月二十八日
浙江星际实业股份有限公司
名称:
塑料件去内应力
塑料制品内应力检测方法(
PC )
通用工艺规程编号SKTG055
2.塑料制品的内应力检测方法(PC)
2.1.材料与工具
甲苯,正丙醇,皮手套,防毒面罩,盆。
(注:甲苯:正丙醇=1 : 3)2.2.操作过程
221.将甲苯与正丙醇的溶剂倒入盆中混和。
2.2.2.把塑料制品放入盆,浸泡3分钟后拿出,用清水迅速冲洗干净。
2.2.
3.目测制品外观有无裂纹、断裂。
2.2.4.如在限定时间内没有发生开裂,表示制品中的内应力是可以接受的。
2.2.5.如在限定时间内发生裂纹、开裂,表示制品已严重分解,不能使用。
2.3.注意:使用此方法请远离火烛,以免发生火灾。
拟制9 汪威05.07.25
版号:3版。
说明:塑料制品退火处理的目的是消除内应力。
比如在制品薄厚的交接部位,厚的部位降温慢、薄的部位降温快些,则连接处发生不均匀收缩,结果这里有应力集中现象。
在有金属镶件的四周,这种现象更明显。
如不进行退火处理,过段时间,在应力集中部位会产生裂纹,甚至开裂或者变形。
退火方法:一般是把制品浸在热油或热水中,也可在热风循环中,按塑料品种的不同,调节退火温度,一般用低于制品热变形温度10-20度,过高温度中制品要变形,但不能温度过低,过低温度退火,不能达到退火效果。
几种常用塑料的退火条件见下表:。
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。
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。
塑料注塑成型内应力影响分析与消除方法研究塑料注塑成型内应力影响分析与消除方法研究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。
带金属嵌件的塑件成型时,嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而出现收缩应力,可通过预热嵌件降低应力。
这两种内应力主要是由于收缩不均而产生的,也属于体积温度应力。
注塑件内部应力消除策略注塑件内部应力消除策略注塑件内部应力消除是注塑工艺中一个非常重要的环节。
当注塑件从模具中取出后,常常会出现内部应力过大的情况,这对于产品的性能和质量都会产生不良影响。
因此,我们需要采取一些策略来消除这些内部应力。
首先,选择合适的注塑工艺参数是消除内部应力的基础。
注塑工艺参数包括注塑温度、注塑速度、保压时间等。
通过合理地调整这些参数,可以使注塑件在注塑过程中获得均匀的内部结构,减少应力集中的情况发生。
其次,注意模具的设计和制造。
模具的设计和制造质量会直接影响注塑件的内部应力。
一个合理的模具设计应该考虑到塑料材料的流动性、收缩率等因素,以及注塑件的形状和结构。
同时,模具的制造精度也非常重要。
如果模具存在偏差或者不良加工,会导致注塑件在注塑过程中受到不必要的应力。
此外,适当的后处理也是消除内部应力的有效手段之一。
常见的后处理方式包括退火、加热和冷却等。
通过这些方法,可以使注塑件的内部结构重新排列,减少应力的积累。
需要注意的是,后处理的温度和时间需要控制得当,以免对注塑件的性能产生不良影响。
最后,定期进行内部应力测试也是非常重要的。
通过测试,可以及时发现注塑件内部应力的情况,以便及时采取相应的措施进行调整。
常用的内部应力测试方法有压力测试、拉伸测试和弯曲测试等。
总之,注塑件内部应力消除是注塑工艺中一项重要的任务。
通过选择合适的工艺参数、注意模具设计和制造、进行适当的后处理以及定期进行内部应力测试,可以有效地消除注塑件的内部应力,提高产品的性能和质量。
这需要注塑工程师具备丰富的经验和专业的知识,同时也需要相关的设备和技术支持。
只有综合运用各种策略,才能更好地解决注塑件内部应力的问题,确保产品的质量和可靠性。
注塑件内应力的产生及解决对策注塑件内应力的产生是由于注塑过程中的热胀冷缩效应引起的。
具体而言,注塑过程中,塑料在高温下进入模具中,然后在冷却过程中,塑料会收缩并形成注塑件。
然而,由于注塑过程中塑料的不均匀收缩,以及与模具之间的附着力,注塑件内部会形成应力。
1.外观缺陷:注塑件可能会出现翘曲、扭曲、脱模或开缺等问题,从而影响其外观质量。
2.尺寸变化:由于应力会导致塑料变形,从而导致注塑件的尺寸变化。
3.力学性能下降:注塑件的内应力可能导致其力学性能下降,使得产品更容易断裂或失效。
以下是一些解决注塑件内应力的对策:1.优化模具设计:合理的模具设计可以减少内应力的产生。
例如,通过增加模具冷却通道和增加射胶点的数量和位置等方式,可以加快注塑件的冷却速度,减少应力的产生。
2.优化材料选择:选择合适的塑料材料也可以减少内应力的产生。
