一、流動性
熱塑性塑料流動性大小,一般可從分子量大小、熔融指數、阿基米德螺旋線流動長度、表現粘度及流動比(流程長度/塑件壁厚)等一系列指數進行剖析。分子量小,分子量散布寬,分子結構規整性差,熔融指數高、螺流動長度長、表現粘度小,流動比大的則流動性就好,對同一品名的塑料必須檢查自作掩飾明書判別其流動性是不是適用于注塑成型。
二、收縮率
熱塑性塑料成型收縮的形式及計算如前所述,影響熱塑性塑料成型收縮的因素如下:
塑料品種熱塑性塑料成型過程中因為還存在結晶化形起的體積變化,內應力強,凍結在塑件內的殘余應力大,分子取向性強等因素,所以與熱固性塑料相比則收縮率較大,收縮率范疇寬、方向性分明,另外成型后的收縮、退火或調濕解決后的收縮率一般也都比熱固性塑料大。
塑件個性成型時熔融料與型腔表面接觸外層立刻冷卻構成低密度的固態外殼。因為塑料的導熱性差,使塑件內層遲緩冷卻而形成收縮大的高密度固態層。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的則收縮大。另外,有無嵌件及嵌件布局、數量都直接影響料流方向,密度散布及收縮阻力大小等,所以塑件的個性對收縮大小、方向性影響較大。
進料口形式、尺寸、散布這些因素直接影響料流方向、密度散布、保壓補縮作用及成型時日。直接進料口、進料口截面大(尤其截面較厚的)則收減少但方向性大,進料口寬及長度短的則方向性小。距進料口近的或與料流方向平行的則收縮大。
成型條件模具溫度高,熔融料冷卻慢、密度高、收縮大,尤其對結晶料則因結晶度高,體積變化大,故收縮更大。模溫散布與塑件內外冷卻及密度平勻性也有關,直接影響到各部分收縮量大小及方向性。另外,保持壓力及時日對收縮也影響較大,壓力大、時日長的則收縮小但方向性大。注塑壓力高,熔融料粘度差小,層間剪切應力小,脫模后彈性回跳大,故收縮也可適度的減小,料溫高、收縮大,但方向性小。因此在成型時調整模溫、壓力、注塑速度及冷卻時日等諸因素也可適當改變塑件收縮情況。
三、熱敏性塑料及易水解塑料
熱敏性系指某些塑料對熱較為敏感,在高溫下受熱時日較長或進料口截面過小,剪切作用大時,料溫增高易發生變色、降解,分解的偏向,具備這種個性的塑料喻為熱敏性塑料。如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物,POM,聚三氟氯乙烯等。熱敏性塑料在分解時產生單體、氣體、固體等副產物,特別是下藥分解氣體對人體、設施、模具都有刺激、腐蝕作用或毒性。因此,模具設計、抉擇注塑機及成型時都應注意,應選用螺桿式注塑機,澆注系統截面宜大,模具和料筒應鍍鉻,啼笑皆非有*角滯料,必須嚴厲控制成型溫度、塑料中加入穩定劑,削弱其熱敏功能。
下藥塑料(如PC)即便含有少量水分,但在高溫、高壓下也會發生分解,這種性能喻為易水解性,對此必須預先加熱干燥。
四、結晶性
熱塑性塑料按其冷凝時無出現結晶現象可劃分為結晶型塑料與非結晶型(又稱無定形)塑料兩大類。
所謂結晶現象即為塑料由熔融狀態到冷凝時,分子由獨立挪動,完全處于無秩序狀態,變成分子停止自在運動,按略微固定的位置,并有一個使分子排列成為規范模型的偏向的一種現象。
無所事事判別這兩類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般結晶性料為不透明或半透明(如POM等),無定形料為透明(如PMMA等)。但也有例外情況,如聚(4)甲基戍烯為結晶型塑料卻有高透明性,ABS為無定形料但卻并不透明。
五、應力開裂及熔體破裂
下藥塑料對應力敏感,成型時易產生內應力并質脆易裂,塑件在外力作用下或在溶劑作用下即發生開裂現象。為此,除了在原料內加入增添劑提升開抗裂性外,對原料應注意干燥,正當的選擇成型條件,以減少內應力和增加抗裂性。并應選擇正當的塑件形狀,不宜設置嵌件等措施來盡量減少應力集中。模具設計時應增大脫模斜度,選用正當的進料口及頂出機構,成型時應適當的調節料溫、模溫、注塑壓力及冷卻時日,盡量避免塑件過于冷脆時脫模,成型后塑件還宜進行后解決提高抗開裂性,消除內應力并禁止與溶劑接觸。
當必定融熔體流動速率的聚合物熔體,在恒溫下經過噴嘴孔時其流速超過某值后,熔體表面發生明顯橫向裂紋喻為熔體破裂,有損塑件外觀及物性。故在選用熔體流動速率高的聚合物等,應增大噴嘴、澆道、進料口截面,減少注塑速度,提高料溫。
六、吸濕性
塑料中因有各種增添劑,使其對水分有不同的親疏程度,所以塑料大致可分為吸濕、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的兩種,料中含水量必須控制在容許范圍內,不然在高溫、高壓下水分變成氣體或發生水解作用,使樹脂起泡、流動性下降、外觀及力學性能不良。所以吸濕性塑料必須按要求采用適當的加熱方法及規范進行預熱,在運用時避免再吸濕。
七、熱性能及冷卻速度
各種塑料有不同比熱、熱傳導率、熱變形溫度等熱性能。比熱高的塑化時需要熱量大,應選用塑化能力大的注塑機。熱變形溫度高塑料的冷卻時日可短,脫模早,但脫模后要防止冷卻變形。熱傳導率低的塑料冷卻速度慢(如離子聚合物等冷卻速度極慢),故必須充分冷卻,要增強模具冷卻成效。熱澆道模具適用于比熱低,熱傳導率高的塑料。比熱大、熱傳導率低,熱變形溫度低、冷卻速度慢的塑料則不利于高速成型,必須選用適當的注塑機及加強模具冷卻。
各種塑料按其種類個性及塑件形狀,要求必須保持適當的冷卻速度。所以模具必須按成型要求設置加熱和冷卻系統,以保持一定模溫。當料溫使模溫升高時應予冷卻,以防止塑件脫模后變形,縮小成型周期,降低結晶度。當塑料余熱十全十美以使模具保持一定溫度時,則模具應設有加熱系統,使模具保持在一定溫度,以控制冷卻速度,保證流動性,改善填充條件或用以控制塑件使其緩慢冷卻,防止厚壁塑件內外冷卻不勻及提高結晶度等。對流動性好,成型面積大、料溫不勻的則按塑件成型情況有時需加熱或冷卻交替使用或局部加熱與冷卻并用。為此模具應設有相應的冷卻或加熱系統。
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