注塑件应力分析

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注塑件常见缺陷及原因分析【详解】

注塑件常见缺陷及原因分析【详解】

龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,主要表现为在应力易集中或者熔接痕的地方开裂,或者在涂装放置一段时间后出现油漆开裂等现象。

产生的主要原因是由于应力变形所致。

主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。

一、充填不足或缺胶充填不足的主要原因有以下几个方面:i.树脂容量不足。

ii.型腔内加压不足。

iii.树脂流动性不足。

iv.排气效果不好。

作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手:1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。

2)提高注射速度。

3)提高模具温度。

4)提高树脂温度。

5)提高注射压力。

6)扩大浇口尺寸。

一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~1/3。

7)浇口设置在制品壁厚最大处。

8)设置排气槽(平均深度0.03mm、宽度3~5mm)或排气杆。

对于较小工件更为重要。

9)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的(约5mm)缓冲距离。

10)选用低粘度等级的材料。

11)加入润滑剂。

二、龟裂或开裂龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,主要表现为在应力易集中或者熔接痕的地方开裂,或者在涂装放置一段时间后出现油漆开裂等现象。

产生的主要原因是由于应力变形所致。

主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。

(一)残余应力引起的龟裂残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。

作为在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要可从以下几方面入手:1)由于直浇口压力损失最小,所以,如果龟裂最主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。

2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也可以降低注射压力,以减小应力。

3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。

但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。

4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。

注塑制件内应力影响因素分析

注塑制件内应力影响因素分析

注塑制件内应力影响因素分析文章详细对注塑制件内应力的产生因素进行了分析,并针对其不同的影响因素提出了针对性的解决措施,从实践中证实热处理对于消除或降低注塑制件内应力的有效性,通过该种方式有效稳定热塑制件内部结构,从而保证热塑制件结构质量。

标签:注塑制件;内应力;因素;成型工艺;热处理塑料的加工成型特点优良,因而在加工行业得到了广泛的使用,其最主要的优势在于比强度高、电性能好、质量相对较强,且相比其他材料塑料耐磨性良好,能够消音减震,最重要的是加工方便。

但是注塑制件仍旧存在一个无法避免的缺陷——内应力。

热塑制件会因为内应力而出现翘曲变形现象,严重者会导致制件开裂,另外还会对制件的光学、电学、物理学等性能造成影响,表观质量也同样会受到内应力的影响。

所以寻找对热塑制件内应力影响因素,从而针对性的提出解决措施,是保证热塑制件质量的重要前提,通过有效措施使得热塑制件内应力能够均匀分布。

尤其在使用热塑制件时环境恶劣,例如需要直接接触高热、有机溶剂以及其他腐蚀性介质时,降低内应力可以保证热塑制件结构的稳定性。

1 影响因素分析影响注塑制件内应力大小的因素有很多,具体分析包括以下几点。

1.1 造型设计1.1.1 圆角。

注塑制件其表面相交之处应当采用圆弧进行过度,而其使用上则要求使用尖角。

这是因为注塑制件在注塑过程中截面、形状发生变化的过程中在尖角的位置容易产生极大的应力,并始终无法消除,一旦受到外界的冲击以及超出其能够承受的荷载时就会生生破裂,有些在脱膜过程中就会由于其内应力而出现开裂现象,特别在内角位置。

该类问题可以通过尖角改圆角的方式予以消除,采用0.5mm圆角就能够改善应力集中现象消除内应力的产生,从而改善制件的结构特性,避免由于冲击造成材料不满模腔或形成波纹等问题。

将注塑制件过度位置设计成圆角,那么模型内部也呈圆角,因而磨具也同样具有坚固特性。

由于制件圆角对应模型圆角,因而在热塑过程中不会造成应力过于几种,不但提高了制件的质量,还提升了模具的使用寿命。

注塑件 残余应力

注塑件 残余应力

注塑件残余应力摘要:1.注塑件的概述2.残余应力的定义和产生原因3.残余应力对注塑件性能的影响4.控制和消除残余应力的方法5.结论正文:一、注塑件的概述注塑件是通过注塑成型工艺制成的塑料制品,具有成本低、生产效率高、产品一致性好等优点。

在工业、汽车、电子、医疗等领域有着广泛的应用。

然而,在注塑成型过程中,由于各种原因,注塑件可能会产生残余应力,这对注塑件的性能和使用寿命会产生一定的影响。

二、残余应力的定义和产生原因残余应力是指在注塑件成型后,仍存在于制品内部的应力。

产生残余应力的原因主要有以下几点:1.成型过程中的温度分布不均,导致收缩不均匀;2.注塑件的结构设计不合理,导致应力集中;3.模具设计及制造缺陷,如浇口、冷却系统等设置不合理;4.注塑参数设置不当,如注射速度、压力、保压时间等;5.塑料原材料的性能和工艺性能不佳,如流动性差、易变形等。