一些塑料材料具有更低的热胀冷缩系数,可以减少注塑件的收缩程度和应力水平。
3.控制注塑工艺参数:合理控制注塑工艺参数也可以减少内应力的产生。
例如,调整注射速度、保压时间和冷却时间等,可以减少塑料的不均匀收缩,并减少应力的产生。
4.使用预应力技术:预应力技术可以在注塑过程中施加一定的压力,以减小注塑件形成后的应力水平。
这可以通过在注塑模具上加装压力缸或在模具关闭之前施加辅助压力等方式实现。
5.热处理和退火:对于内应力较高的注塑件,可以通过热处理或退火等热处理方法,来减小或消除部分内应力。
总之,在注塑件生产中,必须重视注塑件内应力的产生和解决。
通过合理的模具设计、优化材料选择、控制工艺参数、使用预应力技术以及热处理和退火等方法,可以有效减少内应力的产生,并优化注塑件的性能和外观质量。
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影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。
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。
塑膠片材去除應力的方法今天咱们来唠唠塑胶片材去除应力这事儿。
一、自然时效法。
这就像是让塑胶片材去度个假,放着让它自己慢慢调整状态。
把塑胶片材放在自然环境里,经过一段时间,它内部的应力就会慢慢释放啦。
不过呢,这个方法比较耗时间,就像小火慢炖一样,得有耐心。
但是它的好处就是不需要啥特殊设备,成本低呀。
就像咱们平时等花开一样,时间到了,应力就悄悄溜走啦。
二、热时效法。
这个就像是给塑胶片材做个热疗呢。
把塑胶片材放在烘箱或者加热设备里,给它加加热。
温度升高的时候,塑胶分子就活跃起来啦,应力也就更容易释放。
不过要注意哦,这个温度可不能乱设,得根据塑胶片材的种类来。
要是温度太高了,就像把人丢到太热的桑拿房里,塑胶片材可能就受不了,会变形或者出现其他问题呢。
三、振动时效法。
这方法可有趣啦。
就像给塑胶片材做个按摩。
用专门的振动设备让塑胶片材振动起来。
在振动的过程中,内部应力就被打乱,然后慢慢释放。
这就好比是让它在欢快的节奏里放松自己。
而且这个方法效率还挺高的,不像自然时效要等那么久。
但是设备嘛,可能会有点小贵,不过为了让塑胶片材能好好去除应力,有时候也是值得的投资呢。
四、化学处理法。
这个有点像给塑胶片材吃点小药。
通过一些化学药剂来处理塑胶片材,让它内部的应力得到释放。
不过呢,这个化学药剂可得选好,就像咱们吃药得对症一样。
而且化学处理后,还得把塑胶片材清洗干净,不然残留的药剂可能会有不好的影响。
这个方法相对来说比较复杂,但是在一些特殊的塑胶片材上可能会有很好的效果。
宝子们,塑胶片材去除应力的方法各有各的优缺点,咱们得根据实际情况来选择最适合的方法哦。
希望今天的唠嗑能让你对这事儿有更多的了解呀。
注塑件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)工程塑胶及加玻纤者需用模温60℃以上成型。
塑胶产品应力研究与消除方法一1.注塑制品一个普遍存在的缺点是有应力。
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应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的应力,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,掌握注塑制品应力的消除方法和测试方法也很有必要2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。
因外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件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。
带金属嵌件的塑件成型时,嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而出现收缩应力,可通过预热嵌件降低应力。
这两种应力主要是由于收缩不均而产生的,也属于体积温度应力。
2.3与制件体积不平衡有关的应力高分子在模腔凝固时,甚至在极其缓慢的条件下要使制件在脱模后立即达到其平衡体积,在实际上是不可能的。
塑料内应力形成的原理消除方案及检测方法塑料内应力是指在注塑成型过程中,由于温度梯度、冷却速度不均匀、收缩率不同等原因,使得注塑件内部产生了一定的应力。
这些应力可以始于注塑过程中的温度分布不均匀,也可以源于塑料材料的分子结构改变所引起。
