影響塑料模壓制件內(nèi)應(yīng)力的要素剖析
已有人閱讀此文 - -模壓加工工藝原材料預(yù)熱固性塑料塑料模壓制件與熱固性注塑制品一樣,在成形全過(guò)程中難以避免地存有內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的存有不但會(huì)使制件在存儲(chǔ)和應(yīng)用全過(guò)程中出現(xiàn)漲縮形變,乃至裂開(kāi),并且還會(huì)繼續(xù)危害電氣性能、工藝性能和物理性能。大家根據(jù)對(duì)制件的成形作了用心剖析,找到了危害模壓制件內(nèi)應(yīng)力的關(guān)鍵要素,采取有效的對(duì)策就可以使制件的內(nèi)應(yīng)力盡量減到最少,進(jìn)而充分運(yùn)用原材料的各類特性。
危害塑料模壓制件內(nèi)應(yīng)力的關(guān)鍵要素塑料模壓制件的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)不科學(xué)、沖壓模具不科學(xué)、成形加工工藝標(biāo)準(zhǔn)有誤、四柱液壓機(jī)模版不平行面等都是會(huì)使制件內(nèi)存有很大的內(nèi)應(yīng)力。危害模壓制件內(nèi)應(yīng)力的要素許多,也很繁雜,關(guān)鍵影響因素如所顯示。
制件構(gòu)造原材料沖壓模具斜角制件產(chǎn)品造型設(shè)計(jì):料模壓制件內(nèi)應(yīng)力:機(jī)械加工制造嵌件模壓機(jī)器設(shè)備危害模壓制件內(nèi)應(yīng)力的關(guān)鍵要素。產(chǎn)品造型設(shè)計(jì):制件構(gòu)造及幾何圖形樣子制件構(gòu)造及幾何圖形樣子設(shè)計(jì)方案不善,總面積很大而較薄或較長(zhǎng)的制件及其幾何圖形樣子或薄厚太過(guò)不規(guī)律的制件,干固時(shí)收攏值不一,易造成收攏地應(yīng)力,進(jìn)而使制件造成漲縮形變、裂痕,情況嚴(yán)重乃至裂開(kāi)。因此 設(shè)計(jì)方案塑料模壓制件時(shí)要盡可能使制件壁厚勻稱,一般對(duì)易造成漲縮形變的制件,采用出模后馬上用制冷工裝夾具夾持并制冷,以避免漲縮形變。制件壁厚的最少規(guī)格應(yīng)考慮下列幾層面的規(guī)定:具備充足的抗壓強(qiáng)度和彎曲剛度;)出模時(shí)要承受出模組織的沖擊性和振動(dòng);)安裝時(shí)要承擔(dān)擰緊力。最少壁厚值隨塑料種類型號(hào)和產(chǎn)品尺寸不一樣而異,但壁厚也不是越大越好。壁厚過(guò)大,不僅導(dǎo)致原材料的消耗,并且對(duì)熱固性塑料塑料的成形而言加了模壓時(shí)間,且易導(dǎo)致干固不徹底,產(chǎn)品內(nèi)外干固不勻稱,而造成 產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力,使制件易造成汽泡、縮松、漲縮等缺點(diǎn)。熱固性塑料塑料的中小型制件厚度取1.6~25,大中型制件厚度取3.2~8毫米;布基酚醛樹(shù)脂塑料等流通性差的應(yīng)選很大值,但一般不適合超過(guò)11mm;延性塑料如礦渣微粉添充的酚醛樹(shù)脂塑料件壁厚應(yīng)不小于3。塑料制件除開(kāi)應(yīng)用上規(guī)定選用斜角外,其他全部拐角處均應(yīng)盡量選用弧形銜接,由于制件斜角處易造成應(yīng)力,在承受力或受沖擊性震動(dòng)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生裂開(kāi);乃至在出模全過(guò)程中會(huì)因?yàn)橄鹚苤破穬?nèi)應(yīng)力而裂開(kāi),尤其是制件的內(nèi)圓弧。一般,選用R0.5毫米的圓弧就能使塑料件的抗壓強(qiáng)度大幅加,為塑料承受力時(shí)應(yīng)力指數(shù)與圓弧半經(jīng)的關(guān)聯(lián)。從這當(dāng)中能夠看得出,理想化的內(nèi)圓弧半經(jīng)應(yīng)在壁厚的四分之一之上,另外圓弧還可大大的地改進(jìn)塑料的充女模特性121. R/A與應(yīng)力指數(shù)的關(guān)聯(lián)將塑料件拐角處設(shè)計(jì)方案成圓弧,使模貝凹模相匹配位置也是圓弧,那樣就加了模貝的牢固性。塑料件的外圓弧相匹配著凹模的內(nèi)圓弧,那樣模貝在熱處理或應(yīng)用時(shí)不容易因應(yīng)力而裂開(kāi)。另外,圓弧也加了制件的美觀大方性??墒牵谒芰霞恍┪恢?,如分析面、型芯和凹模相互配合處等麻煩做成圓弧,故只有選用斜角。
