注塑制品的成型机理

1、注塑制品的成型机理一 结晶效应1 结晶概念 分子结构简单，对称性高的聚合物都能生成结晶，例如：聚乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氯乙烯等；假设分子链节虽然大，但分子间作用力强也能生成结晶，例如；聚酰胺、聚甲醛等。如果在分子链上有很大的侧基，那么不易生成结晶，如聚苯乙烯、聚醋酸乙烯脂和有机玻璃等。分子链刚形大的聚合物也不能结晶，聚砜、聚碳酸脂、聚苯醚。2 聚合物结晶度对制品性能的（1） 密度 结晶度高密度高（2） 拉伸强度 上升（3） 冲击强度 下降关系（4） 刚度 下降关系（5） 热性能 结晶度增加有助于提高软化温度和热变形温度。（6） 翘曲 结晶型材料易翘曲（7） 光泽度 结晶度提高 致密，光泽好

2、但球晶的存在回引起光波的散射，而使透明度降低。3 影响结晶度的因素（1） 温度及冷却速度 熔化温度与玻璃化 温度间的模具温度最正确 最大 结晶速度温度与玻璃化温度间。如尼龙6 70度-120度 PP 30-60度（2） 熔体应力的作用熔体压力的提高、剪切作用的加强会加速结晶过程。因为应力使链段沿受力方向而取向，形成有序区，容易诱导出许多晶核，另一方面，熔体压力的提高、剪切作用的加强减低结晶温度压力影响球晶的 尺寸和形状，球晶还与力的 形式有关，均匀的剪切形成均匀细小的球晶，均匀的压力球晶较大不均匀。一些结晶型聚合物PP，有剪切比无剪切，结晶时间降一半在剪切速率增大到一定，粘度突然下降就是结晶的

3、缘故。例如，高密度聚乙烯，注射温度215，注射 压力2100大气压，模具50，空气冷却，离外表0.1-0.4mm 为5-15nm的球晶;离外表1mm为40nm的球晶二 取向效应按熔体中大分子受力的形式和作用的性质可分为剪切应力的流动取向和受拉伸作用下的拉伸取向.按取向单元的的结构和方向,分单轴双轴趋向无定型聚合物的取向机理熔体流入型腔首先同模壁接触,形成来不及取向的冻结层,二新料将沿着不断增长地凝固层内壁向前流动,推动波前锋移动.靠近凝固层的分子链,一端被固定凝固层上,二另一端被邻层的分子链沿着流动方向二取向.由于靠近凝固层阻力最大,速度最小,在垂直与流动方向形成速度剃度,总之,凝固层附近取向

4、最强.另外,内层长时间的较高温度,分子链有很大的自由能,也难以取向. 取向在入口(浇口)处最大. 该处,由于有不断的熔体通过,凝固层增长最慢.所以从浇口到前缘间存在一个最大凝固层厚度的问题. 这是最早封口区.关于对结晶型聚合物在非等温条件下,流动取向的最大特点,是结晶受取向的影响, PP料在垂直流动向,偏光显微镜看到六层结构(1) 没有形成球晶的双轴取向, 在偏光显微镜下呈光滑无特征,但在流动方向和垂直方向折光指数不同;(2)(3)(4)层 小球晶层.(5)层 行晶和球晶混合(6)位于中心未受剪切作用二形成无规那么点状晶核的 芯层. 在注塑制品中心层和取向层间,分子链沿应力方向排列呈行,晶片在

5、其垂直方向生长.在平行与流动方向上的结晶形态是柱状,垂直与流动方向,柱晶消失,是普通的球晶2 取向对制品性能的影响聚合物 取向方向性能增加,各向异性. 收缩率增加.3.注塑制品的内部质量一. 内应力1. 内应力产生温度应力, 取向应力, 出口处的膨胀效应应力, 内部形变应力.2. 影响内应力的工艺因素3. 内应力与制品质量的关系内应力会带来 裂纹变形外表泛白浑浊 环境下 龟裂不管对解决型聚合物还是非结晶型聚合物都会导致拉伸强度的减低,前者是由于结晶度降低,后者是因为取向作用减低.二 冲击强度 主要有加工过程的南应力(取向应力,温度应力 形变-诱导应力.)决定.三 制品收缩1. 收缩过程2. 影

6、响收缩的工艺因素制品的表观质量现象原因对策凹陷 缩孔 气孔原料(尤其是吸湿性强的料)枯燥不够, 制品壁厚不均, 模腔压力缺乏 排气缺乏 冷却速率降低. 缩孔的位置多发生在筋外表较远浇口的地方选收缩率小的料不能调节壁厚的地方开支流道降低模温 熔体温度 增加注射压力 保压时间核注射量对易缩孔的地方加强冷却 增加交口截面尺寸 加大压力传递效果防止远浇口出现缩孔筋(壁厚的50%的)拐角处壁厚均匀无光泽 泛白 搓痕几皱纹大多是由于模温过低,聚合物温度过高,冷却速度过快。当熔体还在充模是，就在型腔壁上形成很硬的壳。可层受各种力的作用，使之泛白变纹。 另外 熔体在模内产生了不规那么的脉动流动，选光泽好的材料

7、如高冲击聚苯乙烯ABS很难有光泽，而导热性差的材料容易产生光泽碳素工具钢易使制品出光泽仔细1微米金刚砂研磨腔适当的提高模具温度或在浇口处采用局部加热银丝核剥层在充模时，波前峰析出挥发性气体，分布在制品外表，流下银丝。V字形，尖端背向浇口，水气也产生银丝有时，大气泡被拉长成扁气泡覆盖在制品外表，使制品外表剥层。有时，因为从料筒至喷嘴的温度剃度太大使剪切力过大也会产生银丝选吸湿小的料或枯燥好降低熔体温 提高模温 稳定喷嘴温度 增加塑化时的背压，选压缩比大的螺杆开排气槽焦烧 暗纹 暗板物料过热分解 有时时因为塑化不够，流下未融化的粒料，从外观上呈暗斑痕，夹入其他杂物模内空气被压缩后温度升高烧伤聚合物发生焦烧并多在融合缝处发生此类缺陷枯燥料降低熔体温度提高背压开排起槽用大压缩比螺杆翘曲主要原因 收缩不均添加剂影响取向冷却不均快速充模，使熔体热传递时间缩短，用充分的物料补偿收缩。提高注射压力核保压时间，能使翘曲减小道最小。但物料温度大高也会引起翘曲。在物料方面，聚合物分子量分布越窄那么翘曲愈少。模具方面， 冷却部位温度控制不均会使制件取向核结晶度产生差异引起内应力而翘曲。脱模