当注塑件从模具中取出后,由于温度、应力、收缩等因素的影响,会导致塑料件发生变形、开裂、翘曲等问题。
消除方案:1.优化注塑工艺:通过合理调整注塑工艺参数,如料温、模温、注射速度、注射压力等,可以减少温度梯度和收缩率的差异,从而减小内应力的产生。
2.优化模具设计:采用合理的模具结构,如加入冷却系统、合理设置型腔、减小模具间隙等,可以提高注塑件的冷却速度和均匀性,从而减小内应力的产生。
3.选择合适的塑料材料:不同的塑料材料具有不同的分子结构和性质,选择合适的材料可以减少内应力的产生。
例如,使用低收缩率的塑料材料,可以减小收缩率差异,从而减少内应力。
4.后处理措施:采用后处理方法,如热处理、加工放松等,可以帮助减小塑料件内部的应力,改善其性能。
检测方法:1.光学显微镜观察法:使用光学显微镜观察注塑件表面的裂痕、气泡、疵点等缺陷,间接检测出内应力的存在。
2.射线衍射法:通过使用射线衍射技术,对注塑件进行射线照射后,观察衍射图案的变化,可以判断出注塑件中的应力分布情况。
3.室温拉伸试验法:对注塑件进行拉伸试验,在试验过程中观察和记录试样的变形情况,通过分析变形程度和变形形状,可以间接推断出注塑件中的内应力程度。
4.热膨胀法:测量注塑件在不同温度下的尺寸变化,通过分析尺寸变化规律,可以推断出注塑件中的内应力分布情况。
总结:塑料内应力是注塑件常见的质量问题之一,可以通过优化注塑工艺、模具设计、选择合适的材料和后处理措施来减小或消除内应力的产生。
同时,通过光学显微镜观察、射线衍射、室温拉伸试验和热膨胀等检测方法,可以对注塑件的内应力进行检测和分析。
塑料应力的检测方法及消除方法(值得收藏)塑料制件出现内应力,是无法注塑厂商经常遇到的事情,特别是PC材料,内应力问题,导致大量的不合格的出现。
本文,就为大家介绍塑料内应力的一些检测方法以及如何处理塑料的内应力问题。
一、塑料内应力的检测方法1.溶济法通常是把零件放在溶剂中,15s~ 2min等,在拿出来看是否有开裂来判断是否有应力。
原理:根据介质应力决裂的现象,即溶济分子渗透到树脂的大分子之间后,降低了分子之间的彼此作用力。
内应力大的地方在浸入前分子之间的作用力原来就有所削弱,浸入溶济后这些减弱处所进一步减弱,而引起开裂,内应力小的地方在短时间内不会开裂。
常用塑胶件有于检验溶液对照表:•ABS 煤油、冰醋酸•PC 四氯化碳•PS 煤油、冰醋酸•PA 正庚烷•PSF 四氯化碳•PPO 四氯化碳表1 五种材料具体测试应力开裂的方法材料名测试应力开裂方法称PMMA制品用酒精:水=9:1溶液中浸15分钟后取出,放置1小时后观察,若开裂则存在应力。
应进行退火(韧化)处理:热风循环/除湿机器,在低于材料热变形温度10-15℃情况下进行约1h的处理。
红外线退火可在热变形温度基础上提高10℃,时间约10-15min即可。
PC将PC制品浸入四氯化碳溶液中,以制品发生开裂破坏所需的时间来判断应力的大小,时间越长则应力越小。
如果浸5-15秒就开裂,说明应力很大;如果浸1-2分钟不出现裂纹,说明内应力很小POM将经过热处理后的制品,放入30%盐酸溶液中浸渍30分钟,若不出现裂纹,说明制品中残存的内应力较小ABS将制品浸入冰醋酸中,5-15秒内出现裂纹,则说明制品内应力大;而2分钟后无裂纹出现,则表明制品内应力小PA PA材料消除方法:小部件在沸水中泡煮约2h,尺寸大的部件应采用悬挂式,在蒸汽房里保持吸湿至水分平衡。
2.仪器法用偏振光照耀塑料制件,视彩色光带多寡,剖析内应力的强弱,它只适用于透明的制件。
偏振光法所要的仪器昂贵,操作庞杂,且正确度不高,因为制件处理前后变化不显著,光谱带上涌现的光带不一定都是内应力的影响,如制件表面的涟漪也会影响检验的结果。
塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料一:应力注塑应力形成的原理是什么?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。
B、塑料内应力产生的原因(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。
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,其内层可能还是热熔体,这徉芯层就会限制表层的收缩,导致芯层处于压应力状态,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,并也呈抛物线变化.。
另外,带金属嵌件的塑料制品,由于金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一均匀的内应力。
塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料一:应力注塑应力形成的原理是什么?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。
B、塑料内应力产生的原因(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。
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,其内层可能还是热熔体,这徉芯层就会限制表层的收缩,导致芯层处于压应力状态,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,并也呈抛物线变化.。
另外,带金属嵌件的塑料制品,由于金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一均匀的内应力。
塑胶产品内应力研究与消除方法一1.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。
带金属嵌件的塑件成型时,嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而出现收缩应力,可通过预热嵌件降低应力。
这两种内应力主要是由于收缩不均而产生的,也属于体积温度应力。
2.3与制件体积不平衡有关的应力高分子在模腔内凝固时,甚至在极其缓慢的条件下要使制件在脱模后立即达到其平衡体积,在实际上是不可能的。
塑胶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。
塑胶内应力是指在塑胶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胶制品中,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,塑胶制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。
几乎所有塑胶制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑胶注射制品的内应力更为明显。
内应力的存在不仅使塑胶制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑胶制品的力学性能、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,最大程度地降低塑胶制品内部的应力,并使残余内应力在塑胶制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑胶制品的力学1热学等性能。
塑胶内应力产生的原因产生内应力的原因有很多,如塑胶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。
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。
带金属嵌件的塑件成型时,嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而出现收缩应力,可通过预热嵌件降低应力。
这两种内应力主要是由于收缩不均而产生的,也属于体积温度应力。
2.3与制件体积不平衡有关的应力高分子在模腔内凝固时,甚至在极其缓慢的条件下要使制件在脱模后立即达到其平衡体积,在实际上是不可能的。
实验测定表明,注塑制件中这种形式的内应力一般很小。
2.4 与制件顶出变形有关的内应力这种内应力主要与开模条件和模具顶出机构的设计有关。
正确选择开模条件使开模前的模腔压力接近于零,根据制件的结构和形状设计合理的顶出机构,使制件顶出时不致变形,是可以将这种形式的内应力减少到不会影响制件力学性能的限度以内的。
3影响注塑制品内应力的因素分析注塑制品的造型设计不合理、模具设计不合理、成型工艺条件不正确、注射机选用不当等都会使制品内存在比较大的内应力。
影响制品内应力的因素很多,也很复杂。
主要影响因素见下图所示3.1造型设计3.1.1圆角塑料制品除了使用上要求采用尖角外,各表面相交处应尽可能采用圆弧过渡。
由于制品形状和截面的变化,使注塑过程中熔料在尖角处的流态发生急剧变化而产生大的应力,而且残留在尖角处。
在有载荷或受冲击振动时会发生破裂,甚至在脱模过程中即由于模塑内应力而开裂,特别是制品的内圆角。
一般,即使采用R 为0.5mm的圆角就能使塑件强度大为增加。
一般情况下,理想的内圆角半径应有壁厚的1/4以上。
外圆角半径可取壁厚的1.5倍。
