塑料如何去除内应力
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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。
塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述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储存和使用过程中出现应力开裂和翘曲变形,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等。
应力开裂的必要条件是试样或零件内存在应力,并存在某种应力集中因素如缺口、表面划伤等。
那么塑件应力从何而来呢?塑胶件内应力产生的原因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。
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的一种内应力。
尤其对厚壁塑料制品,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。
(3)环境应力环境应力开裂是聚烯烃类塑料的特有现象,它是指当制品存在应力时,与某些活性介质接触,会出现脆性裂纹,最终可能导致制品破坏。
这些活性物质可以是洗涤剂、皂类、水、油、酸、碱、盐及对材料并无显着溶胀作用的有机溶剂。
原料混有其它杂质或掺杂不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时,在某些应力集的位置就会导致裂纹。
有些塑料如ABS等,在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应,使制件发生大的应变从而开裂。
(4)其它对于结晶塑料制品而言,其制品部各部位的结晶结构和结晶度不同也会产生内应力。
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:塑料尼龙ABSPCPEPPPSU处理介质油温度(度)13080-100125--70160制品厚度mm12处理时间(分钟)1516-2030-406015-30-60-180空气或油水空气或水空气或水1~4>6<6<6<6PC塑料比重:1.18-1.20克/立方厘米成型收缩率:0.5-0.8%成型温度:230-320℃干燥条件:110-120℃8小时物料性能冲击强度高,尺寸稳定性好,无色透明,着色性好,电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好,但自润滑性差,有应力开裂倾向,高温易水解,与其它树脂相溶性差。
适于制作仪表小零件、绝缘透明件和耐冲击零件1.无定形料,热稳定性好,成型温度范围宽,流动性差。
吸湿小,但对水敏感,须经干燥处理。
成型收缩率小,易发生熔融开裂和应力集中,故应严格控制成型条件,塑件须经退火处理。
成型性能2.熔融温度高,粘度高,大于200g的塑件,宜用加热式的延伸喷嘴。
3.冷却速度快,模具浇注系统以粗、短为原则,宜设冷料井,浇口宜取大,模具宜加热。
4.料温过低会造成缺料,塑件无光泽,料温过高易溢边,塑件起泡。
模温低时收缩率、伸长率、抗冲击强度高,抗弯、抗压、抗张强度低。
模温超过120度时塑件冷却慢,易变形粘模。
通用工艺规程名称:塑料件去内应力塑料制品内应力检测方法(PC)拟制:xx审核:批准:版号:3版编号:SKTG055二〇一三年三月三十日xx星际实业股份有限公司通用工艺规程编号SKTG0551.塑料件去内应力1.1.适应范围本工艺规程规定了塑料件去内应力的操作程序,适用于本公司警示灯所用的塑料件去内应力,凡本公司所用的塑料件都按本工艺规程去除内应力。
1.2.设备、工具:恒温烘箱,300℃水银温度计。
1.3.材料:转灯转盘、环形变压器压环以及各类ABS和PC塑料件。
1.4.工艺过程1.4.1.领料并检查塑料件注塑成型后是否符合设计要求。
1.4.2.将烘箱开启,升温度至75℃~85℃。
1.4.3.将塑料件平放入烘箱放置网上,不能堆放,而造成受热不均,在恒温PC 料为100℃±5℃、ABS料为80℃±3℃温度下烘6小时以上去应力。
1.4.4.等待烘箱温度自然下降至室温(或20℃)取出塑料件。
1.4.5.检验塑料的外观及设计的关键尺寸是否符合设计要求。
1.5.安全、注意事项1.5.1.塑料件放入烘箱时,应戴粗纱手套,防止手烫伤。
1.5.2.塑料件放在烘箱不能堆放,不能紧靠发热部位,防止工件烤变形。
1.5.3.要用温度计检测烘箱内的实际温度是否符合与设置温度相符,如超出误差范围应立即调整。
签名日期拟制审核标准化批准xx05.07.25版号:3版更改标记数量更改单号通用工艺规程编号SKTG0552.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2.2.1.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。
注塑件退火去应力工艺《注塑件退火去应力工艺》1. 注塑件退火去应力工艺的历史1.1 起源与发展其实啊,注塑件退火去应力工艺的历史就像一部人类不断探索材料奥秘的故事集。
很久以前,当人们开始大规模使用塑料制品的时候,就发现了一些问题。
你想啊,就像咱们刚做好的蛋糕,如果内部结构不稳定,它可能就会塌陷或者开裂。
注塑件也一样,在生产过程中会产生内部应力,这就导致它容易出现变形、破裂等问题。
最初,人们可能只是模糊地意识到这个问题,但随着对材料性能研究的深入,慢慢开始寻找解决办法。
这个工艺的发展历程就像是一场漫长的旅程,从最初简单的尝试到现在较为成熟的技术体系,经历了许多科学家、工程师的不断努力。
就好比是一群探险家,不断在未知的领域摸索,一点一点积累经验,才有了今天的注塑件退火去应力工艺。
在早期,可能只是通过一些简单的加热处理来尝试解决注塑件的应力问题,就像咱们冬天给冻得硬邦邦的水管加热,让它恢复正常状态一样。
但随着材料科学的发展,人们对不同塑料材料的特性有了更深入的了解,退火去应力的工艺也变得更加精准、高效。
1.2 早期应用的重要性早期这个工艺的应用啊,那可是解决了很多实际生产中的大问题呢。
比如说,在早期的塑料玩具生产中,如果注塑件应力没有处理好,那些可爱的小玩具可能就会变得歪歪扭扭,或者很容易就坏掉了。
这对于玩具制造商来说可是个大麻烦,就像你精心做了一桌菜,结果客人一吃就发现全是问题。
通过退火去应力工艺,这些注塑玩具的质量得到了大大的提升。
再比如说,一些早期的塑料家居用品,像塑料椅子、塑料盒子等,这个工艺也让它们更加耐用,不易损坏。
这就相当于给这些塑料制品穿上了一层保护甲,让它们在日常生活中能够更好地为人们服务。
2. 注塑件退火去应力工艺的制作过程2.1 准备工作在开始注塑件退火去应力工艺之前,就像咱们做饭前要准备食材和厨具一样,得做好准备工作。
首先要确定需要进行退火处理的注塑件,就像挑出那些需要特殊照顾的食材。
塑胶制品去除内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。