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塑料收縮的過程

保壓階段的收縮,保壓階段的收縮,這一階段即不斷向模具中補(bǔ)充熔料階段,至到澆口凝固為止,其收縮率產(chǎn)生的原因為溫度迅速下降引起的冷卻收縮。在這一階段的收縮率受保壓壓力和保壓時間影響,保壓壓力越大,保壓時間越長,則其冷熱收縮越小。冷卻階段的收縮,這一階段為澆口固化劑到脫模為止。這一階段,對結(jié)晶聚合物而言,其收縮的原因主要為因結(jié)晶相變而引起的收縮,結(jié)晶使注塑加工制品內(nèi)部更加緊密有序,引起尺寸減小。凡影響結(jié)晶的因素都要影響其收縮率,其中最主要的為模具溫度,模溫越高,冷卻速度越慢,分子有充分松弛時間,結(jié)晶趨于更完全,收縮率高。對于非晶聚合物而言,由于無結(jié)晶相變,此階段的收縮為溫度下降引起的冷熱收縮。
 
出模后的收縮,這一階段為制品脫模以后一段時間內(nèi)的收縮,也稱為自由收縮和后收縮,而前兩種收縮也稱為成型收縮。與成型收縮相比,后收縮一般比較小。后收縮產(chǎn)生的原因一方面在于塑料加工制品內(nèi)部應(yīng)力的松弛作用引起的。對于分子鏈呈剛性的聚合物,制品的后收縮比較大,這主要是因為剛性分子鏈運(yùn)動速度慢,其分子鏈從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài),需要一個較長時間的重新排列過程,因而后收縮時間比較長,而且后收縮率比較大。另一方面,剛性分子鏈易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,成型后會進(jìn)行慢慢的應(yīng)力松弛。
 
引起后收縮的原因還有一個為繼續(xù)結(jié)晶。對結(jié)晶聚合物而言,注塑加工制品出模時,并為達(dá)到完全結(jié)晶,在常溫下仍可繼續(xù)結(jié)晶,從而引起制品的微量收縮。另外,如出模后塑料制品進(jìn)行退火處理,制品的應(yīng)力松弛和后結(jié)晶會進(jìn)一步加大,從而引起后收縮增加。
 
由于塑料的收縮大小受成型條件影響比較大,因而其收縮率不是一個固定值,而是一個范圍。收縮率具有不準(zhǔn)確性,因不同加工條件變化很大,很難測出準(zhǔn)確的固定值。對于一個模具設(shè)計者而言,在具體設(shè)計時,一般可選取平均收縮率。塑料吸水性影響塑料的使用精度,即制品在潮濕環(huán)境中使用,由于吸水而引起尺寸增大。塑料吸水性對尺寸精度的影響量不如收縮影響大。塑料的熱膨脹系數(shù)與熔體流動方向有關(guān),與收縮不同的是,其縱向的熱脹系數(shù)要比橫向的熱脹系數(shù)小,一般小50%左右。塑料的熱膨脹只有在溫度變化的環(huán)境中才會影響其尺寸的精度,溫度不變時,熱膨脹對塑料的尺寸精度無影響。
 
塑料的蠕變是指成型后的塑料加工制品在使用過程中,由于受到應(yīng)力的作用,材料的形變隨時間增加而逐漸增大,從而產(chǎn)生永久形變的現(xiàn)象,進(jìn)而引起塑料尺寸的變化,影響其尺寸精度。塑料的蠕變受應(yīng)力、溫度及時間三個因素影響,應(yīng)力越大,溫度越高,時間越長,其相應(yīng)的蠕變增大。
 
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