塑料内应力检测方法和内应力消除方法的
PC塑胶材料内应力测试
PC塑胶材料内应力测试PC塑胶材料是一种应用广泛的工程塑料,具有优异的物理性能和机械性能,被广泛应用于汽车工业、电子电器、建筑材料等领域。
然而,由于加工过程中的热应力、冷却过程中的收缩等因素,PC塑胶材料可能会产生内部应力,在使用过程中可能会导致产品的变形、开裂等问题。
因此,了解和测试PC塑胶材料内应力的性能是至关重要的。
为了测试PC塑胶材料内应力,通常采用的方法包括热应力测试、冷却残留应力测试和正应力测试等。
下面将对这几种测试方法逐一进行介绍。
首先是热应力测试。
热应力是由于材料在加工过程中受到温度梯度的影响而产生的,因此热应力测试是检测PC塑胶材料在不同温度下的变形和开裂能力的重要方法。
测试时,需要将样品加热到一定温度,然后通过经验公式计算热应力大小,根据测试结果对材料的性能进行评估。
其次是冷却残留应力测试。
冷却残留应力是由于材料在冷却过程中收缩不均匀产生的,测试这种应力可以帮助我们了解材料的残余应力分布情况。
测试方法一般是将样品在加工时加热到一定温度,然后迅速冷却至室温,再通过测量样品的变形和开裂情况来评估冷却残留应力的大小。
最后是正应力测试。
正应力是指材料在受到外力作用时产生的应力,正应力测试可以评估材料的强度和韧性。
测试时一般采用拉伸试验或压缩试验,通过测量样品在受力时的变形和破坏情况来评估材料的正应力。
根据测试结果,可以计算出材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等指标。
在进行PC塑胶材料内应力测试时,需要注意以下几点。
首先,测试样品的制备要符合标准要求,样品的尺寸和几何形状要与实际使用情况相符。
其次,测试设备要先进行校准,确保测量结果的准确性和可靠性。
最后,测试过程中要严格控制温度和应力的施加,保证测试条件的一致性。
总之,PC塑胶材料内应力测试是评估材料性能的重要方法之一,通过了解和测试材料的内部应力,可以帮助我们预测和避免材料在使用过程中可能出现的问题。
随着材料科学和技术的发展,我们对PC塑胶材料内部应力的测试方法也将不断完善,为材料的应用提供更可靠的依据。
塑胶产品内应力研究报告及消除方法
1.注塑制品一个普遍存在的缺点是有应力。
应力的存在不仅是制件在储存和使用中浮现翘曲变形和开裂的重要原因,也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。
因此找出各种成型因素对注塑制品应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的应力,并使其在制件断面上尽可能均匀地分布,这对提高注塑制品的质量具有重要意义。
特殊是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时,减少制件的应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。
此外,掌握注塑制品应力的消除方法和测试方法也很有必要2 应力的种类高份子材料在成型过程中形成的不平衡构象,在成型之后不能即将恢复到与环境条件相适应的平衡构象,是注塑制品存在应力的主要原因。
此外,外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成应力。
根据起因不同,通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的应力。
对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。
2.1 取向应力高份子取向使制件存在着未松弛的高弹形变,主要集中在表层和浇口的附近,使这些地方存在着较大的取向应力,用退火的方法可以消除制件的取向应力。
试验说明,提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。
2.2 体积温度应力体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的。
因外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件外层冷却降温速率的差异来降低。
这可以通过提高模具温度、降低加工温度来到达。
加工结晶塑料制件时,往往因各局部结晶构造和结晶度不等而浮现结晶应力。
模具温度是影响结晶过程的最主要的工艺因素,降低模具温度可以降低结晶应力。
带金属嵌件的塑件成型时,嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而浮现收缩应力,可通过预热嵌件降低应力。
这两种应力主要是由于收缩不均而产生的,也属于体积温度应力。
2.3 与制件体积不平衡有关的应力高份子在模腔凝固时,甚至在极其缓慢的条件下要使制件在脱模后即将到达其平衡体积,在实际上是不可能的。
塑料内应力检测方法和内应力消除方法的
塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。
以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。
为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。