在設(shè)計(jì)方案含有金屬材料嵌件的制件時(shí),若嵌件與塑料容積的占比不善,或配入嵌件太多、嵌件太通常會(huì)使制件造成內(nèi)應(yīng)力而造成 裂痕。它是因?yàn)樗芰系目s水率超過(guò)金屬材料的縮水率,當(dāng)金屬材料周邊包復(fù)塑料過(guò)少,塑料層過(guò)薄,制件制冷時(shí),金屬材料嵌件的規(guī)格轉(zhuǎn)變與塑料的收攏值相距非常大,導(dǎo)致嵌件周邊造成非常大的內(nèi)應(yīng)力,而導(dǎo)致塑料件的裂開(kāi)。因而,在設(shè)計(jì)方案帶嵌件的制件時(shí),應(yīng)考慮到二者的占比,嵌件周邊塑料要有充足的薄厚。嵌件置入制件的部位規(guī)格見(jiàn)表1.若不太好更改塑料及嵌件的容積或薄厚時(shí),一般盡可能采用規(guī)格轉(zhuǎn)變與塑料熱膨脹系數(shù)相仿的金屬材料或選用縮水率小或抗壓強(qiáng)度高的塑料,也可選用提升方法(如金屬材料嵌件外纏以浸膠帶)但提升易造成裂痕。除此之外,嵌件構(gòu)造應(yīng)沒(méi)有斜角,以降低應(yīng)力;制件成形后應(yīng)開(kāi)展退火處理,以減少內(nèi)應(yīng)力。
嵌件置入制件的部位規(guī)格注:表格中標(biāo)值適用熱固性塑料塑料,也適用地應(yīng)力裂開(kāi)不比較敏感的熱固性塑料。
模壓塑料的特性縮水率大或低分子結(jié)構(gòu)揮發(fā)性有機(jī)物成分太多的塑料,會(huì)因?yàn)榭s水率大而造成內(nèi)應(yīng)力,進(jìn)而造成 裂痕。特別是在對(duì)構(gòu)造繁瑣、壁厚不勻及含有嵌件的制件更易出現(xiàn)裂痕。
熱固性塑料塑料在干固時(shí),因?yàn)榛瘜W(xué)交聯(lián)而形成三維空間多孔結(jié)構(gòu),因而不會(huì)有生物大分子趨向和結(jié)晶體的危害。但選用纖維填充料的熱固性塑料塑料卻存有著化學(xué)纖維趨向功效,在成形全過(guò)程中,若化學(xué)纖維和環(huán)氧樹(shù)脂分派不勻(環(huán)氧樹(shù)脂流通性大)會(huì)造成收攏不勻而造成收攏地應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的存有易在化學(xué)纖維中間的斜角處造成應(yīng)力,若內(nèi)應(yīng)力超出環(huán)氧樹(shù)脂黏合抗壓強(qiáng)度,便會(huì)造成裂痕。
此外,針對(duì)長(zhǎng)玻纖強(qiáng)塑料,因?yàn)殚L(zhǎng)玻纖有一定的延展性,若投料不善(如抑制長(zhǎng)條狀制件時(shí),將玻纖逼迫扭曲兩圈后添加)非常容易使制件內(nèi)造成內(nèi)應(yīng)力而造成 制件漲縮形變。
模貝沖壓模具不善,也會(huì)使模壓制件內(nèi)應(yīng)力過(guò)大而造成漲縮形變,乃至裂開(kāi)。
模貝出模斜渡過(guò)小,在出模時(shí)制件承受力過(guò)大,使制件造成逼迫彈力棉變形而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
模貝光滑度不足,或應(yīng)用全過(guò)程中不小心,使模貝表層發(fā)毛,導(dǎo)致出模艱難。
壓力機(jī)左右銷釘高低不平,壓射組織及制冷工裝夾具設(shè)計(jì)不科學(xué),頂出桿不平行面,使制件承受力不勻,都是會(huì)導(dǎo)致制件內(nèi)應(yīng)力。