三、残余应力对注塑件性能的影响残余应力对注塑件的性能和使用寿命产生很大的影响,主要表现在以下几个方面:1.降低注塑件的力学性能,如强度、刚度、韧性等;2.引起注塑件的变形和翘曲,影响其尺寸稳定性;3.导致注塑件在使用过程中出现破裂、磨损等现象,缩短使用寿命;4.影响注塑件的电绝缘性能、耐热性能等。

四、控制和消除残余应力的方法为降低残余应力对注塑件性能的影响,可以采取以下措施:1.优化注塑件的结构设计,避免应力集中;2.改进模具设计,保证浇口、冷却系统等设置合理;3.合理设置注塑参数,如注射速度、压力、保压时间等;4.选择性能优良的塑料原材料;5.对注塑件进行后处理,如退火、热处理等,以消除残余应力。

五、结论注塑件在成型过程中可能会产生残余应力,这对其性能和使用寿命产生一定的影响。

影响注塑制件内应力的因素

影响注塑制件内应力的因素

影响注塑制件内应力的因素注塑制件是一种经济高效和具备多种形状及功能的重要制造技术,但是其内部应力却受到来自注塑工艺及其他外部因素的影响,使得注塑制件内应力产生变化,从而影响了其功能性能、使用寿命。

因此,探究影响注塑制件内部应力的因素和机理,对于改进注塑工艺及优化注塑制件的使用性能及使用寿命具有重要的意义。

首先,注塑参数是影响注塑制件内应力的重要因素之一。

注塑参数主要包括注塑温度、塑料填充量、熔料压力、射出速度等。

随着参数调整,注塑过程中塑料的塑形、熔料流动和成型性能以及塑料凝固动态特性发生明显变化,从而使得熔体在凝固过程中产生应力,由此导致注塑制件内部应力发生变化。

其次,注塑成型模具结构是影响注塑制件内应力的重要因素之二。

一般来说,注塑成型模具结构的设计会影响注塑的流植分布,而分布的不均衡会使得冷却水或空气在不同地方冷却速度不一,从而导致注塑件表面张力的不均匀,从而导致注塑制件内应力发生变化。

同时,模具中心热对流也会对注塑制件内应力产生影响。

此外,注塑材料也是影响注塑制件内应力的因素之一。

目前,注塑材料的选择一般是根据制件的用途来确定的,其受到多种因素的影响,例如熔点、熔体流动性、熔体弹性模量、收缩率等等。

这些因素的变化都会对注塑制件的内部应力产生影响。

另外,不良工艺及装配技术也是影响注塑制件内应力的因素之一。

如果在注塑过程中,采用了不合理的工艺操作,会使得塑料不均匀地冷却,而导致注塑制件内应力出现变化,从而影响制件的使用性能和使用寿命。

此外,注塑件装配时如果采用不正确的技术,也会导致注塑件内部应力发生变化。

综上所述,注塑参数、注塑模具结构、注塑材料、不良工艺及装配技术等多种因素都会影响注塑制件的内部应力,从而影响注塑制件的使用性能和使用寿命。

因此,在注塑工艺的设计和应用过程中,应该充分考虑这些因素,通过优化参数来改善注塑制件的内部应力,并采用合理的模具结构设计、优良的注塑材料,以及正确的装配技术,最大程度地降低注塑制件内部应力,提高其功能性能及使用寿命。