同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。
目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。
沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评估和改进。
以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。
我们需要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。
GEP Lexan/Cycoloy系列塑料Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。
Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。
对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法:1.醋酸沉浸法:(1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒;(2)取出后立即清洗,后晾干检查表面;(3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大; (4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。
2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力,也可在25%的丙酮中浸泡30分钟去除应力。
Bayer Makrolon/Bayblend系列塑料Makrolon 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,键盘,机壳等。
Bayblend系列(PC+ABS):常用于手机机壳。
内应力的产生及消除方法
内应力的产生及消除方法内应力是指物体内部各部分之间以及各个分子之间产生的相互作用力。
内应力的产生主要是由于物体的形状变化或外部作用力的影响,而内应力的消除可以通过物体的形状恢复或有效地去除外部作用力来实现。
下面将详细介绍内应力的产生及消除方法。
一、内应力的产生1.形状变化:当物体的形状发生变化时,内部各部分之间的相互作用力会发生变化,产生内应力。
例如,当拉伸金属丝时,金属丝内部的晶格结构发生变形,使金属丝受到拉伸内应力。
2.外部作用力:当物体受到外部作用力时,外部作用力在物体内部传递,使内部各部分之间产生相互作用力,产生内应力。
例如,当压缩弹簧时,弹簧内部的分子间相互作用力增大,产生压缩内应力。
3.温度变化:当物体受到温度变化时,物体的形状会产生变化,分子之间的相互作用力也会发生变化,从而产生内应力。
例如,当金属材料受到高温热膨胀时,内部分子间的相互作用力会增大,产生热膨胀内应力。
二、内应力的消除方法1.形状恢复:通过改变物体的形状,使内部各部分之间的相互作用力恢复到原始状态,从而消除内应力。
例如,当金属材料受到变形时,可以通过加工、锻造等方法来恢复其原始形状并消除内应力。
2.降低外部作用力:减小物体受到的外部作用力,从而减小内部各部分之间的相互作用力,进而消除内应力。
例如,当弹簧受到压缩时,可以减小外部作用力来消除内应力。
3.控制温度变化:通过控制物体所处的温度,使其形状保持稳定,从而减小内应力。
例如,在制造金属制品时,可以控制金属材料的加热和冷却过程,以避免或减小温度变化引起的内应力。
4.应力放松:通过在物体上施加一个与内应力相反方向的应力来消除内应力。
例如,当金属材料受到弯曲后,可以施加相反方向的拉伸力来消除内应力。
5.材料选择:选择具有较小内应力的材料来制造物体,从而减小内应力的产生。
例如,选择材料的热膨胀系数较小的特性,可以减小温度变化引起的内应力。
综上所述,内应力的产生主要是由于物体的形状变化或外部作用力的影响。
塑料件去内应力 PC塑料制品的内应力检测方法
1.4.5.检验塑料的外观及设计的关键尺寸是否符合设计要求。
1.5.安全、注意事项
1.5.1.塑料件放入烘箱时,应戴粗纱手套,防止手烫伤。
1.5.2.塑料件放在烘箱不能堆放,不能紧靠发热部位,防止工件烤变形。
1.5.3.要用温度计检测烘箱内的实际温度是否符合与设置温度相符,如
版3版号:
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批准
通用工艺规程
编号
SKTG055
2.塑料制品的内应力检测方法(PC)
2.1.材料与工具
甲苯,正丙醇,皮手套,防毒面罩,盆。(注:甲苯︰正丙醇=1︰3)
2.2.操作过程
2.2.1.将甲苯与正丙醇的溶剂倒入盆中混和。
2.2.2.把塑料制品放入盆,浸泡3分钟后拿出,用清水迅速冲洗干净。
2.2.3.目测制品外观有无裂纹、断裂。
2.2.4.如在限定时间内没有发生开裂,表示制品中的内应力是可以接受的。
2.2.5.如在限定时间内发生裂纹、开裂,表示制品已严重分解,不能使用。
2.3.注意:使用此方法请远离火烛,以免发生火灾。
制拟
汪威
05.07.25
版3版号:
核审
标准化
第2页共2页
更改标记
数量
通用工艺规程
塑料件去内应力名称:塑料制品内应力检测方法(PC)
拟制:汪威
审核:
批准:
版号:3版
编号:SKTG055
二〇一九年十二月二十八日
司公限有份股业实际星江浙.
