Ⅰ 請問如何解決塑料製品的收縮問題
在塑料模具部件較厚位置,如筋肋(俗稱骨位)突起處形成的收縮要比鄰近位置更嚴重,這是由於較厚區域的冷卻速度要比周圍區域慢得多。冷卻速度不同導致連接面處形成凹陷,即為人們所熟悉的收縮痕。形成收縮痕的原因可能有一個或多個,包括加工方法、部件幾何形狀、材料的選擇以及模具設計等,其中幾何形狀和材料選擇通常由原材料供應商決定,且不太容易改變。模具製造商還有很多關於模具設計的因素可能影響到收縮,冷卻流道設計、澆口類型、澆口尺寸可能產生多種效果。例如,小澆口如管式澆口比錐形的澆口冷卻得快得多,澆口處過早冷卻會減少型腔內的填充時間,從而增加收縮痕產生的幾率。對於成型注塑工人,調整注塑工藝是解決收縮問題的一種方法。注塑壓力和時間同樣影響收縮,部件填充後,多餘的材料繼續填充到型腔中補償材料的收縮,射膠時間太短將會導致收縮加劇,最終會產生較多或較大的收縮痕。這種方法本身也許並不能將收縮痕減少到滿意的水平,但是成型工人可以調整填充條件改善收縮痕。在德富塑料網站中的資訊板塊還了解到修改模具是最簡單的解決方法。可以去嘗試修改常規的型芯孔,該方法不一定適用於所有的樹脂,氣體輔助方法也是一定程度上改善這種情況。另外更換材料復合模具收縮率的塑料也是一種方法,玻纖增強、礦物填充等材料有利於減少成型收縮,更換不同材質的塑料,收縮率也不同。
Ⅱ 為什麼塑件在成型後會發生收縮
塑料熔體在高溫高壓下射人模具型腔,並加壓成形,當溫度下降,熔體冷卻凝固成塑件,塑件尺寸要小於模腔尺寸,這種體積變小的現象即為收縮性。產生收縮的主要原因有以下幾種。 1)塑料的熱脹冷縮絕大多數物質都會熱脹冷縮,在塑件成型時,需要將塑料原料熔融,這時的熔融溫度達到二三網路,塑料原料受熱膨脹,而在塑件成型的冷卻過程中,溫庫降低,它的體積勢必要發生收縮。 2)化學結構的變化有些塑料在成型過程中,其化學結構會發生變化,如熱固性塑料在成型過程中,樹脂分子由線形結構變為體形結構,而體形結構的體積質量比線形結構的體積質量
Ⅲ 塑料縮水的原因是哪三種
塑料縮水的原因:
1、產品壁厚不均勻導致產品縮水。
3、注塑件由於失壓而未能補償由於熱而引起的塑料收縮。
塑料的收縮率是指塑料製件在成型溫度下體積與冷卻至室溫後體積之差的百分比,不同材料的收縮率不同。結晶型塑料(如尼龍、聚乙烯、聚丙烯等)受熱熔成流動形態時,分子呈無規則的排序。當其充模冷卻後,分子逐漸排列整齊而形成結晶,從而導致體積收縮較大。
(3)塑料產品向哪裡收縮擴展閱讀:
注塑工藝因素
在注塑工藝方面,保壓壓力不足、保壓時間不夠、注射速度太慢、模溫或者料溫太低等都可能會引起塑件縮水。因此在設定工藝參數時,必須檢查成型條件是否正確以及保壓是否足夠。一般而言,適當加大保壓壓力,延長保壓時間,可改善縮水的缺陷。
塑件和模具結構因素
產生縮水現象的根本原因是塑料製品壁厚不均勻,典型的例子是塑件非常容易在加強筋和支撐柱表面出現縮水現象。模具的流道過細、過長或澆口太小會引起熔體冷卻太快,半凝固的熔體會阻礙流道或澆口面造成型腔壓力下降,導致製品縮水。
Ⅳ 塑膠製品為什麼生產過程中會出現收縮情況呢
1,成型時,樹脂經加熱熔融後體積膨脹,將體積膨脹的熔融樹脂填充到空間限定的模腔內後冷卻,冷卻過程中樹脂體積將減小。