注塑制品内应力分析及控制

注塑制品内应力分析及控制

注塑制品内应力分析及控制注塑制品是指利用注塑成型技术制造的各类塑料产品。

在注塑制品的生产过程中,由于塑料的热胀冷缩以及流动性等特性,会产生内应力。

这些内应力如果不得到合理的控制和处理,将会导致注塑制品的变形、开裂等问题。

因此,注塑制品内应力的分析和控制非常重要。

首先,注塑制品内应力的分析应从材料的选择和设计的角度来考虑。

不同的塑料材料在注塑成型过程中,由于热胀冷缩的差异以及流动性的不同,会产生不同程度的内应力。

因此,在选择塑料材料时,应考虑其热胀冷缩系数和流动性等因素。

同时,在产品设计中,应尽量避免或减少注塑制品的复杂形状和薄壁结构,这样可以减少塑料在注射和冷却过程中的内应力。

其次,注塑制品内应力的控制主要通过优化注塑工艺参数来实现。

注塑工艺参数包括注射压力、注射速度、保压时间和冷却时间等。

在注射过程中,应控制注射压力和速度,避免塑料在注射过程中产生过大的内应力。

在保压过程中,应根据具体产品的形状和尺寸,适当延长保压时间,以提高塑料的流动性和均匀性,减少内应力。

在冷却过程中,应控制冷却时间和冷却速度,避免快速冷却引起的内应力。

此外,还可以采用一些工艺改进的方法来控制注塑制品内应力。

例如,合理设计模具结构,采用多点定位和多级冷却等方式,可以均匀分布注塑制品内应力,减少应力集中。

另外,还可以采用预应力或热处理等后处理方式来消除或降低注塑制品的内应力。

总之,注塑制品内应力的分析和控制是注塑制品生产过程中非常重要的问题。

通过选择合适的塑料材料、优化注塑工艺参数以及合理设计模具结构等方式,可以有效减少注塑制品的内应力,并提高产品的质量和性能。

注塑件 残余应力

注塑件 残余应力

注塑件 残余应力注塑件在制造过程中,由于塑料材料的流动性、填充、冷却、固化等过程,会产生残余应力。

残余应力是指在塑料件内部存在的未平衡的应力状态,这种应力可能导致注塑件在后续使用过程中出现变形、开裂等现象。

残余应力的产生主要原因有以下几点:1. 材料流动性:在注塑过程中,塑料熔体在模具中流动,由于分子间摩擦和分子取向的变化,会产生应力。

2. 填充过程:塑料熔体填充模具时,不同部位的填充速度和温度差异会导致内部应力的分布不均匀。

3. 冷却过程:注塑件在冷却过程中,内外部温度差异引起的收缩率不同,从而产生应力。

4. 固化过程:塑料件在固化过程中,分子链的交联会导致应力的产生。

5. 脱模过程:注塑件在脱模时,由于模具与塑料件之间的摩擦力和塑料件自身收缩,会产生应力。

为了降低注塑件的残余应力,可以采取以下措施:1. 选择合适的材料:选择流动性好、收缩率低、耐疲劳的塑料材料。

2. 优化模具设计:模具设计时,考虑塑料件的壁厚、冷却水道、模具材料等因素,以降低应力集中和冷却速度差异。

3. 控制注塑工艺:合理设置注塑参数,如注射速度、压力、保压时间等,以减小残余应力。

4. 采用后处理工艺:例如退火、喷涂、热处理等,以消除或降低残余应力。

5. 检测与评估:采用无损检测方法,如X射线、超声波等,对注塑件的残余应力进行检测和评估,以确保其在使用过程中的安全性。

总之,解决机械制造业残余应力与加工变形问题的企业,具备残余应力检测能力、数字化仿真能力、残余应力与加工变形解决能力、数字化工艺设计能力。

在残余应力与变形控制领域,应开发自主创新的产品、技术及先进的解决方案,尤其在轻型薄壁金属零件变形与控制方面处于世界领先地位。

塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述

塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述

塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述1.材料本身的问题:塑料材料选择不当、材料质量不过关或添加剂使用不当等都可能导致塑料件的应力开裂。