通用工艺规程
编号
SKTG055
塑料件内应力测试国标
塑料件内应力测试国标
塑料件内应力测试通常采用ASTM D256标准,称为“标准试验方法:用小几何冲击仪测定热塑性塑料马格纳斯型弯曲应力”。
该标准
规定了测试方法和要求。
具体测试步骤如下:
1.准备测试样品,一般为长方形或梯形形状。
需要确保样品的表
面光滑、平整,尺寸符合标准要求。
2.将测试样品固定在测试台上,通常采用卡紧夹具或胶水固定。
确保样品位置牢固且无松动。
3.使用小几何冲击仪对样品进行冲击,产生弯曲应力,记录应力
大小和冲击力大小。
需要进行多次测试,取平均值得到最终结果。
4.根据测试结果和标准要求进行判断。
一般情况下,热塑性塑料
的内应力不应超过材料的破坏强度,否则会导致材料失效。
需要注意的是,在进行内应力测试时,还需要考虑材料的成分、
加工工艺和实际使用条件等因素,以确保测试结果的准确性和可靠性。
注塑件内应力的产生及解决对策
注塑件内应力的产生及解决对策注塑件内应力的产生是由于注塑过程中的热胀冷缩效应引起的。
具体而言,注塑过程中,塑料在高温下进入模具中,然后在冷却过程中,塑料会收缩并形成注塑件。
然而,由于注塑过程中塑料的不均匀收缩,以及与模具之间的附着力,注塑件内部会形成应力。
1.外观缺陷:注塑件可能会出现翘曲、扭曲、脱模或开缺等问题,从而影响其外观质量。
2.尺寸变化:由于应力会导致塑料变形,从而导致注塑件的尺寸变化。
3.力学性能下降:注塑件的内应力可能导致其力学性能下降,使得产品更容易断裂或失效。
以下是一些解决注塑件内应力的对策:1.优化模具设计:合理的模具设计可以减少内应力的产生。
例如,通过增加模具冷却通道和增加射胶点的数量和位置等方式,可以加快注塑件的冷却速度,减少应力的产生。
2.优化材料选择:选择合适的塑料材料也可以减少内应力的产生。
一些塑料材料具有更低的热胀冷缩系数,可以减少注塑件的收缩程度和应力水平。
3.控制注塑工艺参数:合理控制注塑工艺参数也可以减少内应力的产生。
例如,调整注射速度、保压时间和冷却时间等,可以减少塑料的不均匀收缩,并减少应力的产生。
4.使用预应力技术:预应力技术可以在注塑过程中施加一定的压力,以减小注塑件形成后的应力水平。
这可以通过在注塑模具上加装压力缸或在模具关闭之前施加辅助压力等方式实现。
5.热处理和退火:对于内应力较高的注塑件,可以通过热处理或退火等热处理方法,来减小或消除部分内应力。
总之,在注塑件生产中,必须重视注塑件内应力的产生和解决。
通过合理的模具设计、优化材料选择、控制工艺参数、使用预应力技术以及热处理和退火等方法,可以有效减少内应力的产生,并优化注塑件的性能和外观质量。
塑胶内应力测试方法
塑胶内应力测试方法塑料材料内应力测试是为了评估塑料制品在使用和负载条件下的耐久性和可靠性。
内应力测试可以通过不同的方法进行,下面将介绍常用的几种测试方法。
1.锥形圆盘法:这是一种简单、常用的内应力测试方法。
它使用两个平面并行的圆盘夹紧塑料试样,然后用压缩力或拉伸力施加在圆盘上,使试样发生变形。
通过测量试样变形前后的直径变化,可以计算出内应力。
2.切割环法:这种方法将塑料试样切割成一个完整的环形,并在环形上进行一定的应力施加。
应力可以通过拉伸或压缩来施加。
然后测量环的直径和环心处的环厚度,通过计算得出内应力的大小。
3.X射线衍射法:这是一种非常精确的内应力测量方法。
它使用X射线通过塑料试样,然后观察射线衍射的图案。
内应力会导致晶体结构的变化,进而影响射线的衍射图案。
通过对衍射图案的分析,可以得出内应力的大小和分布。
4.拉压切割法:这种方法通过在塑料试样的一侧施加拉伸或压缩力,并在另一侧进行切割,从而引起切割面的位移。
然后通过测量切割面的位移和切割面的形状变化,可以计算出内应力。
5.高分子链节松弛法:这是一种通过测量高分子链节的松弛行为来评估塑料材料内应力的方法。
通过在恒温环境下施加一定的拉伸力,然后监测试样的应力松弛行为。
