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塑件在注塑加工的過程中(zhōng)我們(men)要考慮(lǜ)的一大因素就是模具的溫度,可(kě)以說模(mó)具的溫度關係著整件產品質量的好壞,影響整個注塑加(jiā)工的成(chéng)效。那(nà)麽塑膠模具的溫度是如何影響塑(sù)件的質量的(de)呢,今天欧美亚洲日本国产综合在线美利坚精密的(de)注塑工程師就帶大家一起來了了解其(qí)中因素。
一、模溫對外觀的影響
首先,模溫過低,會降低熔體流動性,可(kě)能發生欠注。模具溫度影響(xiǎng)塑料(liào)結晶度,針對ABS來(lái)言, 模具溫度過低,則產品光潔度低。塑料和填料相比,在溫度高的時候,塑料更容易向表麵遷移。所以注塑(sù)模具溫度高的時候塑料成分就(jiù)更貼近注塑模具表麵,填充會(huì)更好(hǎo),亮度和光澤都會更高。
但是注塑模具溫度也不能太(tài)高,太高容易粘模,還會在塑件局部地方出現明顯(xiǎn)的亮斑(bān)。而注塑模具溫度太低,也會(huì)造成塑件抱模太緊,脫模的時候容易拉傷塑件,特別(bié)是(shì)塑件表麵的花紋(wén)。
多段注塑可以解決位置上的問題,比如產品進膠時有氣(qì)紋的話可以采取分段注塑的方式。注塑行業,光(guāng)麵產品,模具的(de)溫度越高,產品表麵的光澤(zé)度就越高,相反溫度低的話,表麵的光澤度也比較低。但是(shì)對於(yú)曬紋PP料的產品來講,溫度越高,產品表麵的光(guāng)澤度則會比較低,光澤(zé)度越低,色差越高,光澤和色差成反比。
所以,模具溫度所導致的最常見的問題是模塑零件粗糙的表麵光潔(jié)度,這(zhè)通常是由模具表麵(miàn)溫度過低造(zào)成的。
半結晶聚合物的模塑收(shōu)縮和後(hòu)模塑收縮主要取決於模具的溫度和零件壁厚。模具中(zhōng)溫(wēn)度分布不均勻將導致不(bú)同的收縮(suō),從而無法保證零件符合規(guī)定公差。最差的情形是,無論加工的是未增強樹脂還是增強樹脂,收縮都(dōu)超過了可(kě)修(xiū)正值。
二、對產品尺寸(cùn)的影響
模溫(wēn)過高(gāo),會使熔體發生熱分解,製品出來以後(hòu)在空氣中收縮率(lǜ)增大,產品尺寸會變小。
模具在低(dī)溫使用條件中,如果零件尺(chǐ)寸變大,一般情況下是由於模(mó)具表麵溫度太低造(zào)成的。這是因為模具表(biǎo)麵溫度過低,則產品在(zài)空氣中收縮也較低,所以尺寸較大!低的模溫使分子“凍結取向”加快,使得模(mó)腔內熔(róng)體的凍結層厚度增加,同時模溫低(dī)會阻礙結(jié)晶的生長,從而降低製品的成型收縮率。
相反,模具溫度高,則熔體冷卻緩慢,鬆弛時間(jiān)長,取向水平低,同時有(yǒu)利於結晶(jīng),產品的實際收縮率較大。
如果在尺寸穩定下來之前啟動(dòng)過程過長,這表明模具(jù)溫度(dù)控製不好,這是(shì)由於模具需較長時間才能達到熱平衡。模具某些部位熱分散不均會導(dǎo)致(zhì)大大延(yán)長生產周期,從而使模塑成本加大!模(mó)溫恒定,可減少成型收縮率的波(bō)動,提高(gāo)尺寸穩定性。
結晶性塑料,模溫(wēn)高有利於結(jié)晶過程的進行,充分結(jié)晶的塑件,在存(cún)放或使用中不會發生尺寸變化;但結晶度高收縮大。
對較柔軟的塑料,成形(xíng)中宜用低模溫,有利於尺寸穩定。
任何一種(zhǒng)材料,模溫恒定,收縮一致,均有利於提高尺寸精度(dù)!