例如,在高温环境下,一些塑料材料会发生老化或失去强度,容易出现应力开裂。

2.设计不合理:塑料件的设计不合理也是应力开裂的常见原因之一、例如,墙厚过薄、变截面和过小的毛胚等都可能导致塑料件的应力集中,进而导致开裂。

3.加工工艺问题:塑料件在加工过程中如果没有采取适当的工艺措施,例如注塑温度过高、注塑压力过大、注塑速度过快等都可能导致应力集中和应力开裂。

1.观察外观:通过目测可以检测到塑料件的开裂情况。

开裂通常是由于应力集中导致的,因此在塑料件表面或边缘会出现明显的裂纹。

2.断面观察:将塑料件进行切割,观察其断面的结构和裂纹情况。

这种方法可以更直观地了解塑料件的应力分布情况,从而确定是否存在应力开裂。

3.拉伸试验:通过进行拉伸试验,可以测试塑料件的断裂强度和断裂伸长率。

如果塑料件的强度较低或伸长率较小,说明存在应力开裂的风险。

4.光散射检测:利用光散射原理,通过照射塑料件表面,观察光的散射情况来判断塑料件的应力状态。

应力集中的区域通常会散射更多的光。

5.应力测量:通过应力分析仪等设备对塑料件进行应力测试。

可以直接测量塑料件内部的应力分布,从而判断是否存在应力开裂的潜在风险。

总之,塑料件应力开裂的原因和检测方法多种多样,需要综合考虑材料、设计、加工和使用等方面的因素。

合理选择材料、优化设计、控制加工工艺以及进行适当的检测,可以降低应力开裂的风险,提高塑料件的使用寿命和可靠性。

一文看懂注塑零件的残余应力-精

一文看懂注塑零件的残余应力-精

注塑制品的残余应力图解熔融塑料填充流动过程中的剪切应力是造成注塑件内应力的原因。

如果这种剪切应 力过大或分布不均匀,会造成尺寸变化、分子链断裂、局部残余应力过大、制品强度下降。

由于制品透明,可以通过透光程度的不同来观察残余应力的大小和分布。

图片内是 透明件的透光照片。

暗处是应力比较高的地带。

为了放大透光度反差,人们使用简单仪器来 进行观察。

另外,注塑技术人员们也经常利用这种现象来解决自己的难题。

比如,他们在试模 时先使用透明材料试验,然后观察试验制品的残余应力情况,据此判断流动情况,判断模具 是否合理。

改进后再用正常的塑料来进一步调试,直至模具验收合格。

透明注塑件因其优异的性价比得到越来越广泛的应用,但是残余应力的存在严重的 影响了它的使用性能,特别是机械性能和光学性能。

在注塑过程中,复杂的热力过程形成了残余应力,通常认为残余应力包括热应力与 流动应力两部分。

用光弹法测量了一系列从薄到厚的聚碳酸酯 PC 平板注塑件,发现随着产品厚度的增 加,残余应力的分布形态呈现出规律性的变化: 1.当平板厚度小于某一数值时,残余应力 沿熔体充填方向排布发展; 2.当厚度大于某一数值时,残余应力环绕产品形状排布发展; 3.当厚度介于两个临界值之间时,残余应力的分布同时存在上述两种趋势; 4.残余应力 分布形态发生变化时的厚度临界值与注塑材料有关,即残余应力的分布形态和构成是由产品 的材料和厚度决定的。

对于薄壁制品,主要为流动残余应力;对于厚壁制品,主要为热残余应力。

通过测量聚碳酸酯 PC 和聚苯乙烯 PS 平板不同成型条件下,制品上靠近浇口、产品中 部和充填末端三个典型位置的透光率和雾度,发现: 1.透光率基本上是材料固有的性能, 与成型条件和产品上的位置关系不大。

三种常用透明塑料透光率的大小顺序:PMMA>PS> PC. 2.雾度受到成型条件和位置的显著影响,但透明注塑件光学性能的大小随成型条件的变化对于产品是整体的,各位置一致。

注塑制品内应力的分析及控制

注塑制品内应力的分析及控制

注塑制品内应力的分析及控制注塑成型是一种常见的塑料制品成型方法,其特点是成型周期短、生产效率高、成型精度高等。

然而,注塑制品在生产过程中往往会产生内应力,如果不及时进行分析和控制,会对产品的质量和性能造成不利影响。

本文将从注塑制品内应力的分析和控制两个方面进行详细探讨。

一、注塑制品内应力分析1.内应力形成原因:注塑制品在注塑过程中,由于塑料材料的热胀冷缩、固化收缩以及注塑工艺参数的变化等原因,会产生一定的内应力。

内应力存在的主要原因包括材料性能、注塑工艺参数、产品几何形态等。

2.内应力对产品的影响:内应力会直接影响注塑制品的力学性能、外观质量和尺寸稳定性。

例如,内应力过大会导致产品变形、开裂,甚至影响产品的使用寿命。

因此,分析注塑制品内应力,对产品质量的控制至关重要。

二、注塑制品内应力的控制1.材料选择:合理选择适合注塑成型的塑料材料,具有良好的流动性、热稳定性和机械性能。

材料的选择与产品的使用环境及要求有关,同时要考虑到产品的成本控制。

2.工艺参数控制:合理调整注塑工艺参数,包括注塑温度、注塑压力、注射速度等。

通过优化工艺参数,可以减小注塑过程中的温度梯度和压力差,减少内应力的产生。

3.产品设计优化:在注塑制品的产品设计阶段,考虑使用适当的加强件、结构设计等手段,使得产品的应力分布更加均匀,减少应力集中的区域。

4.合理模具设计:模具结构的设计对于控制注塑制品的内应力也非常重要。

合理的模具结构可以减小内应力的产生,减轻产品变形的风险。

5.后处理措施:包括产品的冷却、固化和放松等过程,都可以对内应力进行控制。

通过合理的冷却方式和固化条件,可以使注塑制品内部的应力得到释放和均衡。

6.检测与调整:对于关键零件和高要求的注塑制品,可以采用应力检测等方法,及时发现问题,进行调整和优化。

综上所述,注塑制品内应力的分析和控制对于改善产品质量、提高生产效率至关重要。

通过合理的材料选择、工艺参数控制、产品设计优化、模具设计、后处理措施以及检测和调整等综合手段,可以降低内应力的产生,保证产品的力学性能和外观质量。

塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述

塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述

塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。

内应力的存在不仅使塑料制品在储存和使用过程中出现应力开裂和翘曲变形,也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量等。

应力开裂的必要条件是试样或零件内存在应力,并存在某种应力集中因素如缺口、表面划伤等。

那么塑件应力从何而来呢?塑胶件内应力产生的原因依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类:(1)取向内应力取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应力。