内应力越大,高分子链节的松弛速度越快。
无论使用哪种内应力测试方法,都需要注意以下几点:1.测试必须在适当的温度下进行,因为温度会对塑料材料内应力产生影响。
2.测试时需要遵循相应的标准和规范,以确保测试结果的准确性和可比性。
3.需要根据试样的尺寸和形状选择适当的测试方法,以确保测试结果的有效性。
4.测试中要避免其他因素对结果的干扰,例如试样的表面损伤、试验环境的振动等。
总之,内应力测试是塑料材料研究和应用过程中必不可少的一部分。
通过选择合适的测试方法和正确地进行测试,可以评估材料的性能和可靠性,为塑料制品的设计和生产提供有力的依据。
塑料注塑应力的检测方法
塑料应力的检测方法1.溶济法⑴醋酸沉浸所使用的乙酸(CH3COOH)必须是95%以上的乙酸且反复使用次数不得超过10次测试.①表面应力测试:将乙酸(冰醋酸)倒入玻璃器皿中,将产品完全浸在乙酸里,时间为30秒。
30秒后用夹子将样品取出并马上用净水(自来水即可)冲刷清洁,察看样品表面有无发白及裂纹。
断定:不得有任何开裂现象,容许表面有稍微发白。
②内应力测试:将表面应力测试及格的样品擦干后完全浸在乙酸里,时间为2分钟。
2分钟后将样品取出并当即用清水(自来水即可)冲洗干净,视察样品有无发白及裂纹。
判断:不得有任何断裂现象,许可镶件处有轻微裂纹及表面发白现象。
⑵甲乙酮+ 丙酮沉迷法:将整机完整浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮+ 丙酮的混杂液中,掏出后即时甩干,依上法检讨.原理:根据介质应力决裂的现象,即溶济分子渗透到树脂的大分子之间后,降低了分子之间的彼此作用力。
内应力大的地方在浸入前分子之间的作用力原来就有所削弱,浸入溶济后这些减弱了的处所进一步减弱,而引起开裂,内应力小的地方在短时间内不会开裂。
因此,可以从待镀件表面开裂的时间和程度来断定镀件内应力的大小及其部位。
从而断定塑料件是否进行电镀。
2.仪器法用偏振光照耀塑料制件,视彩色光带多寡,剖析内应力的强弱,它只适用于透明的制件。
偏振光法所要的仪器昂贵,操作庞杂,且正确度不高,因为制件处理前后变化不显著,光谱带上涌现的光带不一定都是内应力的影响,如制件表面的涟漪也会影响检验的成果。
不外此法对制件的机能尚无任何影响,为无损检验,经检验过的制件可继承电镀和使用。
3.温度骤变法这种方法是将塑料待镀件重复受冷受热,依据裂纹呈现的时间是非来评定内应力的大小。
它实用于各类塑料成形件。
温度骤变法所要的装备简略,然而测验时间较长。
经检修后的塑料件已被损坏,不能持续应用。
F、塑料制品应力的去除处理塑料制品的热处理是指将成型制品在必定温度下停留一段时间而消除内应力的办法。
让制件在一定的温度下,恒温数小时,使其内局部子从新排列从而到达减少或清除内应力的目标.对制件进行热处理,可以使高聚物分子由不平衡构象向平衡构象转变,使强制冻结的处于不稳定的高弹形变取得能量而进行热松弛,从而降低或基础消除内应力。
塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料
塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料一:应力注塑应力形成的原理是什么?如何检验塑胶件的应力?如何去除应力?A 、内应力产生的机理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。
B、塑料内应力产生的原因(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。
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生的一种内应力。
尤其是对厚壁塑料制品,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。
塑料内应力为何形成?怎么检测和解决?
