熱塑性塑料的主要成型特性


塑料通常是在高溫熔融狀態(tài)下充滿模具型腔而成型,當(dāng)注塑件從塑模中取出冷卻到室溫后,其尺寸會(huì)比原來(lái)在塑模中的尺寸減小,這種特性稱為收縮性,它可用單位長(zhǎng)度注塑件收縮量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示,即收縮率(S)。

由于這種收縮不僅是由注塑件本身的熱脹冷縮造成的,而且還與各種成型工藝條件及模具因素有關(guān),因此成型后注塑件的收縮稱為成型收縮,可以通過(guò)調(diào)整工藝參數(shù)或修改模具結(jié)構(gòu),以縮小或改變注塑件尺寸的變化情況。

成型收縮分為尺寸收縮和后收縮兩種形式,且都具有方向性。

① 注塑件的尺寸收縮。

注塑件的尺寸收縮是指由于注塑件的熱脹冷縮以及注塑件內(nèi)部的物理化學(xué)變化等原因,導(dǎo)致注塑件脫模冷卻到室溫后發(fā)生的尺寸縮小現(xiàn)象。因此,在設(shè)計(jì)模具的成型零部件時(shí),必須考慮通過(guò)對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)償,避免注塑件尺寸出現(xiàn)超差。

② 注塑件的后收縮。

注塑件的后收縮是指注塑件成型時(shí),因其內(nèi)部物理、化學(xué)及力學(xué)變化等因素產(chǎn)生一系列應(yīng)力,注塑件成型固化后存在殘余應(yīng)力,注塑件脫模后,因各種殘余應(yīng)力的作用,將會(huì)使注塑件尺寸產(chǎn)生再次縮小的現(xiàn)象。通常,注塑件脫模后10h內(nèi)后收縮較大,24h后基本定型,但要達(dá)到最終定型,則需要很長(zhǎng)時(shí)間。一般來(lái)說(shuō),熱塑性塑料的后收縮大于熱固性塑料,注塑和壓注成型的注塑件的后收縮大于壓縮成型注塑件。

為穩(wěn)定注塑件成型后的尺寸,有時(shí)根據(jù)塑料的性能及工藝要求,注塑件在成型后需進(jìn)行熱處理,熱處理也會(huì)導(dǎo)致注塑件的尺寸發(fā)生收縮,稱為后處理收縮。因此,在設(shè)計(jì)高精度注塑件的模具時(shí),應(yīng)補(bǔ)償后收縮和后處理收縮產(chǎn)生的誤差。

③ 注塑件收縮的方向性。 

塑料在成型過(guò)程中,高分子沿流動(dòng)方向的取向效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致注塑件的各向異性,注塑件的收縮必然會(huì)因方向的不同而不同。通常沿料流的方向收縮大、強(qiáng)度高;而與料流垂直的方向收縮小、強(qiáng)度低。同時(shí),由于注塑件各個(gè)部位添加劑分布不均勻,密度不均勻,故收縮也不均勻,導(dǎo)致注塑件收縮產(chǎn)生收縮差,容易造成注塑件翹曲、變形以致開(kāi)裂。

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