取向的大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的内力。

塑料制品的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小,并呈抛物线变化。

(2)冷却内应力冷却内应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产的一种内应力。

尤其对厚壁塑料制品,塑料制品的外层首先冷却凝固收缩,其内层可能还是热熔体,这徉芯层就会限制表层的收缩,导致芯层处于压应力状态,而表层处于拉应力状态。

塑料制品冷却内应力的分布为从制品的表层到内层越来越大,并也呈抛物线变化。

另外,带金属嵌件的塑料制品,由于金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一均匀的内应力。

(3)环境应力环境应力开裂是聚烯烃类塑料的特有现象,它是指当制品存在应力时,与某些活性介质接触,会出现脆性裂纹,最终可能导致制品破坏。

这些活性物质可以是洗涤剂、皂类、水、油、酸、碱、盐及对材料并无显着溶胀作用的有机溶剂。

原料混有其它杂质或掺杂不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时,在某些应力集的位置就会导致裂纹。

有些塑料如ABS等,在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应,使制件发生大的应变从而开裂。

注塑应力

注塑应力

多研究表明:在高注塑应力残留的情况下,成型制件的电镀性能下降严重,会造成许多外观不良。

因此,注塑工艺所造成的内应力残留问题,是影响材料电镀性能的关键因素之一。

而内应力又是如何影响材料的电镀性能的呢?粗化刻蚀,内应力直接影响到的是成型制件的粗化刻蚀问题。

下面我们来分析一下内应力又是如何“操作”实现的。

常用电镀用塑胶材料为ABS和PC/ABS,大家都知道,材料组分中影响电镀性能的最主要的就是其中的橡胶相;而内应力对材料中橡胶相的粗化刻蚀影响则分两个方面;A.橡胶形态的变化:在高应力状态下,会使树脂中的橡胶相处于拉伸状态(非自然状态),刻蚀后就破坏了刻蚀孔洞的原有的设计结构,降低了电镀层与材料的铆合效应;正常橡胶形状拉伸态橡胶形状B.耐化学品性下降:在高应力状态下,树脂的耐化学性会下降,从而导致在刻蚀过程中,容易造成刻蚀过度的问题发生,进而使产品表面在内应力较大的部位,形成的凹坑过于致密,影响刻蚀均匀性,再进一步即导致塑件表面镀层铆合效应低;由以上分析可以看出,高注塑内应力影响了材料的粗化刻蚀状态,进而破坏了表面镀层与基材的铆合,最终的表现就是材料的电镀性能的下降。

因此可以说,高成型内应力,是材料电镀性能的杀手!温度对材料注塑残余应力的改善,主要分为注塑料温和模具温度两方面:注塑料温:在保证材料不会裂解的情况下,更高的注塑温度可以得到更好的电镀性能。

在较低的注塑温度下,材料的流动性差,在填充过程中的阻力也就会变大,分子链之间互相挤压、拉伸,导致制件冷却后分子链取向严重,因此注塑出的产品将会有较大的内应力;再有就是材料中橡胶相的变形问题,这些将最终导致产品表面的粗化刻蚀不均匀,进而导致电镀产品外观不良,以及电镀结合力差的状况产生。

而在较高的注塑温度下,材料流动性提高,充填顺畅,分子链之间的拉伸取向轻微,制件冷却时分子链基本处于自然卷曲状态,因而制件的注塑残留内应力也就较小,材料的电镀性能得到较大的提高。

注塑件的应力变形分析及解决对策

注塑件的应力变形分析及解决对策

2 模 具结 构 对制 品应 力 变 形的 影 响 ¨ 在模 具 结 构 设 计 方 面 , 响注 塑 制 品应 力 变形 影
的外在因素主要有浇注系统 、 冷却 系统与顶 出系统
等。
收稿 日期 :0 6 0 -5 2 0 -61
形 ;2 注塑件不 同区域之间 的温度差将 引起不 同 ()
关 键 词 注 塑件 应 力 变 形 注 塑 工 艺 模 具设 计 后 处 理
注塑件 的应 力 变形 是指 注 塑制 品 的形 状 因其 内
注塑件 的收缩率。 另一方面 , 注塑件在脱离型腔并 冷却至室温的 过程中多处于聚合物的玻璃态。脱 模力不平衡 , 推 出机构运动不平稳 , 或脱模顶 出面积不 当等均易使 制品变形。同时在充模阶段和冷却阶段塑料分子产
较大的影响。由于残余热应力对制品翘 曲变形的影 响非常复杂 , 模具设计者可以借助于注塑 C E软件 A 进行分析和 预测。从 而在模 具结构 设计 中加 以修 正, 从而平衡 内应 力 , 避免制 品翘 曲变形缺 陷 的发
生。
腔并在型腔内冷却 、 固的过程是注射成型的关键 凝 环节 。在 这个过 程 中温 度 、 压力 、 速度 三 者 的相互 耦 合作用对注塑件 的质 量和生 产效率均 有极大 的影 响。较高的压力和流速会产生 高剪切速率 , 从而引
外在因素 , 并给出相应的几个解决对策。 1 注 塑工 艺对 制 品应力 变 形的 影响 …
塑 料 在塑化 阶段 即 由玻 璃态 的料 粒转 化 为粘 流 态 , 充模 所需 的熔体 。在此 过程 中熔 体在 轴 向 、 提供 径 向( 相对 螺杆 而言 ) 的温 度 差会 使 制 品产 生 应力 ;
变形 程度 作为评 定 制 品质量 的重要指 标之 一 也越 来 越多地 受 到模具 设 计者 的关 注与 重视 。模 具设 计者 希望在 设计 阶段 预 测 出注塑 件可 能产 生 应力不 平衡 的原 因 , 以便加 以优 化设 计 和 后 期 采 用 热 处 理 工 艺