塑料内应⼒为何形成?怎么检测和解决?⼀、什么是内应⼒?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影响⽽产⽣的⼀种内在应⼒。
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。
内应⼒的存在会出现以下常见危害:(1)开裂:因为应⼒的存在,在受到外界作⽤后(如移印时接触到化学溶剂或者烤漆后端时⾼温烘烤),会诱使应⼒释放⽽在应⼒残留位置开裂。
开裂主要集中在浇⼝处或过度填充处。
图:内应⼒导致的开裂(2)翘曲及变形:因为残留应⼒的存在,因此产品在室温时会有较长时间的内应⼒释放或者⾼温时出现短时间内残留应⼒释放的过程,同时产品局部存在位置强度差,产品就会在应⼒残留位置产⽣翘曲或者变形问题。
(3)产品尺⼨变化:因为应⼒的存在,在产品放置或后处理的过程中,如果环境达到⼀定的温度,产品就会因应⼒释放⽽发⽣变化。
图:内应⼒导致的发亮、发⽩图:内应⼒集中处产⽣彩虹纹(透明产品)⼆、5种常见塑料测试应⼒开裂的⽅法材料名称测试应⼒开裂⽅法PMMA制品⽤酒精:⽔=9:1溶液中浸15分钟后取出,放置1⼩时后观察,若开裂则存在应⼒。
应进⾏退⽕(韧化)处理:热风循环/除湿机器,在低于材料热变形温度10-15℃情况下进⾏约1h的处理。
红外线退⽕可在热变形温度基础上提⾼10℃,时间约10-15min即可。
PC将PC制品浸⼊四氯化碳溶液中,以制品发⽣开裂破坏所需的时间来判断应⼒的⼤⼩,时间越长则应⼒越⼩。
如果浸5-15秒就开裂,说明应⼒很⼤;如果浸1-2分钟不出现裂纹,说明内应⼒很⼩POM将经过热处理后的制品,放⼊30%盐酸溶液中浸渍30分钟,若不出现裂纹,说明制品中残存的内应⼒较⼩ABS将制品浸⼊冰醋酸中,5-15秒内出现裂纹,则说明制品内应⼒⼤;⽽2分钟后⽆裂纹出现,则表明制品内应⼒⼩PA PA材料消除⽅法:⼩部件在沸⽔中泡煮约2h,尺⼨⼤的部件应采⽤悬挂式,在蒸汽房⾥保持吸湿⾄⽔分平衡。
塑料内应力形成的原理 消除方案及检测方法
在设计塑料模具时,浇注系统和冷却系统对塑料制品的内应力影响较大,在具 体设计时应注意如下几点。
①浇口尺寸
过大的浇口将须要较长的保压补料时间,在降温过程中的补料流动一定会冻结 更多的取向应力,尤其是在补填冷料时,将给浇口附近造成很大的内应力。
恰当缩小浇口尺寸,可缩短保压补料时光,下降浇口凝封时模内压力,从而降 低取向应力。但过小的浇口将导致充模时间延伸,造成制品缺料。
可能你会有过这样的经历:有一种西瓜,刀刚刚接触西瓜,那西瓜会“嘭”的 一声,自然裂开,这就是里面存在着内应力,当你开启一个小口(或者叫裂纹),那 内应力会让这个西瓜整个打开。这个内应力,也是分子之间的“拉力”造成的。
一、塑料内应力产生的机理
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 因素而产生的一种内在应力。内应力的本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刻恢复到与环境条件相适应的平衡 构象,这种不均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 能情势储存在塑料制品中,在合适的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自在的 稳固的构象转化,位能改变为动能而开释。当大分子链间的作用力和相互缠结力蒙
具体事例: 1、钢材的内应力
一块钢板是由无数个铁原子(包括其它成分的原子)所组成的,原子与原子之 间之所以能够紧密的连接在一起,而不像一盘沙子一样,是铁原子之间有强大的金 属键紧紧的“拉”在一起的,原子之间的“拉力”会由于相邻原子之间的位置远近、角 度差异,而导致其“拉力”会在整个钢板的平面内不是很均匀,通俗的说:有些方向 的“拉力”大,而有些方向的“拉力”小,但是,由于钢板是在轧钢机轧成平板后,这 些钢材立面分子之间的“拉力”会暂时趋于平衡,但是,如果将钢板用刨床将其切削 一部分,比如:切薄一半的厚度,这时,剩下的钢板立马将会发生变形,如:发生 翘曲,这就是内应力在起作用。 2、西瓜的内应力
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。
pc塑胶材料内应力测试方法
