减少PC／ABS塑料件开裂的几种方法

1、减少PCABS塑料件开裂的几种方法lj:l圆.减少PC/ABS塑料件开裂的几种方法徐会清(陕西海通天线有限责任公司陕西西安710075)摘要:本文通过对实际产品中出现问题的分析及总结,归纳了一些塑料PC/ABS合金制品开裂的原因及改善方法.关键词:塑料制品PC合金减少开裂中图分类号:TH1文献标识码:A文章编号:1672-3791(2009)07(b)一022001PC统称聚碳酸酯,由于其优良的机械性能俗称防弹胶.PC具有机械强度高,使用温度范围广,电绝缘性好(但防电弧性能不变),尺寸稳定性好等特点.在电工产品,仪表外壳,电子产品结构件上被广泛使用.但是聚碳酸酯也存在一些缺点,在注塑过程中容易

2、产生应力开裂,对缺口敏感,一旦出现缺口,容易扩大,且呈放射状发展以及流动性差.PC/ABS合金是PC,ABS按不同比例配制的混合物,它改善了PC的易开裂,流动性差的缺点,同时又具有优良的耐热性,阻燃性,抗冲击性和尺寸稳定性,广泛应用于汽车仪表板,汽车零部件,手机壳体和电动工具等高强度及耐热制品1问题分析在实际工作中,我们使用PC/ABS合金制作了某款产品外罩,外罩与金属腔体通过螺钉连接,外罩直径为中200ram,外罩通过模具注塑加工,金属腔体通过压铸加工.在产品使用过程中,由于外界温度变化,外罩开裂是产品故障的主要形式,产品结构形式见图1.通过对各种开裂情况的分析,我们得出:外罩在注塑过程中产

3、生的内应力是开裂的主要原因.在解决外罩开裂问题的过程中,我们摸索总结出了几种消除其内应力的方法,现简单叙述如下.(1)提高模具温度.如果模具温度低,融溶态的料碰到了模具就会很快冷却,一是容易出现注塑不足的现象,即使通过调整注塑压力和保压时间能够使模腔充满,但是由于融料温度冷却很快,零件最后融合部分温度已经很低,冷却成型后,零件表面上是一体的,内部实际上却没有真正融合成一体,出现了融接痕.当受力时,这个最薄弱环节很容易就开裂.对出现开裂的产品外罩,我们沿着裂缝拉开成两半,发现:开裂处的断茬没有撕裂的痕迹,而是非常光滑,从而证明了材料内部本身就没有融合在一起.而模具温度高,融溶的料进入浇注口后在模

4、腔里流动,温度下降的就很慢,再通过调整注射压力以及保压时间就能够消除熔接痕,从而避免开裂.通常模具温度为80l00,对于复杂,薄壁制品及要求较高的制品,模具温度可适当提高为部分10012O.(2)增大浇注口尺寸.因为塑料混合物为非结晶型聚合物,没有明显的熔点,熔体粘度高,流动性不太好,因此要求模具浇注口要短而粗,以减少学术论坛图1产品结构形式图压力损失,同时需要较高的压力.我们的外罩是一个薄壁零件,直径为200mm,高度95ram左右,类似于一个半球壳体,原浇注口只有中1.6ram,后改为中3mm,浇注条件明显得到改善.(3)对制品进行热处理.为了消除PC/ABS合金制品中的内应力,也可对制品

5、进行热处理,热处理的介质为空气,甘油和液体石蜡等,热处理的温度在l10l35之间,处理时间视制品尺寸,形状,使用要求及热处理介质不同而不同,可由几十分钟到数小时不等.我们采用空气介质,在烘箱中保温120"C左右,4小时.(4)增加纤维.尽管PC材料的尺寸稳定性好,但是PC/ABS合金材料的收缩率还是大于金属铝腔体.为了减少制品随着温度变化的收缩同时提高制品的强度,减少内应力造成的开裂,可在PC/ABS中添加增强玻璃纤维.根据要求不同,增强玻纤可添加l0%,20%或30%.制品的抗拉强度,弯曲强度及热变形温度都有相应的提高.我们选用20%的增强玻纤,抗拉强度和弯曲强度几乎增加一倍,分别

6、从55MPa,75MPa提高到l00MPa,l4OMPa,热变形温度也从1O4提高到120,满足了我们的要求.添加玻璃纤维同时也带来了一个外观质量下降的缺点,由于玻璃纤维的添加,表面出现了颜色不均匀的现象,通过喷漆可以弥补不足.(5)其他措施.PC合金制品开裂的一个原因是制品的自身缺陷造成的,另外一个原因还在于它和金属零件配合后,由于热胀冷缩系数不同而造成塑料制品开裂.塑料件的线胀220科技资讯SCIENOE&TECHNOLOGYINFORMATION系数大,约为76×l0ram/,而金属铝的线胀系数小,约为24X10ram/.对于我们使用的产品,外罩套在金属腔体上,直径为中200mm.在低温下产品外罩的收缩大,而金属铝腔体的收缩小,使得外罩被撑开裂.因此在实际产品中,两者之间要留有足够的间隙,以保证外罩能够自由的伸缩.根据两种材质的线胀系数及温度变化范围,计算出半径方向上的间隙为0.3ram0.4ram左右.2结语在实际工作中,我们通过对以上这几个措施的运用,已将产品外罩开