選用押注法時(shí),塑料成形需歷經(jīng)澆筑系統(tǒng)軟件。直澆道和進(jìn)膠口設(shè)計(jì)方案不善,易造成化學(xué)纖維定項(xiàng)和干固不勻稱難題,進(jìn)而導(dǎo)致制件內(nèi)應(yīng)力。
此外,模貝左右模模溫相差太多或加溫不勻稱時(shí),模壓加工工藝標(biāo)準(zhǔn)熱固性塑料塑料的成形周期時(shí)間見(jiàn)。危害制件內(nèi)應(yīng)力的加工工藝要素關(guān)鍵有模壓溫度、模壓工作壓力和模壓時(shí)間。原材料加熱歷經(jīng)加熱的模壓塑料流通性提升,便于充模,塑料中水份及低分子結(jié)構(gòu)揮發(fā)性有機(jī)物降低,模壓出的制件勻稱高密度,干固勻稱,內(nèi)應(yīng)力小,因而工藝性能、物理性能、電氣設(shè)備特性、規(guī)格可靠性都逐步提高。
模壓溫度模壓溫度與模壓周期時(shí)間的關(guān)聯(lián)見(jiàn)溫度上升能加快熱固性塑料塑料在模芯中的干固速率,干固時(shí)間減少,因而,高溫有益于減少模壓周期時(shí)間,提升生產(chǎn)率。但溫度過(guò)過(guò)高造成干固速率太快進(jìn)而塑料流通性快速減少,造成充模不滿意、掉色、有機(jī)化學(xué)填充料溶解等。另外,高溫下表層干固比里層快得多,使里層揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)法清除,不但減少了物理性能,并且因?yàn)槭諗n不勻使制件存有非常大的內(nèi)應(yīng)力,進(jìn)而使產(chǎn)品造成發(fā)脹、漲縮形變,乃至開(kāi)也會(huì)使干固收攏不勻而造成內(nèi)應(yīng)力。
模壓工作壓力模壓壓力的作用是:①使塑料在模貝中加快流動(dòng)性;②加塑料的密實(shí)度性;③擺脫環(huán)氧樹(shù)脂在加聚反應(yīng)中釋放的低分子結(jié)構(gòu)物以及他揮發(fā)分所造成的工作壓力,以防出現(xiàn)發(fā)脹、脫層等缺點(diǎn);④使模貝密不可分合閉,進(jìn)而使產(chǎn)品具備固定不動(dòng)的規(guī)格、樣子和最少毛刺;⑤避免產(chǎn)品在制冷時(shí)產(chǎn)生形變。
模壓壓力的大小不但在于塑料的類型,并且與模貝溫度、產(chǎn)品樣子及其原材料是不是加熱等要素相關(guān)。相同一種原材料而言,流通性愈小、干固速率愈快及原材料的壓縮系數(shù)愈大時(shí),所需模壓工作壓力愈大;模溫高、產(chǎn)品樣子繁雜、深層大、壁薄和總面積大時(shí),所需成形工作壓力也愈大。
一般地說(shuō),適度大模壓工作壓力,除大塑料的流通性之外,還會(huì)繼續(xù)使產(chǎn)品更密不可分,成形縮水率減少,特性提升但模壓工作壓力過(guò)交流會(huì)危害模貝的使用期限,大機(jī)器設(shè)備輸出功率耗費(fèi),而且會(huì)使產(chǎn)品殘留內(nèi)應(yīng)力大,危害產(chǎn)品的特性。
模壓時(shí)間模壓時(shí)間的長(zhǎng)度對(duì)塑料產(chǎn)品的特性危害非常大。模壓時(shí)間過(guò)短,環(huán)氧樹(shù)脂干固不徹底(欠熟)產(chǎn)品物理學(xué)物理性能差,外型暗淡無(wú)光,產(chǎn)品出模后容易出現(xiàn)漲縮、形變等狀況;適度加模壓時(shí)間,一般可使產(chǎn)品縮水率和形變降低,其他特性也逐步提高旦太過(guò)增加模壓時(shí)間會(huì)使塑料過(guò)熟",不但增加成形周期時(shí)間、降低成本高效率、多耗費(fèi)能源和機(jī)械能,并且環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)交聯(lián)過(guò)多會(huì)使產(chǎn)品縮水率加,造成 環(huán)氧樹(shù)脂與填充料間造成內(nèi)應(yīng)力,產(chǎn)品表層偏暗和出泡,進(jìn)而使產(chǎn)品特性降低,比較嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)使產(chǎn)品裂開(kāi)。因而,模壓時(shí)間太長(zhǎng)或過(guò)短都不可取。