P C塑胶材料内应力测试方法表二塑料电水壶使用一段时间后,水尺PC料容易漏水,是因为PC塑胶材料的内应力不够,那又怎样检测呢下面我来介绍一个检测方法:1、测试辅料:正丙醇、乙酸乙酯/甲醇比例为1:3、甲苯/正丙醇比例为1:10、甲苯/正丙醇比例是1:3、碳酸丙烯、测试夹具或者负载;2、测试过程:2.1测试夹具的选择:2.2测试试剂的选择:2.2.2如果PC料在使用过程中不能承受机械负载,测试试剂由正丙醇或者乙酸乙酯和甲醇以1:3的比例调制而成.2.2.3如果PC料在使用过程中能承受机械负载,测试液必须为1:10比例的TnP即甲苯和正丙醇混合液.如果外荷载更大或者在临界情况下,测试液可改为1:3比例的Tn P,甚至可用碳酸丙烯替代.2.2.4如内应力较小的情况下,可用乙酸乙酯/甲醇代替TnP测试液.比如,将乙酸乙酯/甲醇的混合比例调为1:2.5,因为此试剂可让PC材料达到7兆帕的反应力值. 2.2.5如果没有特殊的要求可根据“图表二”的内应力要求选择合适的试剂,试剂量要求能将测试样品完全沉浸在试剂中;2.3测试时间:2.3.1因为PC材料在注塑模表面形成一层液体薄膜.此液体薄膜不易蒸发,尤其经过更长时间的浸泡,使得产生裂纹更难被察觉.所以PC材料在碳酸丙烯试剂中浸泡时间不应超过一分钟.曝光时间越长,内应力值越小.但内应力更小,也会出现应力裂纹.2.3.2PC材料在其它的试剂沉浸的时间可以参考下表表一测试试剂浸泡时间分钟内应力值兆帕正丙醇15>15乙酸乙酯/甲醇,1:315>15甲苯/正丙醇,1:10TnP1:1015>9甲苯/正丙醇,1:3TnP1:315>4碳酸丙烯1 >22.4材料的选择:2.4.2测试样品要求保证在出模后在室温条件下放置1个小时后才能进行内应力测试;测试样品的厚度要求保证在1毫米以上,因为在1毫米以下的材料可能在注塑的过程中就可能产生裂纹;2.5测试方法:2.5.12℃的测试试剂里面,将测试样品完全沉浸在23在经过试剂所对应的时间浸泡后将样品从试剂中取出并用清水冲洗干净,用裸眼检查所有可能出现的裂纹及破裂程度、并根据图表一来判定内应力范围;2.5.2在裸眼检查不明显的情况下可以使用放大镜检查;3.结果判定:a.如果测试显示裂纹导致过大内应力,即意味着铸模形状不佳,模型设计不符,或者出现加工错误.b.内应力的测试值判定可参考:表一、表二出现裂纹表示内应力高于表中相应数值,反之小于相应数值;注:试剂安全及操作过程中的安全要求:1.在操作过程中应选择合适的胶带和溶解液,每一个供应商都应该提供试剂的化学信息表,化学试剂数据表中所提到的安全数据是每一个产品必须遵守的;这个安全数据包括标签信息、运输和储存信息、处理资料、试剂的有毒性、试剂的化学性能等2.在操作的过程中应该遵守“图表三”所示的安全要求和介绍,戴上安全的被许可的安全手套和安全眼罩、安全口罩;3.手套的材料要保证不能让溶剂的成分扩散到手套的材料中去,产生的烟和气体不能被吸入,工作环境要保证良好的通风性,最好要能装上一个排风扇;4.测试留下的任何残留溶剂或溶剂废物应正当处置和处理,处理的单位必须是有相应部门授权和许可的,必须具有良好的专业技术;。
内应力的产生及消除方法
内应力的产生及消除方法内应力(Internal stress)是指物体内部各部分之间存在的相互作用力引起的应力状态。
内应力的产生与消除方法有很多,下面我们将从不同的角度进行分析。
1.应力形成的原因:-外部载荷的作用:物体受到外部载荷的作用时,会产生内应力。
比如,将一根橡皮筋拉伸或扭曲,就会产生内部的应力。
-温度变化引起的热应力:当物体在温度变化过程中,不同部分的热胀冷缩系数不同,就会产生内应力。
比如,铁轨在夏天会出现膨胀,而在冬天会出现收缩,这就会产生内应力。
-材料变形引起的结构应力:当物体的构造发生变化时,比如材料的拉伸、挤压、弯曲等,就会产生内应力。
一般情况下,材料形变越大,其内应力越大。
2.内应力的消除方法:-增加材料的强度:制造材料时,可以采用强化处理等方法,增加其抗拉强度、硬度和韧性,从而减少通过力传递引起的内应力。
-采用功能材料:有些材料具有自愈合功能,如具有粘合性的材料,可以减少或消除内应力。
-控制材料的热处理过程:在材料加工的过程中,合理控制温度和冷却速度等参数,可以减少材料的热应力,并提高材料的稳定性。
-使用可调控的结构:采用可调控的结构设计,可以通过结构参数的调整来改变应力分布,从而降低局部的应力集中。