采用圆弧过渡既可以减少应力集中,还可大大改善塑料的充模特性,避免在转角处产生冲击形成波纹或充不满模腔。
塑件设计成圆角,使模具型腔对应部位也呈圆角,这样增加了模具的坚固性,塑件的外圆角对应着型腔的内圆角,它使模具在淬火或使用时不至于因应力集中而开裂,提高了模具的使用寿命。
但是在塑件的某些部位如分型面、型芯与型腔配合处等不便做成圆角而只能采用尖角。
除相交表面的尖角外,尖锐的螺纹牙也是严重的应力集中源,采用倒圆角的螺纹可减少应力集中,提高螺纹强度。
3.1.2制品壁厚制品壁厚是结构设计时所需要考虑的重要因素。
不合理的壁厚会给制品带来很多缺陷。
增加壁厚既可改善树脂的充模特性,又可降低取向应力,减少变形,提高制品强度。
但同时收缩加大,保压和冷却时间加长,生产效率降低,消耗材料多。
较大的收缩应力还将造成制品表面产生凹陷或内部出现缩孔与气泡,既影响外观又降低了强度。
增加壁厚的同时也增加了制品的表面积,表面积与体积之比越大,表面冷却越快,取向应力和体积温度应力都随之增大。
如果制品壁太薄,会降低强度,脱模时易破裂,还有碍于树脂的充模流动,造成填充不足或出现明显的熔合纹,严重影响制品质量。
每种塑料根据充模能力都有一个最小壁厚。
确定壁厚时在满足强度要求的前提下,壁厚尽量取薄些,可节省材料,减轻制品重量,降低成本,但不能小于最小壁厚。
ABS常用的标准壁厚为1.2~3.5mm。
壁厚设计还应注意均匀一致,否则将会由于收缩应力引起制品的翘曲变形。
同一制品中,若必须存在壁厚相差较大的情况时,连接处应逐渐过渡,避免截面的突变。
3.1.3金属嵌件由于金属嵌件冷却时尺寸变化与塑料的热收缩值相差很大,使嵌件周围产生很大的内应力,而造成塑件的开裂。
对某些高刚性的工程塑料更甚,如聚碳酸酯;但对于弹性和冷流动性大的塑料则应力值较低。
当有金属嵌件存在时,应尽量避免制件开裂:(1)如能选用与塑料线膨胀系数相近的金属作嵌件,内应力值可以降低;(2)嵌件周围的塑料应有足够的厚度,否则会由于存在收缩应力而开裂;(3)嵌件的顶部也应有足够厚的塑料层,否则嵌件顶部塑件表面会出现鼓包或裂纹;(4)嵌件不应带尖角、锐边,以减少应力集中;(5)热塑性塑料注射成型时,将金属嵌件预热到接近物料温度,可减少由于金属与塑料热膨胀系数不同而产生的收缩应力;(6)对于内应力难以自消的塑料,可先在嵌件周围被覆一层高分子弹性体或在成型后进行退火处理来降低内应力;(7)在塑件成型后再装配或压入嵌件,可调节因嵌入嵌件而造成的内应力值,使制件不致破裂。
3.2 注塑机选用注射机选用不当,也会产生内应力。
那种认为大容量注射机注射小模具中的制品会减少内应力的说法不正确。
有时会因为压力过高、喷嘴结构不合适或混料造成较大的内应力。
3.3 模具设计模具浇注系统和顶出机构设计不当都会使制件产生内应力。
3.3.1浇注系统模具浇注系统设计不合理如浇口大小不合适、浇道太窄、主流动太长、浇口位置不合理都会造成内应力:(1)浇口尺寸太大,补料时间就会延长,会增大大分子的冻结取向和冻结应变,造成很大的补料内应力,特别在浇口附近内应力更大。
小浇口的适时封闭,能适当地控制补料时间。
但浇口尺寸也不宜太小,过小的浇口会造成太大的流动阻力,产生取向应力。
(2)主流道太长、流道太窄、流道的急剧转折都会使流动阻力加大,延长进料时间或需增大注射压力和保压压力,会使制品产生更高的取向应力。
(3)浇口位置的选取除考虑制品外观和熔接缝外,还应尽量减少在流动方向上由于充模和补料而造成的定向作用。
3.3.2顶出机构顶出机构设计不当,使脱模力不均衡或型芯表面在脱模过程中形成真空或施加过大的脱模力,都会造成塑件产生强迫高弹形变形成内应力,甚至龟裂,严重时发生开裂。
龟裂和开裂看上去相似,本质上有区别。
龟裂不是空隙状的缺陷,是高分子本身同所加应力成平行方向排列,经过加热又能恢复到无龟裂的状态,所以能用热处理方法解决。
注塑成型后立即热处理效果较好。
防止顶出产生内应力需改善脱模条件,如仔细磨光型芯侧面;增加脱模斜度;平衡顶出力;顶杆应布置在脱模阻力最大的部位如型芯凸台附近及能承受较大顶出力的部位,如加强筋、凸缘、塑件端面等部位。
3.4机械加工注塑制品除为切除大浇口冷凝料而进行机械加工外,当制件尺寸精度和形位公差要求很高而无法通过模具设计与调整工艺条件得到保证,或零件上有难以一次成型出的形状(如小而深的孔或螺纹等)时,成型之后就需要进行机械加工。
常用的机械加工工艺有车、铣、刨、钻、锯、铰孔和拱螺纹等。
但机械加工会使塑件内部产生内应力,因此加工时应用专用刀具、宜采用较低的切削速度、小切削量和低速度,还应保证充分冷却。
对于易产生内应力的制品应进行多次热处理。
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。