三、模溫對形(xíng)變的影響
如果(guǒ)模具的冷卻係統設計不(bú)合理或模具溫度控製不當,塑件冷卻不足,都會引起塑件翹曲變形。
對於模具溫度的控製,應根據製品的結(jié)構(gòu)特征來確定前模與後模、模芯與模壁、模壁與(yǔ)嵌件間的溫差,從而利用控製模塑各部(bù)位冷卻收縮速度的不同,塑件(jiàn)脫模(mó)後更趨於(yú)向(xiàng)溫(wēn)度較高的一側牽引方向彎曲的特(tè)點(diǎn),來抵消取向收縮差,避免塑件按取向規律翹曲變形。
對(duì)於形體結構完全對稱的塑(sù)件,模溫應相應保持一致,使塑件各部位的冷(lěng)卻均衡。模溫(wēn)穩定,冷卻(què)均衡,可以減小塑件(jiàn)變形。
模具溫差過大,會使塑(sù)件冷(lěng)卻不均(jun1)勻,收縮不一致(zhì),由此產生應力(lì)而引起塑(sù)件翹(qiào)曲變形,尤其壁厚不均和形狀複雜的塑件更為突出。
模具溫度高的一邊,產品冷卻後(hòu),變形方向一定是往模具溫度高的一邊變形!建議前後模具溫度(dù)根據需要進行合理選(xuǎn)擇。模具溫度見各種材料物性表!
四、模具(jù)溫度對力學性能的影響(內應力)
模溫低,塑件熔接痕明顯,產品強度降低;結晶型塑料,結晶度越(yuè)高(gāo),塑件應力開裂傾向越大;為(wéi)減小應力,模(mó)溫不宜過高(PP、PE )。對PC一類高粘度的非結晶型(xíng)塑料,其應(yīng)力(lì)開裂與(yǔ)塑件內應(yīng)力大小有關,升高模溫有利於減小內應力,減小應力開裂趨勢。
內應力(lì)的表示方式為應力(lì)痕明顯!原因是:成型內(nèi)應力的形成基本上是由於冷卻時不同的熱收縮率造成,當製品成(chéng)型後,它的冷卻是由表麵逐漸向內部延伸,表麵首先收縮硬化,然後漸至內部,在這(zhè)過程中由於收縮快慢之差而產生內應力。
當塑件內的殘餘內應力高於樹脂的彈性極限,或在一定(dìng)的化學環境的(de)侵蝕下時,塑件(jiàn)表麵就會產生裂紋。
對PC與(yǔ)PMMA透明樹脂所作的研究顯示,殘餘內應力在表(biǎo)麵層為壓(yā)縮形態,內(nèi)層為(wéi)伸張(zhāng)形(xíng)態。而表麵壓應力依其表(biǎo)麵冷卻狀況而(ér)定,冷的模具使熔融樹脂急速地冷卻(què)下來(lái),從而(ér)使得成型(xíng)品產生較高的殘餘內應(yīng)力。
模溫是控製內應力最基本的條件,稍許(xǔ)的改變模溫,對(duì)它(tā)的殘餘內應力(lì)將有很大的改變。
一(yī)般來說,每一種產品和樹脂的可接受內應力都(dōu)有其最低(dī)的模溫限度。而成型薄壁或較長流(liú)動(dòng)距(jù)離(lí)時,其模溫應比一般成型時的最(zuì)低限度要(yào)高些。
五、影響製品的熱變形(xíng)溫度
特別是對於結晶性塑料,如果產品在較低的模溫下成型,分子的取向和結晶被瞬(shùn)間凍結,當一個較高溫的使用環境或(huò)二次加工條件下,其分子鏈會進行部分地重新(xīn)排列(liè)和結晶的過程,使得產品在甚至遠低於材料的熱變形溫度(HDT )下變(biàn)形。
正確的(de)做法是在推薦的接近其結晶溫度的模溫下生產,使產品在(zài)注塑成型(xíng)階(jiē)段就得到充分的結晶,避免(miǎn)這種在高溫環境下的後結晶和(hé)後收縮。
總之,模具溫度在注塑成型工藝(yì)中是最(zuì)基本的控製參數(shù)之(zhī)一,同時在模具設計中也(yě)是首要考慮的因素(sù)。
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