热塑性塑料的主要成型特性
塑料通常是在高温熔融状态下充满模具型腔而成型,当注塑件从塑模中取出冷却到室温后,其尺寸会比原来在塑模中的尺寸减小,这种特性称为收缩性,它可用单位长度注塑件收缩量的百分数来表示,即收缩率(S)。
由于这种收缩不仅是由注塑件本身的热胀冷缩造成的,而且还与各种成型工艺条件及模具因素有关,因此成型后注塑件的收缩称为成型收缩,可以通过调整工艺参数或修改模具结构,以缩小或改变注塑件尺寸的变化情况。
成型收缩分为尺寸收缩和后收缩两种形式,且都具有方向性。
① 注塑件的尺寸收缩。
注塑件的尺寸收缩是指由于注塑件的热胀冷缩以及注塑件内部的物理化学变化等原因,导致注塑件脱模冷却到室温后发生的尺寸缩小现象。因此,在设计模具的成型零部件时,必须考虑通过对它进行补偿,避免注塑件尺寸出现超差。
② 注塑件的后收缩。
注塑件的后收缩是指注塑件成型时,因其内部物理、化学及力学变化等因素产生一系列应力,注塑件成型固化后存在残余应力,注塑件脱模后,因各种残余应力的作用,将会使注塑件尺寸产生再次缩小的现象。通常,注塑件脱模后10h内后收缩较大,24h后基本定型,但要达到最终定型,则需要很长时间。一般来说,热塑性塑料的后收缩大于热固性塑料,注塑和压注成型的注塑件的后收缩大于压缩成型注塑件。
为稳定注塑件成型后的尺寸,有时根据塑料的性能及工艺要求,注塑件在成型后需进行热处理,热处理也会导致注塑件的尺寸发生收缩,称为后处理收缩。因此,在设计高精度注塑件的模具时,应补偿后收缩和后处理收缩产生的误差。
③ 注塑件收缩的方向性。
塑料在成型过程中,高分子沿流动方向的取向效应会导致注塑件的各向异性,注塑件的收缩必然会因方向的不同而不同。通常沿料流的方向收缩大、强度高;而与料流垂直的方向收缩小、强度低。同时,由于注塑件各个部位添加剂分布不均匀,密度不均匀,故收缩也不均匀,导致注塑件收缩产生收缩差,容易造成注塑件翘曲、变形以致开裂。
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