-合理设计构件形状:设计构件的形状时,应该尽量避免出现棱角、悬臂和尖突的结构,这样可以减少应力集中,从而减少内应力。
3.内应力的分析方法:-数值模拟分析:通过数学模型和计算机仿真,可以对材料的内应力进行数值模拟分析,从而找到应力的分布规律,并确定合理的消除应力的方法。
-压缩应力测试方法:利用压缩应力测试设备,可以对材料的内应力进行测试,从而确定合理的消除应力的方式。
-切割应力测试方法:通过在材料上进行切割应力测试,可以测量材料的内应力分布情况,进而找到消除应力的方法。
pc塑胶材料内应力测试方法
p c塑胶材料内应力测试方法This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020PC塑胶材料内应力测试方法表二塑料电水壶使用一段时间后,水尺(PC料)容易漏水,是因为PC塑胶材料的内应力不够,那又怎样检测呢下面我来介绍一个检测方法:1、测试辅料:正丙醇、乙酸乙酯/甲醇(比例为1:3)、甲苯/正丙醇(比例为 1:10)、甲苯/ 正丙醇(比例是 1:3)、碳酸丙烯、测试夹具(或者负载)。
2、测试过程:测试夹具的选择:因为TnP混合液存放时间过长,其成分会蒸发,性质会改变,从而导致测试结果不一,所以要选择一个可以存放正丙醇、乙酸乙酯/甲醇、甲苯/ 正丙醇、碳酸丙烯试剂的密封瓶,并且能保证试剂在密封瓶内循环流动。
测试试剂的选择:选择测试试剂时应满足测试程度的要求,必须符合安全要求.如果PC料在使用过程中不能承受机械负载,测试试剂由正丙醇或者乙酸乙酯和甲醇以1: 3的比例调制而成.如果PC料在使用过程中能承受机械负载,测试液必须为1:10比例的TnP(即甲苯和正丙醇混合液).如果外荷载更大或者在临界情况下,测试液可改为1:3比例的TnP,甚至可用碳酸丙烯替代.如内应力较小的情况下,可用乙酸乙酯/甲醇代替TnP测试液.比如,将乙酸乙酯/甲醇的混合比例调为1:, 因为此试剂可让PC材料达到7兆帕的反应力值.如果没有特殊的要求可根据“图表二”的内应力要求选择合适的试剂,试剂量要求能将测试样品完全沉浸在试剂中。
测试时间:因为PC材料在注塑模表面形成一层液体薄膜.此液体薄膜不易蒸发,尤其经过更长时间的浸泡,使得产生裂纹更难被察觉.所以PC材料在碳酸丙烯试剂中浸泡时间不应超过一分钟.曝光时间越长,内应力值越小.但内应力更小,也会出现应力裂纹.PC材料在其它的试剂沉浸的时间可以参考下表(表一)测试试剂浸泡时间(分钟)内应力值(兆帕)正丙醇 15 >15乙酸乙酯/甲醇, (1:3) 15 >15甲苯/正丙醇, (1:10) (TnP 1:10) 15 >9甲苯/ 正丙醇, (1:3) (TnP 1:3) 15 >4碳酸丙烯 1 >2材料的选择:对于有着色的PC材料或者有色材料上如果有由内应力产生的裂纹也很难觉查的到,所以测试样品要求选择透明的材料进行测试。
塑料内应力形成的原理消除方案及检测方法
塑料内应力形成的原理消除方案及检测方法塑料内应力是指在注塑成型过程中,由于温度梯度、冷却速度不均匀、收缩率不同等原因,使得注塑件内部产生了一定的应力。
这些应力可以始于注塑过程中的温度分布不均匀,也可以源于塑料材料的分子结构改变所引起。
当注塑件从模具中取出后,由于温度、应力、收缩等因素的影响,会导致塑料件发生变形、开裂、翘曲等问题。
消除方案:1.优化注塑工艺:通过合理调整注塑工艺参数,如料温、模温、注射速度、注射压力等,可以减少温度梯度和收缩率的差异,从而减小内应力的产生。
2.优化模具设计:采用合理的模具结构,如加入冷却系统、合理设置型腔、减小模具间隙等,可以提高注塑件的冷却速度和均匀性,从而减小内应力的产生。
3.选择合适的塑料材料:不同的塑料材料具有不同的分子结构和性质,选择合适的材料可以减少内应力的产生。
例如,使用低收缩率的塑料材料,可以减小收缩率差异,从而减少内应力。
4.后处理措施:采用后处理方法,如热处理、加工放松等,可以帮助减小塑料件内部的应力,改善其性能。
检测方法:1.光学显微镜观察法:使用光学显微镜观察注塑件表面的裂痕、气泡、疵点等缺陷,间接检测出内应力的存在。
2.射线衍射法:通过使用射线衍射技术,对注塑件进行射线照射后,观察衍射图案的变化,可以判断出注塑件中的应力分布情况。
3.室温拉伸试验法:对注塑件进行拉伸试验,在试验过程中观察和记录试样的变形情况,通过分析变形程度和变形形状,可以间接推断出注塑件中的内应力程度。
