哪些因素會影響熱塑性塑料成型收縮?
熱塑性塑料在成型過程中,還存在結晶引起的體積變化、內應力強、塑料件中凍結的殘余應力大、分子取向性強等因素,所以與熱固性塑料相比,收縮率更大、收縮率范圍廣、方向性明顯。此外,成型、退火或濕度控制后的收縮率一般大于熱固性塑料。
當塑料部件的特征被模制時,與型腔表面接觸的熔融材料的外層被立即冷卻以形成的固體殼。由于塑料導熱性差,塑料件內層冷卻慢,形成高密度固體層,收縮大。所以壁厚、緩冷、高密度層厚度會大幅度收縮。
另外,鑲件的有無、鑲件的布局和數量直接影響材料流動方向、密度分布和抗收縮能力,所以塑件的特性對收縮的大小和方向性有很大的影響。
進料口的形狀、大小和分布直接影響材料流動方向、密度分布、保壓和進料功能以及成型時間。直進氣道和大截面(尤其是厚截面)進氣道收縮小但方向性大,短寬長進氣道方向性小??拷M料口或平行于物料流動方向,收縮率大。
成型條件是模具溫度高,熔融材料冷卻慢,密度大,收縮率大,尤其是結晶材料,由于其結晶度高,體積變化大,收縮率更大。模具溫度分布還與塑件的內外冷卻和密度均勻性有關,直接影響各部分的收縮率和方向性。
此外,保壓壓力和時間對收縮率也有很大影響,壓力高、時間長時收縮率小但有方向性。注射壓力高,熔融材料粘度差小,層間剪切應力小,脫模后彈性回彈大,所以收縮率也可以適當降低,材料溫度高,收縮率大,但方向性小。因此,調整模具溫度、壓力、注射速度和冷卻時間也可以適當改變塑件的收縮率。
模具設計時,根據各種塑料的收縮范圍、塑件的壁厚和形狀、進料口的大小和分布,根據經驗確定塑件各部分的收縮率,然后計算型腔尺寸。
對于高精度的塑料零件,收縮率很難掌握,一般應采用以下方法設計模具:
對于塑料件,外徑采用較小的收縮量,內徑采用較大的收縮量,以便試模后留有修正的余地。
嘗試確定澆注系統的形式、尺寸和成型條件。
待后處理的塑料件應進行后處理,以確定尺寸變化(須在脫模后24小時后進行測量)。
根據實際收縮量校正模具。
重新試模,適當改變工藝條件,稍微修正收縮值,滿足塑件要求。
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