2,初步固化後的製品從模具溫度降到環境溫度時再經歷一個熱脹冷縮的收縮。
3,因為成型的溫度壓力及環境因素的影響導致的應力變化,產生應力收縮,這種收縮在成型後還將持續相當長時間。
4,所有塑件在成型過程中,都會有結晶現象,結晶也會導致收縮。
Ⅳ 塑料縮水的原因是哪三種
影響塑料縮水的因素有:塑料品種、成型條件、模具結構等。不同的高分子材料的收縮率各不相同。其次塑料的收縮率還與塑件的形狀、內部結構的復雜程度、是否有嵌件等有很大的關系。
1.成型工藝對塑料製品收縮率的影響:成型溫度不變,注射壓力增大,收縮率減小; 保持壓力增大,收縮率減小;熔體溫度提高,收縮率有所降低; 模具溫度高,收縮率增大;保壓時間長,收縮率減小,但澆口封閉後不影響收縮率;模內冷卻時間州信長,收縮率減小;注射速度高,收縮率略有好跡飢增大傾向,影響較小;成型收縮大,後收縮小。後收縮在開始兩天大,一周左右穩定。柱塞式注射機成型收縮率大。
2.塑料結構對製品收縮率的影響:厚壁塑件比薄壁塑件收縮率大(但大多友返數塑料1mm薄壁製件反而比2mm收縮率大,這是由於熔體在模腔內阻力增大的緣故;塑件上帶嵌件比不帶嵌件的收縮率小; 塑件形狀復雜的比形狀簡單的收縮率要小;塑件高度方向一般比水平方向的收縮率小;細長塑件在長度方向上的收縮率小; 塑件長度方向的尺寸比厚度方向尺寸的收縮率小;內孔收縮率大,外形收縮率小。
3、 模具結構對塑料製品收縮率的影響:澆口尺寸大,收縮率減小;垂直的澆口方向收縮率減小,平行的澆口方向收縮率增大;遠離澆口比近澆口的收縮率小;有模具限制的塑件部分的收縮率小,無限制的塑件部分的收縮率大。
Ⅵ 冷熱部均勻時塑料產品向哪個方向收縮
近年來,家用電器、儀器儀表,建築器材,汽車工業、日用五金等眾多領域,塑料製品所佔的比例正迅猛增加。對塑料製品的高精度、高性能要求與日俱增,促使精密成型技術不斷地進步。成型是最重要的塑料成型方法之一,影響精密成型的因素也很多。
注塑材料
在設計塑料製品的前期,應首先根據其應用環境選定相應性能需要的工程塑料。
2.精密模具
合理地設計精密注塑模具是獲得精密製品的基礎和必要前提。要製造出精密的製品,精密模具是必不可少的。模具的精度一般受模具的溫度控制、模具的精密製造和模具設計時對塑料收縮率選用等影響。
2. 1模具溫度的控制
由於模具溫度對成型收縮率的影響很大,同時也直接影響注塑製品的力學性能,還會引起製品表面發花等各種成型缺陷,因此必須使模具保持在規定的溫度范圍內,而且還要使模具溫度不隨時間變化而變化。在一般精度零件的成型中,控制模具溫度主要是為了提高生產率。然而模具溫度控制對精密成型的影響極大,它影響製件的收縮、形狀、結晶、內應力等,因此設計模具冷熱迴路時要求溫度分布合理,控制精度精確,最好採用模溫機和冷水機控制。模具溫度控制和冷卻時間對製品性能的影響及其影響因素如下:
(1)塑料熔體注入和模具開模的循環時間二者會在模具中產生溫度差的波動,因此應該盡量減小這種波動差峰。