為了更好地進(jìn)一步提高產(chǎn)品的品質(zhì),熱固性塑料塑料產(chǎn)品出模后經(jīng)常在較高溫度下開(kāi)展后處理工藝。后處理工藝能使塑料干固日趨徹底,另外可降低或清除產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力,降低產(chǎn)品中的水份及揮發(fā)性有機(jī)物等,有益于提升產(chǎn)品的電氣性能及抗壓強(qiáng)度。
幾類常見(jiàn)熱固性塑料塑料的模壓加工工藝主要參數(shù)見(jiàn)表2. 1.5模壓機(jī)器設(shè)備壓力機(jī)左右銷釘不平行面或銷釘加溫不勻稱都是會(huì)導(dǎo)致制件內(nèi)應(yīng)力。
機(jī)械加工制造機(jī)械加工制造服裝夾過(guò)緊、下刀量很大或走刀太快也會(huì)導(dǎo)致模壓制件內(nèi)應(yīng)力。
常見(jiàn)熱固性塑料塑料的模壓加工工藝主要參數(shù)編號(hào)模壓料名字型號(hào)加熱標(biāo)準(zhǔn)模壓加工工藝主要參數(shù)溫度時(shí)間模壓溫度模壓工作壓力模壓時(shí)間壁厚酚醛樹(shù)脂模塑料羥基塑料三聚氰胺尿醛塑料玻纖提高酚醛樹(shù)脂模塑料聚脂料團(tuán)。模壓產(chǎn)品殘留內(nèi)應(yīng)力的清除方式制件模壓成形后對(duì)其開(kāi)展熱處理工藝,是減少或清除制件內(nèi)應(yīng)力,使其內(nèi)部構(gòu)造加快做到平穩(wěn)情況的合理對(duì)策。另外,熱處理工藝還能夠確保制件干固更徹底,減少規(guī)格多變性,改進(jìn)物理學(xué)物理性能;還降低制件中的水份及低分子結(jié)構(gòu)揮發(fā)性有機(jī)物,以提升制件的電氣設(shè)備特性。
除此之外,針對(duì)需開(kāi)展機(jī)械加工制造的模壓制件,清除了內(nèi)應(yīng)力能夠防止機(jī)械加工制造時(shí)制件被毀壞,另外平穩(wěn)規(guī)格。
針對(duì)規(guī)格規(guī)定精準(zhǔn)、樣子繁雜、壁厚不勻、含有金屬材料嵌件(尤其是含有好幾個(gè)金屬材料嵌件)的制件及其電氣設(shè)備零件,熱處理工藝顯示信息至關(guān)重要。
熱處理電爐采用風(fēng)機(jī)烘干箱就可以,熱處理工藝時(shí)關(guān)鍵操縱的加工工藝主要參數(shù)有溫度和時(shí)間。提溫方法有二種:一次提溫和按段提溫。一次提溫實(shí)際操作簡(jiǎn)易,生產(chǎn)制造高效率,但實(shí)際效果不如按段提溫好,這是由于塑料是熱的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài),遇熱時(shí)制件外界溫度做到烘干箱溫度,而內(nèi)部溫度相距很大,若要內(nèi)外溫度差小,務(wù)必維持一段時(shí)間。因而,按段提溫法制件總體提溫勻稱,清除內(nèi)應(yīng)力效果非常的好。針對(duì)樣子繁雜、壁厚很大的制件最好是選用按段提溫法,有時(shí)候?yàn)榱烁玫乇苊庑巫儯€必須選用工裝夾具夾持制件再解決;針對(duì)樣子簡(jiǎn)易的制件可選用高溫、短期內(nèi)的熱處理工藝,以提升生產(chǎn)率;針對(duì)繁雜構(gòu)造,含有金屬材料嵌件的制件選用較低溫度長(zhǎng)時(shí)間按段提溫的熱處理工藝。制冷方法是隨爐制冷,拿取制件時(shí)烘干箱溫度不可以超出室內(nèi)溫度(20C)。
常見(jiàn)的酚醛樹(shù)脂模塑料制件一般在105 ~130C解決2~24小時(shí),玻纖強(qiáng)酚醛樹(shù)脂模塑料FX?D501模壓制件一般在130~160C解決2~24小時(shí)。
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