注塑零件的内应力分析及控制-精

注塑零件的内应力分析及控制-精

注塑制品内注塑制品内应力应力应力的分析及控制的分析及控制在注塑加工过程中,注塑制品存在着一个内在的质量问题-内应力。

内应力的来源与所使用的塑料原料种类、注塑机的类型与塑化系统的结构、模具的结构及精度、塑料制品的结构、注塑成型的工艺参数的设定及控制、生产环境及操作者的状态等有关。

其中任何一项出现问题,都将影响到制品的质量。

而且,由于制品的表面质量是内在质量的反映,所以,凡是能引起制品内在质量的因素,都能同时引起制品的表面质量及其他质量问题,如引起制品的开裂、银纹、翘曲、变形、力学强度降低,甚至失去使用价值等问题。

由于注塑过程中,除了引起制品翘曲变形的内应力可以直观感觉到外,其它质量问题不但用肉眼看不到,而且在短时间内也没有表露出来。

所以注塑加工现场的工程人员对于这个问题一般不很重视,但是却可能存在着很大的质量隐患。

所以,本文针对内应力这个内在的质量问题展开分析,并提出控制的一些方法,希望对现场控制产品质量的工程人员有所帮助和启示。

一、内应力应力的种类及产生原因的种类及产生原因注塑制品的内应力主要有以下四种:1、温度应力:是制品冷却时温度不均产生的应力。

当熔体进入温度较低的模具时,靠近模腔壁的熔体迅速地冷却而固化。

由于凝固的聚合物层导热性很差,因而在制品厚度方向上产生较大的温度梯度。

先凝固的外层熔体要阻止后凝固的内层熔体的收缩,结果在外层产生压应力(收缩应力),内层产生拉应力(取向应力)。

另方面,因制品壁厚不均匀,冷却速度不一致,从而产生冷却温度不均现象。

2、取向应力:是制品内部大分子取向产生的应力。

对于线形树脂和纤维增强的塑料,在加工中最容易产生取向应力。

其结果,沿着流动方向的分子取向程度最大,在速冷条件下,如果被拉直的分子链来不及松弛,则在该方向上产生了取向应力。

3、收缩应力:注塑过程中,塑料分子本身的平衡状态受到破坏,并产生不平衡体积时的应力。

如结晶塑料的晶区与非晶区界面因收缩不均产生的内应力。

塑胶应力分析

塑胶应力分析

注塑产品内应力问题?塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力。

内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放。

当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。

几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。

内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量。

为此,必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法,最大程度地降低塑料制品内部的应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能。

塑料内应力产生的原因产生内应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力的产生。

依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类。

(1)取向内应力取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应力。

取向应力产生的具体过程为:*近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔中心层流速远高于表层流速,导致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向的取向。

取向的大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的内力。

用热处理的方法,可降低或消除塑料制品内的取向应力。

注塑制品内应力产生分析

注塑制品内应力产生分析

注塑制品内应力产生分析1 内应力产生在熔体充模流动时,除了有体积收缩效应引起的应力外。

还有因流道,浇口出口的膨胀效应而引起的应力;前一种效应引起的应力与熔体流动方向有关,后者由于出口膨胀效应将引起在垂直于流动方向应力作用。

2 影响愉应力的工艺因素(1)向应力的影响在速冷条件下,取向会导致聚合物内应力的形成。

由于聚合物熔体的粘度高,内应力不能很快松驰,影响制品的物理性能和尺寸稳定性。

各参数对取向应力的影响a熔体温度,熔体温度高,粘度低,剪切应力降低取向度减小;另一方面由于熔体温度高会使应力松驰加快,促使解取向能力加强。

可是在不改变注塑机压力的情况下,模腔压力会增大,强剪切作用又导致取向应力的提高。

b在喷嘴封闭以前,延长保压时间,会导致取向应力增加。

c提高注射压力或保压压力,会增大取向应力,d模具温度高可保证制品缓慢冷却,起到解取向作用。

e增加制品厚度使取向应力降低,因为厚壁制品冷却时慢,粘度提高慢,应力松驰过程的时间长,所以取向应力小。

(2)对温度应力的影响如上所述由于在充模时熔体和型壁之间温度梯度很大,先凝固的外层熔体要助止后凝固的内层熔体的收缩,结果在外层产生压应力(收缩应力),内层产生拉应力(取向应力)。