(2)模具內的熱量轉移模具的熱量是通過模具體和模具內的媒體傳遞出去的,模具是不變的,因此對媒體的控制是關鍵,一般其冷卻水出入口溫度差小於1℃,應用平均溫度理論來計算,這樣能夠保證熱量傳遞的穩定性。媒體的流量和熱量轉移是相互聯系的,可以用模具表面溫度感測器來控制媒體流量,以補償因環境溫度變化引起的模具溫度變化。
(3)模具穩定狀態為使模具所吸收和散發的熱量保持平衡,注塑機出的熔體要嚴格保持穩定的溫度。模具周圍的溫度對模具也有很大的影響,一般會影響到模具內媒體對流系數的變化,因此最好在模具表面設置溫度感測器,隨時觀察模具表面溫度,並使其保持穩定。
(4)熱交換效率的變化模具用久後,在冷卻水管道中會出現銹斑和水垢,這時交界面的熱導率降低,應對水垢及時清除。
2. 2精密模具的設計與製造
模具設計的好壞是保證塑料製件尺寸精度的前提,為了提高精密注塑模的精度,在設計過程中採用計算機輔助分析是必要的,特別是對澆注系統的流動行為和模具溫度調節系統熱量分布的分析等。應盡可能地應用分析模擬並利用接近實際的載入條件來分析模擬熔體在模具中的澆注、冷卻等非穩態的過程。
模具的製造質量是保證塑料製件尺寸精度的關鍵,精密模具主要的製造特點是除了拋光和裝配作業外,均不用手工加工。一般模具機械加工汪寬檔和手工加工的巧扮比例約為6∶4~7∶3,而精密模具的機械加工和手工加工比例為9∶1。
模具材料和熱處理是模具精度的保障。在成型加工過程中,模具處於高溫狀態,因而即使對模具零件採用低溫回火,生產時高溫熔體又會對零件進行重復回火而使硬度降低,同時還應考慮殘留奧氏體所引起的體積膨脹。因此一般回火溫度至少應是成型加工時模具溫度的兩倍以上,並適當地進行低溫處理以便消除殘余奧氏體。
對高精度製品,要求模具成型零件的精度、組合件累計精度、模具導向件的對中精度以及分型面的平行度應該達到微米級。模具應有足夠的強度、剛度和耐磨性,在注塑壓力下不易變形、磨損。要達到以上的加工精度可採用立體加工中心、數控機床和應用CAD /CAM /CAE等新技術。
2. 3精密模具設計時物料收縮率的選用
影響塑料收縮率的主要因素包括熱收縮、相變收縮、取向收縮、壓縮收縮與彈性回復等,這些影響因素與精密注塑製品的成型條件或操作條件有關。熱塑性塑料製品成型時收縮率波動較大,給模具設計、確定型腔尺寸和控制製品尺寸精度帶來困難。因此在模具設計時應了解塑料的收縮特困亂性和因製件形狀而造成的各部位收縮率的差異,然後採用必要的補償措施。對高精度塑料件可在設計前先製造簡易模具,以測出成型時各部位的實際收縮率,這樣便可大大提高製件的尺寸精度。
澆口的形式、位置與分布都影響製件尺寸精度。點澆口噴射力大,但補縮效果差,對厚壁製件不適用。澆口位置影響熔體流向和流程遠近,流程愈長收縮愈大。多澆口可以縮短流程,但熔接痕增多。澆口的設計應該根據製件大小和所選用的材料運用分析並藉助於實際經驗來最終確定。
3.精密成型最佳工藝參數的設定
選取最佳的成型工藝參數能夠減少塑料製品的收縮率。塑料的收縮特性是指塑料的熱收縮、彈性回復、塑性變形、後收縮和老化收縮的綜合反映,通常是因材料吸水或分子鏈重排而引起,具體表現為線性收縮率和體積收縮率的變化,常用收縮特性值表示。熱塑性塑料注塑製品成型時收縮率波動較大,特別是對於結晶性塑料注塑製品更加明顯,由於結晶度不僅取決於化學結構,而且還受到加工過程中冷卻參數(冷卻速率、熔體溫度、模具溫度、製品厚度)的影響,給模具設計確定型腔尺寸和控制製品尺寸精度帶來困難,所以迫切需要了解注塑工藝參數對各種塑料收縮率的影響規律。製件壁厚的差異一般認為是由兩個方面的因素引起的:
一是高壓熔體引起的模具型腔輕微變形;二是當模具開模後材料的彈性膨脹。一般來說,質量精度能夠很好地控制尺寸精度,而在較高的模具溫度里熔體的粘度較低,所以粘度梯度較小,在一定的螺桿背壓下,製件的質量精度就能夠得到精確的控制。
精密塑料件不僅要求有穩定的尺寸公差,而且還要求有嚴格的力學性能。這些特性主要取決於熔體在冷卻階段的熱- 機械作用的歷史過程。模具溫度和冷卻時間對製品質量和生產率都有直接的影響。研究發現,在給定的模具溫度下,製品的尺寸精度並不隨冷卻時間的延長而有明顯的提高,只有在一定的時間段後才有明顯的作用。在一般冷卻過程中這樣的關鍵冷卻時間點有兩個,在第一個冷卻時間點時雖然生產的製品精度也較高,但不是最穩定的狀態,而第二個冷卻時間點冷卻時間比較長,但能使製品的狀態最穩定。
4.精密注塑機
應根據所選擇的塑料材料、成品尺寸精度、製件重量、質量要求以及預想的模具結構來選用適當的注塑機。精密注塑機一般都採用較大的功率,這樣除了可以滿足注塑壓力和速率方面的要求外,功率本身還會對製品精度起一定的改進作用。精密注塑機的控制系統一般都有很高的控制精度,這一點是製品本身所要求的。高的控制精度能保證各種工藝參數具有良好的重復精度,以避免製品精度因工藝參數波動而發生變化。因此精密注塑機一般都對量、注塑壓力、速率、保壓壓力、背壓和螺桿轉速等工藝參數採取多級反饋控制。精密注塑要求其合模系統有足夠的剛度,否則製品精度將會因合模系統的彈性變形而降低。其次合模系統的合模力大小必須能夠精確控制,否則過大或過小的合模力都將對製品精度產生不良影響。所以在設計時,應該綜合考慮模具剛度、系統剛度以及合模力的大小以精確控制製品的精度,尤其是平板薄壁製品。當模具面積較大時,必須對導向柱進行撓度校核。精密注塑機還必須能夠對液壓迴路中的工作溫度進行精確控制,以防工作油因溫度變化而引起粘度和流量變化,進一步導致工藝參數波動而使製品失去應有的精度。
4. 1成型循環時間的一致性
在精密成型中應盡量採用全自動的模式,這樣會避免因每次模塑的循環時間不相同而影響到模具溫度和物料在料筒中的停留時間,進而影響到製件的精度。
4. 2 注塑機的溫度控制和螺桿的設計
注塑機筒上自動調溫器的循環性開和關導致了料筒內熔料密度和粘度的變化,從而影響製件質量和尺寸精度的周期性波動;注塑機的噴嘴緊靠模具型腔,所以噴嘴的溫度對模塑製件也有重大的影響。
要製得高質量和穩定的塑料件,注塑機的塑化單元是非常重要的。對塑化單元評判的重要標準是:量、塑化速率、速率、高聚物在塑化單元的停留時間。
