注塑件内应力形成机理及消除方法探讨

注塑件内应力形成机理及消除方法探讨
摘要：为有效提升注塑件生产效能，保证产品的良品率，文章以注塑件内应力
作为研究核心，在分析内应力形成机理的前提下，全面探讨内应力形成影响因素、检测方法，以现有的设备为基础，进行注塑件内应力的科学消除。

关键词：注塑件；内应力；形成机理；消除防范
前言
塑料产业作为我国重要的产业部门，被广泛地应用于电子、包装等领域，随着塑料制品
需求的扩大，相关生产企业投入资源，进行技术设备的升级，以全面提升注塑件的生产成效。

基于这种认知，文章将注塑件内应力消除为切入点，以现有的技术手段为支撑，梳理注塑件
内应力形成机理，形成完备的内应力消除方法，全面提升注塑件生产质效。

1.注塑件内应力概述
对注塑件内应力主要类别以及形成机理的概括分析，使得生产企业以及相关技术人员形
成正确的思维认知，为后续注塑件内应力检测以及消除防范等工作的开展提供方向性引导。

1.1注塑件内应力主要类别
注塑件在生产过程中，主要的塑料原料在高温状态下，在材料自身属性以及注塑工艺参
数的影响下，产生内应力。

内应力的出现会对注塑件的规整度以及结构强度产生影响，因此
越来越多的生产企业，在注塑件生产加工的过程中，尝试进行内应力的控制或者消除[1]。

从
注塑件内应力的构成来看，内应力可以划分为三类，第一类注塑件内应力为取向应力，第二
类注塑内应力为冷却应力，第三类应力为变形内应力。

三种不同的内应力产生机理不同，在
注塑件内应力消除方面有着差异化的工作要求。

1.2注塑件内应力形成机理
注塑件内应力的形成原因较多，为实现内应力的精准消除，技术人员需要全面掌握内应
力的形成机理，明确不同阶段，内应力的变化情况，为后续相关检测、消除工作的开展提供
便利。

例如在注塑环节，经过高温熔化的塑料在沿着注塑模具运动时，其与温度较低的模具
腔壁接触，由于二者之间的温度差异较大，使得高温熔化的塑料在内部、外部之间的流速发
生了变化，流速的不同，使得塑料出现剪切力，当高温塑料被冷却后，其在注塑件内部形成
取向应力，其机理如图1所示：
图1 注塑件取向应力形成示意图
在不同因素的作用下，注塑件内应力会出现不同的变化，这就要求，工作人员在进行注
塑件内应力消除、处理过程中，采取积极的手段，进行处理应对，以保证注塑件的质量符合
实际的使用预期。

2.注塑件内应力影响因素
注塑件内应力影响因素较多，对于相关影响因素的梳理，有助于生产企业、技术人员掌
握注塑件内应力检测方向以及消除重点，大大增强了后续工作开展的有效性。

从过往经验经来看，注塑件生产工艺参数、塑胶制品设计、模具设计以及注塑材料选择
因素，均会对注塑件的内部应力产生作用。

具体来看，注塑件生产过中在注塑机料筒温度、
模具温注射压力的影响下，注塑件内应力会出现一定的变化。

以注塑机料筒温度为例，在实
际的生产环节，相关企业往往选择温度较高的料筒，通过把控温度，来有效降低塑料的流动
粘稠度，将熔化塑料内部与外部的剪切力控制在合理的范围之内，降低注塑件取向应力。

但
是必须注意的是，当注塑机料筒温度过高或者过低时，极易造成熔化塑料脱模难度加大，引
发注塑件变形。

正是由于注塑件内应力影响因素的多元性，在进行内应力消除的过程中，相
关工作人员需要针对于注塑件内应力影响因素，采取针对性的处理手段，积极进行应对处理。

3.注塑件内应力检测方法
在进行注塑件内应力消除防范工作之前，出于消除防范成效的整体考量，工作人员需要
利于实际，依托现有的技术手段，开展系统化的注塑件内应力检测工作，有效把握注塑件内
应力分布以及强度，为后续注塑件内应力消除防范工作开展提供方向性引导。

在注塑件内应力检测过程中，为保证内应力检测效果，工作人员可以采取溶剂法、仪器
法以及温度骤变法，对注塑件内应力数据进行获取、汇总以及分析，为内应力消除等后续工
作的开展奠定了坚实基础。

具体来看，工作人员在使用溶剂法进行注塑件内应力检测过程中，可以采取醋酸沉浸法，将待检测的注塑件放入都浓度95%以上的乙酸之中，乙酸测试次数不
超过10次。

在沉浸后，工作人员采用表面应力测试、内应力测试的方式，全面掌握注塑件
内应力情况，例如，在内应力测试环节，工作人员将待测注塑件沉浸到事先准备好的乙酸之中，沉浸时间控制在两分钟，沉浸完成后，工作人员使用清水，对待测注塑件进行清洗，观
察样品有无发白及裂纹。

在仪器设备测量环节，工作人员使用偏振光对待测注塑件进行照射，通过观察注塑件光带的多少，来判定内部应力变化情况。

温度骤变法对待测注塑件重复性加热、降温处理，根据注塑件裂纹出现的时间长短，来判定注塑件内部应力的大小变化情况，
温度骤变法检测周期较长，并对待测注塑件有着一定的破坏作用。

4.注塑件内应力消除防范
注塑件内应力消除防范对于注塑件生产效能的提升有着巨大的裨益，为实现内应力的科
学消除与有效防范，工作人员可以在科学性原则、实用性原则的引导下，立足于注塑件内应
力类别、影响因素，在注塑内应力检测工作的基础上，采取针对性的处理手段，实现注塑件
内应力有效消除。

从注塑件内应力形成机理的角度来看，注塑件在成型或者加工的过程中，由于温度条件
的变化极为明显，注塑件内部的应力极易被释放，从而降低注塑件的结构稳定性。

为实现注
塑件内应力的有效消除，工作人员可以选择分子链刚度较小的原材料进行注塑处理，同时在
生产技术参数允许的范围内，进行注塑件生产加工温度的控制，一般情况下，工作人员可以
将注塑件热处理的温度控制在低于注塑件热变形温度的5摄氏度到10摄氏度之间的范围，
通过温度要素的合理控制，在很大程度上，能够消除内应力的影响。

在注塑件热处理环节，
工作人员可以将其放入水、甘油等液体之中，延长其降温的周期，避免温度的骤然变化，对
注塑件内部结构产生破坏作用。

同时在注塑件脱模处理环节，工作人员还需要对脱模后的注
塑件做好保温处理，通过这种方式将注塑件内应力进行管控甚至消除。

为保障消除效果，工
作人员可以使用相关的检测方法，对注塑件内应力消除效果进行分析评估，根据分析结果，
适当调整工作方法，确保注塑件内应力消除的顺利开展，并逐步完善注塑件生产机制。

结束语
注塑件在进行内应力消除的过程中，为保证实际的消除效果，保证注塑件生产质效的基
础上，有针对性地开展注塑件内应力生产加工流程优化调整工作，打造完备的内应力消除防
范机制，为后续相关工作的开展奠定坚实基础。

参考文献：
[1]范联甫.注塑件内应力形成机理及消除防范探讨[J].科技创新与应用，2018（17）：63-64.。