如果充模后又在保压压力的作用下持续较长时间,聚合物熔体又补入模腔中,使模腔压力提高,此压力会改变由于温度不均而产生的内应力。

但在保压时间短,模腔压力又较低的情况下,制品内部仍会保持原来冷却时的应力状态。

如果在制品冷却初期模腔压力不足时,制品的外层会因凝固收缩而形成凹陷;如果在制品已形成冷硬层的后期模腔压力不足时,制品的内层会因收缩而分离,或形成空穴;如果在浇口封闭前维持模腔压力,有利于提高制品密度,消除冷却温度应力,但是在浇口附近会产生较大的应力集中。

由此看来热塑性聚合物在成型时,模内压力越大保压时间越长,有助于温度所产生的收缩应力的减小反之会使压缩应力增大。

3内应力与制品质量的关系制品中内应力的存在会严重影响制品的力学性质和使用性能;由于制品内应力的存在和分布不均,制品在使用过程中会发生裂纹。

摘要 分析影响注塑制件内应力的主要因素

摘要  分析影响注塑制件内应力的主要因素

摘要分析影响注塑制件内应力的主要因素,针对造型设计、注塑机选用、机械加工、注射成型工艺条件给出了相应的解决办法,并指出热处理是降低或消除注塑制件残余内应力,使其内部结构加速达到稳定状态的一个有效措施。

关键词注塑制件内应力因素成型工艺热处理塑料由于具有质量轻、比强度高、耐磨损、消间减振、电性能好及便于成型加工等优点,在许多领域得到了广泛应用。

但注塑制件有一个普遍存在的缺点,即内应力。

内应力的存在不权会引起制件翘曲变形甚至开裂,也会影响注塑件的光学性能、电学性能、物理力学性能和表现质量,因此找出各种成型因素对注塑制件内应力影响的规律性,以便采取有效措施减小制件的内应力,并使其在注塑制件断面尽可能均匀地分布,这对提高注塑制件的质量具有重要意义。

特别是注塑制件在使用条件下要承受热、有机溶剂和其它能加速其开裂的腐蚀介质时,减小注塑制件的内应力对保证其正常具有更加重要的意义。

1影响注塑制件内应力的因素分析注塑制件的造型设计不合理、模具设计不合理、成型工艺条件不正确、注塑机选用不当等都会使注塑制件内存在比较大的内应力。

影响注塑制件内应力的因素很多,也很复杂,主要影响因素如图1所示。

1.1造型设计(1)圆角注塑制件除了使用上要求采用尖角外,各表面相交处应尽可能采用圆弧过渡。

由于注塑制件形状和截面变化易使注射过程中溶料在尖角处的流态发生急剧变化而产生大的应力,并残留在尖角处,在有载荷或受冲击时会发生破裂,甚至在脱模过程中由于模塑内应力而开裂,特别是注塑制件的内角处更易开裂。

通常,采用R0.5mm的圆角就能使注塑制件的强度大为增加。

理想的内圆角半径应有壁厚的1/4以上,外圆角半径可取壁厚的1.5倍。

采用圆弧过渡既可以减小应力集中,还可大大改善塑料的充模特性,避免在转角处因受冲击而形成波纹或弃不满模腔。

注塑制件设计成圆角,使得模具型腔对应部位也呈圆角,这样增加了模具的坚固性,注塑制件的外圆角对应着型腔的内圆角,它使模具在淬炎或使用时不致因应力集中而开裂,提高了模具的使用寿命。

影响注塑制件内应力的因素

影响注塑制件内应力的因素

影响注塑制件内应力的因素
注塑制件是经由塑料注射成型而成形的工程塑料零件,由于其采用塑料塑性变形而制造,因此塑料注射过程中会产生应力,而这些应力会影响注塑件的机械性能。