4.热膨胀法:测量注塑件在不同温度下的尺寸变化,通过分析尺寸变化规律,可以推断出注塑件中的内应力分布情况。
总结:塑料内应力是注塑件常见的质量问题之一,可以通过优化注塑工艺、模具设计、选择合适的材料和后处理措施来减小或消除内应力的产生。
同时,通过光学显微镜观察、射线衍射、室温拉伸试验和热膨胀等检测方法,可以对注塑件的内应力进行检测和分析。
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塑料内应力检测方法和内应力消除方法的
文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料
最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。
以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。
为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。
同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。
目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。
沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评估和改进。
以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。
我们需要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。
GEP Lexan/Cycoloy系列塑料Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。
Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。
对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法:1.醋酸沉浸法:(1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒;(2)取出后立即清洗,后晾干检查表面;(3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大;(4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。
2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力,也可在25%的丙酮中浸
泡30分钟去除应力。
Bayer Makrolon/Bayblend系列塑料Makrolon 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,键盘,机壳等。
Bayblend系列
(PC+ABS):常用于手机机壳。
以下介绍的TnP(toluene and n-propyl alcohol甲苯+正苯醇)溶剂测试法仅适用于Makrolon(PC),对于Bayblend(PC+ABS)系列,只需将溶剂中的甲苯(Toluene)换为乙酸乙酯(Ethyl Acetate)在按相同方法测试即可。
1.TnP测试法在甲醛和正苯醇的容积比1:10的情况下,可以适用于:(1) PC注塑成形零件但无外部负荷要求;(2) 装配件中PC注塑成形零件(作为非主要零件)。
经验表明在沉浸3分钟后,残余拉力高于2,900psi(20Mpa)的部位会开始出现龟裂。
2.TnP测试法在甲醛和正苯醇的容积比1:3的情况下,可以适用于:(1) PC注塑成形零件且有外部负荷要求;(2) 装配件中的PC注塑成形零件(作为主要零件)。
经验表明在沉浸3分钟后,残余拉力高于1,450psi(10Mpa)的部位会开始出现龟裂。
3.TnP 具体检测方法:1. 准备足量的溶剂(1:10或1:3);2. 将被检零件沉浸在摄氏23度的TnP溶剂中3分钟。
注意:检测前零件应冷却至室温。
3. 取出后立即用清水清洗,擦干;4. 零件清洗擦干后,仔细检查外观是否有龟裂。
如果观察有任何异常,则说明由于可能的零件设计或模具设计或工艺不合
适产生了过多的残余应力。