由於塑料件質量的誤差對於尺寸精度有很重要的影響,因此應精確控制注塑機的量。提高注塑機計量精度的最有效方法就是用技術上能夠實現的最小的螺桿直徑,特別是對於輕型製件更是如此。由於螺桿計量段的相對長度和螺桿的整體長度變小,因此物料在塑化單元中停留的時間也會變短。螺桿螺紋也近似地變寬,可避免物料的停留時間變長,使螺桿穩定地運行。螺槽的寬深比也相應地變小,這對製造許多工程塑料製件的小直徑螺桿尤為有效。熔體的均一性並沒有因為小壓縮比而減小,這是因為由非常淺的螺槽引起非常強烈的剪切速率而導致的。喂料段是設計的難點,它必須要保證各種粒料能夠均勻地喂進去。考慮到需要較短的循環周期,塑化速率也必須足夠大,因此在設計喂料段時必須有效地解決這一對矛盾。另外,若要通過兩階段螺桿來達到精確控制量誤差,這就需要熔體的計量要通過球形檢測閥由注塑機到活塞注塑機中。
Ⅶ 請解釋一下塑料產品生產中的」收縮率「
收縮率
在注塑成型過程中,收縮是必然的。 從加工溫度至室溫條件下,聚合物密 度會發生變化,從而發生收縮。在加 工溫度和室溫條件在下測得的塑料制 件的體積收縮可高達20%。
半結晶材料特別容易發生熱收縮,而 無定型材料發生熱收縮的可能性相對 較小。當晶體材料冷卻至其轉化溫度 以下,分子間的自動排列會更加有序, 形成結晶體。而另一方面, 無定型材料的微結構 不會隨著狀態的改變而發 生變化。這種差異使得在加工狀態下 (A點)與室溫和大氣壓下(B點),半 結晶材料相對於無定型材料的比容變 化會更大。(見下圖)
無定型和結晶聚合物的pvT曲線
在注塑成型過程中,製件全部和橫截 面的收縮率變化會產生內應力(殘余 內應力)。如果殘余內應力較高、足以 克服製件的結構完整性,則製件從模 具中頂出出來時,由於存在外部工作 負荷而會發生翹曲或開裂。
不可補償的體積收縮導致製件內部的 凹陷或縮孔。導致凹陷或縮孔的收縮 可以通過充填後對型腔進行填料來減 少或消除。在公差要求嚴格的應用中, 控制製件的收縮尤為重要。
以下諸多因素會導致過度收縮:
•- 有效保壓壓力低
- 填料-保壓時間或冷卻時間短
- 澆口的快速冷凝
- 熔融溫度高
- 溫度高
下圖用示意圖說明了收縮率和多種加工參數及製件厚度的 關系。
影響製件收縮率的加工和設計參數
各向同性與各向異性收縮
對於未填充型無定型和礦物增強型熱 塑性塑料,其收縮大體上是各向同性 的;流動方向上的收縮約等於橫向流 動方向上的收縮。而另一方面,玻纖 增強型塑料的收縮是各向異性的。由 於熔融流動方向上的纖維排列,流動 方向上的收縮通常會小於橫向流動方 向上的收縮(見下圖)。
假設加工的材料具有各向同性性能, 這通常是個很好的開始。但是,如果 完全忽略各向異性的話,在設計熱塑 性塑料製件過程中可能產生很大的誤 差。
設計師必須了解,隨著各向異性度的 增加,用於表徵材料特性的模量數也 會增加(最大值為21)。特別是對於玻 纖增強型材料,如果利用簡單的分析 技術其數據具有局限性,因此通常需 要使用大量的FEA(有限元分析)測 試方法,來分析在嚴苛應用中的各向 異性材料。
不僅是纖維排列,分子排列也會導致 各向異性收縮。分子排列很規則的未 填充型注塑件,在高剪切應力條件下 會產生各向異性收縮,因為在排列方 向上的排列鏈收縮的程度更大。
玻纖增強型塑料的收縮率與玻纖排列(沿厚度方向)的關系 。
http://www.dsm.com/zh_CN/html/dep/Shrinkage.htm
Ⅷ 塑料收縮的方向性
收縮的方向性是根據你設計模具塑料的流動方向備遲來說的,一般可分為仿祥李縱向收縮和橫向收縮,也就是宴指塑料的順流和垂直流動