热塑性塑料成形收缩的形式及计算如前所述
热塑性塑料成形收缩的形式及计算如前所述
()收缩率
热塑性塑料成形收缩的形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成形收缩的因素如下:
模具设计时根据各种塑料的收缩范围,塑件壁厚、形状,料口形式尺寸及分布情况,按经验确定塑件各位的收缩率,再来计算型腔尺寸。对塑件及难以掌握收缩率时,般宜用如下方法设计模具:
(1)对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。
(2)试模确定浇注系统形式、尺寸及成形条件。
(3)要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况(测量时须在脱模后24小时以后)。
(4)按实际收缩情况修正模具。
(5)再试模并可适当地改变艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。
(二)流动性
1、热塑性塑料流动性大小,般可从分子量大小、熔融数、阿基米德螺旋线长度、表现粘度及流动比(流程长度/塑件壁厚)等系列数行分析。分子量小,分子量分布宽,分子结构规整性差,熔融数、螺旋线长度长、表现粘度小,流动比大的则流动性就好,对同品名的塑料须检查其说明书判断其流动性是否适用于注射成形。按模具设计要求我们大致可将常用塑料的流动性分为三类:
(1)流动性好尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、聚(4)甲基戍烯;
(2)流动性中等改性聚苯乙烯(例ABS·AS)、有机玻璃、聚甲醛、聚氯醚;
(3)流动性差聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。
2、各种塑料的流动性也因各成形因素而变,主要影响的因素有如下几点:
(1)温度料温则流动性增大,但不同塑料也各有差异,聚苯乙烯(尤其耐冲击型及MI值较的)、聚丙烯尼龙、有机玻璃、改性聚苯乙烯(例ABS·AS)、聚碳酸酯、醋酸纤维等塑料的流动性随温度变化较大。对聚乙烯、聚甲醛、则温度增减对其流动性影响较小。所以前者在成形时宜调节温度来控制流动性。
(2)压力注射压力增大则融料受剪切作用大,流动性也增大,特别是聚乙烯、聚甲醛较为敏感,所以成形时宜调节注射压力来控制流动性。
(3)模具结构浇注系统的形式,尺寸,布置,冷却系统设计,融料流动阻力(如型面光洁度,料道截面厚度,型腔形状,排气系统)等因素都直接影响到融料在型腔内的实际流动性,凡促使融料降低温度,增加流动性阻力的则流动性就降低。
模具设计时应根据所用塑料的流动性,选用合理的结构。成形时则也可控制料温,模温及注射压力、注射速度等因素来适当地调节填充情况以满足成形需要。
(三)结晶性
热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶形塑料与非结晶形(又称无定形)塑料两大类。所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时,分子由移动,处于无次序状态,变成分子停止自由运动,按略微固定的位置,并有个使分子排列成为正规模型的倾向的种现象。
作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定,般结晶性料为不透明或半透明(如聚甲醛等),无定形料为透明(如有机玻璃等)。但也有例外情况,如聚(4)甲基戍烯为结晶性料却有透明性,ABS为无定形料但却并不透明。
在模具设计及选择注射机时应注意对结晶料有下列要求:
(1)料温上升到成形温度所需的热量多,要用塑化能力大的设备。
(2)冷凝时放出热量大,要充分冷却。
(3)熔态与固态的比重差大,成形收缩大,易发生缩孔、气孔。
(4)冷却快结晶度低,收缩小,透明度。结晶度与塑件壁厚有关,壁厚冷却慢结晶度,收缩大,物性好。所以结晶性料应按要求须控制模温。
(5)各向异性显著,内应力大。脱模后未结晶化的分子有继续结晶化倾向,处于能量不平衡状态,易发生变形,翘曲。
(6)结晶熔点范围窄,易发生未熔粉末注入模具或堵塞料口。
(四)热敏性及水敏性
1、热敏性塑料系某些塑料对热较为敏感,在温下受热时间较长或料口截面过小,剪切作用大时,料温增易发生变色、降聚,分解的倾向,具有这种特性的塑料称为热敏性塑料。
如硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物,聚甲醛,聚三氟氯乙烯等。热敏性塑料在分解时产生单体、气体、固体等副产物,特别是有的分解气体对人体、设备、模具都有刺激、腐蚀作用或毒性。因此,模具设计、选择注射机及成形时都应注意,应选用螺杆式注射机,浇注系统截面宜大,模具和料筒应镀铬,不得有死角滞料,须严格控制成形温度、塑料中加入稳定剂,减弱热敏性能。
2、有的塑料(如聚碳酸酯)即使含有少量水分,但在温、压下也会发生分解,这种性能称为水敏性,对此须预加热干燥。