熱塑性塑料的主要成型特性
塑料通常是在高溫熔融狀態(tài)下充滿(mǎn)模具型腔而成型,當注塑件從塑模中取出冷卻到室溫后,其尺寸會(huì )比原來(lái)在塑模中的尺寸減小,這種特性稱(chēng)為收縮性,它可用單位長(cháng)度注塑件收縮量的百分數來(lái)表示,即收縮率(S)。
由于這種收縮不僅是由注塑件本身的熱脹冷縮造成的,而且還與各種成型工藝條件及模具因素有關(guān),因此成型后注塑件的收縮稱(chēng)為成型收縮,可以通過(guò)調整工藝參數或修改模具結構,以縮小或改變注塑件尺寸的變化情況。
成型收縮分為尺寸收縮和后收縮兩種形式,且都具有方向性。
① 注塑件的尺寸收縮。
注塑件的尺寸收縮是指由于注塑件的熱脹冷縮以及注塑件內部的物理化學(xué)變化等原因,導致注塑件脫模冷卻到室溫后發(fā)生的尺寸縮小現象。因此,在設計模具的成型零部件時(shí),必須考慮通過(guò)對它進(jìn)行補償,避免注塑件尺寸出現超差。
② 注塑件的后收縮。
注塑件的后收縮是指注塑件成型時(shí),因其內部物理、化學(xué)及力學(xué)變化等因素產(chǎn)生一系列應力,注塑件成型固化后存在殘余應力,注塑件脫模后,因各種殘余應力的作用,將會(huì )使注塑件尺寸產(chǎn)生再次縮小的現象。通常,注塑件脫模后10h內后收縮較大,24h后基本定型,但要達到最終定型,則需要很長(cháng)時(shí)間。一般來(lái)說(shuō),熱塑性塑料的后收縮大于熱固性塑料,注塑和壓注成型的注塑件的后收縮大于壓縮成型注塑件。
為穩定注塑件成型后的尺寸,有時(shí)根據塑料的性能及工藝要求,注塑件在成型后需進(jìn)行熱處理,熱處理也會(huì )導致注塑件的尺寸發(fā)生收縮,稱(chēng)為后處理收縮。因此,在設計高精度注塑件的模具時(shí),應補償后收縮和后處理收縮產(chǎn)生的誤差。
③ 注塑件收縮的方向性。
塑料在成型過(guò)程中,高分子沿流動(dòng)方向的取向效應會(huì )導致注塑件的各向異性,注塑件的收縮必然會(huì )因方向的不同而不同。通常沿料流的方向收縮大、強度高;而與料流垂直的方向收縮小、強度低。同時(shí),由于注塑件各個(gè)部位添加劑分布不均勻,密度不均勻,故收縮也不均勻,導致注塑件收縮產(chǎn)生收縮差,容易造成注塑件翹曲、變形以致開(kāi)裂。
