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ABS注塑件 应力开裂原因及解决措施
作者:润商客服    发布于:2019-07-10 14:43:53    文字:【】【】【
摘要:应力分 类及产生过程聚合物受力后,内部会 产生与外力相平衡的内力,单位面 积上的内力即称为应力。根据形 成的原因应力可分为内应力和外应力。
      1、ABS注塑件 应力开裂原因分析

      1. 1 应力分 类及产生过程聚合物受力后,内部会 产生与外力相平衡的内力,单位面 积上的内力即称为应力。根据形 成的原因应力可分为内应力和外应力。内应力 包括主动应力和诱发应力两种类型。主动应力是与外力(注塑压力、保压压力等)相平衡的内力,故也称为成型应力。

      成型应 力的大小取决于聚合物的大分子结构、链段的刚性、熔体的 流变学性质及制件形状的复杂程度和壁厚大小等许多因素。成型应力值过大,很容易 使制件发生应力开裂和熔体破裂等成型缺陷。诱发应 力的形成原因很多,诸如塑 料熔体或注塑件内部温差或收缩不均匀引起的内力;制件脱 模时因为模腔压力和外界压力的差值所引起的内力;

      塑料熔 体因为流动取向引起的内力等。显然,诱发应 力一般都无法与外力平衡,并且很 容易保留在冷却后的制件内部,成为残余应力,从而对 制件质量产生影响。外应力 主要指注塑件使用中因受到外力的作用而产生的应变力。对于塑料结构件,使用中 往往与金属固定件连接,为达到紧固、牢靠,从而使 制件受到较大的剪切、挤压,制件内 部必然产生与外力相平衡的内力。

      应力在 注射过程中对制件质量的影响从理论上讲,当聚合物注射充模后,如能在 保压压力作用下以极其缓慢的冷却速率固化,则聚合 物大分子在模腔内就有充分的时间进行变形和重排,从而可 使变形量逐渐与注塑压力和保压压力的作用达到平衡,脱模后 制件中无残余应力,尺寸和形状稳定。然而,在实际生产中,出于对生产率的要求,上述方 法几乎是不可能的。即使生 产中采用缓冷措施,所得到 的冷却速率对于大分子的变形和重排来讲,仍然非常剧烈。

      故充模 后的聚合物在保压压力作用下冷却固化时,大分子 只能简单地按照模腔形状堆积在一起,而没有 时间进行趋向于稳定状态的排列。所以,变形量 与注塑压力和保压压力的作用不相适应,脱模后 制件内仍将存在较大的残余应力。大分子 还将随时间的延长继续进行变形和重排,以便和 成型时的应力作用结果相适应(消除残余应力)。带有较 大残余应力的制件经常会在不大的外力或溶剂作用下脆化开裂,即应力开裂。

      应力开 裂是注塑件常出现的质量问题之一,尤其是 在气候温差变化较大的北方地区,应力开 裂现象更为突出。裂纹多 出现在制件的浇口、棱边、熔接痕 等应力较集中的部位。另外,由于应力的作用,制件还常出现变形、翘曲、扭曲等缺陷。内应力 从成型工艺上采取相应的措施,一般都 可以使之降低到较低的限度。外应力 往往容易被人们忽略,以致于 把注塑件的开裂完全归结于成型过程中产生的应力,使质量 问题无法从根本上得到解决。

      2、影响ABS注塑件 应力的因素分析

      影响ABS注塑件 应力的因素主要有树脂的质量、成型条件、制件和 模具设计的合理性、制件的 使用环境和过程等。树脂的 质量对制件的应力影响很大。挥发物多,分子量分布宽,制件应力就大。

      成型条 件的影响因素主要有材料中的水分、料筒温度、注塑压力、保压时间、模具温度等。ABS树脂成型前必须干燥,干燥程度越高,对降低内应力越明显。提高料筒温度,可以降低熔体粘度,有利于解除分子取向,降低应力,但过高 的料筒温度易使树脂分解,反而增大了制件应力,所以料筒温度应适宜。提高注 塑压力或延长保压时间,会增加分子取向应力,但有利 于降低收缩应力。模具温 度提高会降低应力,但会使成型周期延长,增加了 树脂分解的可能。

      制件和 模具结构主要包括制件厚度、转角过渡、进料方式等。如浇口位置、冷却管 道的位置会对制件的成型质量有较大影响。增加制 件壁厚会降低分子取向应力,但使收缩应力增加。制件转 角处用圆弧过渡,可避免应力集中。

      制件的 使用环境主要包括受力情况、是否接触溶剂等。制件装 配中与金属组合,应控制装配扭矩,过大的扭矩易使ABS注塑件 在组合处产生较大应力。易使ABS注塑件 应力开裂的溶剂或溶剂气体环境应避免接触。
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