因此,影响注塑件内应力的因素非常重要。

一、塑料特性
塑料特性是影响注塑件内应力的重要因素之一。

不同的塑料,其变形行为也不同。

相同的变形条件下,粘度高的塑料产生的应力更大,而粘度低的塑料产生的应力更小。

另外,塑料的熔体弹性模量和横向变形温度也是影响注塑件内应力的因素之一。

二、注射机参数
注射机参数也是影响注塑件内应力的重要因素。

包括注射速度、注射压力、滑块位置、顶出速度等参数。

当前的研究表明,注射速度越快,注射压力越大,滑块位置越靠近型腔壁,顶出速度越快,注塑件的内应力就越大。

三、模具形状
模具形状也是影响注塑件内应力的一个重要因素。

通常来说,零件内角更大,应力更大;零件外角更小,应力更小。

另外,在模具中增加空白也可以降低注塑件的内应力。

四、冷却方式
冷却方式也是影响注塑件内应力的重要因素。

当冷却水的温度和流速达到一定的要求时,可以使注射塑料快速凝固,减轻内部应力。

另外,控制模具的冷却水的流向也是影响注塑件内应力的一个重要因素。

五、其他因素
此外,塑料的流量、型腔尺寸公差控制、型腔表面光洁度、模具温度等因素也会影响注塑件内部应力。

综上所述,影响注塑件内应力的因素有很多,包括塑料特性、注射机参数、模具形状、冷却方式和其他因素。

因此,对于注塑件来说,控制其内应力非常重要,以保证其质量和可靠性。

塑料件产生应力的原因__概述及解释说明

塑料件产生应力的原因__概述及解释说明

塑料件产生应力的原因概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在深入探讨塑料件产生应力的原因及其影响,并提供解决方法和控制措施。

塑料件作为一种重要的工程材料,在各个领域得到广泛应用,但由于其特殊的物理性质,常常会受到应力的影响。

因此,了解和掌握塑料件产生应力的原因对于提高产品质量、延长使用寿命具有重要意义。

1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。

首先,在概述部分将简要介绍整篇文章内容以及目的。

接下来,在“塑料件产生应力的原因”部分将详细阐述塑料材料性能特点、加工过程中应力的产生机制以及外界环境因素对塑料件应力的影响。

然后,在“应力对塑料件的影响和问题”部分将探讨塑料件在受到应力作用时可能出现的变形和破裂现象,以及对产品质量和寿命所带来的影响。

接着,在“实例分析和案例研究”部分将通过具体案例描述、背景介绍以及应力分析方法和结果的讨论,说明应力问题的实际存在和解决方案的实施效果。

最后,在“结论与展望”部分将对研究结果进行总结归纳,并提出未来研究方向的建议和展望。

1.3 目的本文的目标是通过对塑料件产生应力原因的深入剖析,揭示塑料件在不同环境下受到应力影响的机制,并探讨这些应力对产品性能和寿命所带来的相关问题。

同时,本文旨在提供解决方法和控制措施,帮助读者更好地理解和应对塑料件应力问题。

通过阅读本文,读者将了解到如何通过科学合理地设计材料、优化加工过程以及改善环境条件来避免或减轻塑料件产生应力带来的负面影响,从而提高产品质量和使用寿命。

2. 塑料件产生应力的原因:2.1 塑料材料性能特点:塑料作为一种常见的工程材料,具有许多独特的性能特点,如轻质、耐腐蚀、绝缘性等。

然而,塑料也存在着一些局限性,其中之一就是容易受到应力的影响。

首先,塑料具有较高的流动性。

在加工过程中,由于温度和压力的变化,塑料会发生熔化和流动,并且在冷却过程中形成所需形状。

这个过程中,由于内部分子链间摩擦、碰撞与拉伸等相互作用影响,在形成过程中产生应力。

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注塑件内应力的产生及解决对策
一般射出成品定型前,存在成品内部的压力约为300kg/cm2 -500kg/cm2之间,如因调整不当造成射胶压力过高,射入模内虽经过浇道、浇口、成品之间的阻力以及成品逐渐冷却,压力逐渐之降低,而存在成品内部进胶口及远端之压力不同,成品经过一段时日于热接触,内应力渐渐释放出来而造成变形或破裂。

内应力太高时,可实施退火处理解决。

内应力的产生:(1)过度充填。

(2)肉厚不均,gate开设在肉薄处。

(3)密度太商而造成脱膜困难。

(4)埋入件周围应变所致,易造成龟裂及冷热差距过大而使收缩不同所致,欲使埋入件周围充填饱模,需施加较大的射压,形成有过大的残留应力。

(5)直接浇口肉薄而又浅口者极易残留应力。

(6)结晶性塑胶、冷却太快内应力不易释放出来。

解决及对策:
(1)提高料温、模温,在各原料标准条件内设定。

(2)缩短保压时间。

(3)非结晶性塑胶,保压压力不需太高,乃因较不会缩水。

(4)肉厚设计要均匀gate开设在肉厚处。

(5)顶出要均匀。

(6)埋植件要预热(用夹子或手套塞入)。

(7)避免用新次料混合,如PC易加水分解,如需混合要彻底烘干。

(8)加大竖浇口、横浇道、浇口等,以减少流动阻力,成形品远处易于传达。

(9)已发生之产生可实施退火处理,依二及二-1之条件实施。

(10)加大射嘴射径,长射嘴需加热片控制。

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