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    行業新聞
    解析注塑外殼產品為什么漲開變形?

        翹曲變形是指注塑制品的外形發作畸變而翹曲不平,偏離了制件的外形精度請求,它是注射模設計和注射消費中常見的較難處理的制品缺陷之一。

        隨著塑料工業的開展,特別是電子信息產業的開展,對塑料制品的外觀和運用性能請求越來越高。如筆記本及掌上電腦,扁薄手機等塑殼制件,翹曲變形水平已作為評定產質量量的重要指標之一,越來越遭到模具設計者的關注與注重。希望在設計階段預測出塑料件可能產生的翹曲緣由,以便優化設計,減小產品的翹曲變形,到達產品設計的精度請求。

        1、翹曲變形產生的緣由翹曲變形是制品在注射工藝過程中,應力和收縮不平均而產生的。脫模不良,冷卻缺乏,制件外形和強度不宜,模具設計和工藝參數不佳等也使塑件發作曲變。模溫不勻,塑件內部溫度不平均。塑件壁厚差別和冷卻不平均,招致收縮的差別。塑件厚向冷凝壓差和冷卻速差。塑件頂出時溫度偏高或頂出受力不勻。塑件外形不當,具有彎曲或不對稱的外形。模具精度不良,定位不牢靠,致使塑件易翹曲變形。進料口位置不當,注射工藝參數不佳,使收縮方向性明顯,收縮不平均?;顒臃较蚝痛怪庇诨顒臃较虻姆肿渔溔∠蛐圆顒e,致使收縮率不同。凸凹模壁厚向不對稱冷卻,冷卻時間缺乏,脫模后冷卻不當。

        2、模具構造對注塑件翹曲變形的影響在模具設計方面,影響塑件翹曲變形的要素主要有三大系統,分別是澆注系統、冷卻系統與頂出系統等。

        澆口的設計

        注塑模澆口是整個澆注系統的關鍵局部,它的位置、方式和澆口的數量直接影響熔料在模具型腔內的填流狀態,招致塑料固化、收縮和內應力的異變。常用的澆口類型有側澆口、點澆口、埋伏式澆口、直澆口、扇形澆口以及薄膜型澆口等。澆口位置的選擇應使塑料的活動間隔最短?;顒娱g隔越長,內部活動層與外部凍結層之間的活動差增加,這樣凍結層與中心活動層之間活動和補縮惹起的內應力愈大,塑件變形也隨之增大;反之,活動間隔越短,從澆口到制件活動末端的活動時間越短,充模時凍結層厚度減薄,內應力降低,翹曲變形也會因而減小。如精細薄壁較大塑件,運用一個中心澆口或一個側澆口,因徑向收縮率大于周向收縮率,成型后的塑件會產生較大的扭曲變形;若改用多個點澆口或薄膜型澆口,則可有效地避免翹曲變形,因而設計時須停止活動比計算校核。當采用點澆口成型時,同樣由于塑料收縮的異向性,澆口的位置、數量都對塑件的變形水平有很大的影響。

        對扁平箱形塑件在不同澆口數目的散布實驗:采用15%玻璃纖維加強PA66,重量為1450g的塑件,沿周圍壁活動方向上設有許多增強肋。采用根本相同的工藝參數。澆口方式:(a)直澆口,(b)5~4個點澆口,(c)9~8個點澆口。實驗結果,按b設置澆口具有最好的效果,滿足設計請求。按c設計的澆口比直澆口還差,翹曲變形量超出設計請求3。6~5。2mm。多澆口能使塑料的活動比(L/t)縮短,從而使模內熔料密度和收縮更趨平均。同時,塑件能在較小的注射壓力下充溢模腔,減少塑料的分子取向傾向,降低內應力,減少塑件的變形。

        冷卻系統的設計

        在注射過程中,塑件冷卻速度的不平均也將構成塑件收縮的不平均,這種收縮差異招致彎曲力矩的產生而使塑件發作翹曲。如精細扁平狀較大塑殼件模具型腔、型芯的溫度相差過大,冷模腔面的熔體很快冷卻下來,而貼近熱模腔面的料層則會繼續收縮,收縮的不平均將使塑件翹曲。因而,注塑模的冷卻系統設計應嚴厲控制型芯、型腔的溫度均衡。對精細扁平狀塑殼件,成型收縮率較大而易變形的資料,消費實驗標明,溫差不宜超越5°~8°。其次,還應思索塑件各側溫度的分歧,即堅持型芯、型腔各處溫度平均分歧,使塑件各處的冷卻速度平衡,收縮平均,有效避免變形的產生。冷卻系統的設計在理論計算的根底上,應經嚴厲的工藝試??隙?。因而,模具上冷卻水孔的設置至關重要。管壁至型腔外表間隔肯定后,應盡可能使冷卻水孔之間的間隔小,必要時采用疏密不均的排列方式,即料溫高處冷卻水孔排密一些,料溫低處冷卻水孔排稠密一些,以維持冷卻速度根本相同。同時,由于冷卻介質的溫度隨冷卻水道長度的增加而上升,冷卻回路的水道長度不宜過長。

        頂出機構的設計

        頂出機構的設計也直接影響塑件的變形。假如頂出機構布置不均衡,形成頂出力的不平衡而使塑件變形。因而,在設計頂出機構時應力圖與脫模阻力相均衡。頂桿的截面積不宜太小,以防塑件單位面積受力過大而產生變形。頂桿的布置應盡量靠近脫模阻力大的部位。關于精細扁平狀塑殼件,應盡可能多設頂桿以減少塑件的變形,并采用頂桿脫模與推件板脫模相分離的復合脫模機構。用軟質塑料來消費大型深腔薄壁的塑件時,由于脫模阻力較大,而資料又較軟,假如完整采用機械式頂出方式,將使塑件產生變形,若改用多元件結合或氣(液)壓與機械式頂出相分離的方式效果會更好。

        3、充模冷卻與翹曲變形熔融的塑料在注射壓力的作用下,充入模具型腔并在型腔內冷卻、凝固。在這個過程中,溫度、壓力、速度三者互相耦協作用,對塑件的質量產生較大的影響。較高的壓力和流速會產生高剪切應力,惹起平行于活動方向和垂直于活動方向的分子取向的差別,構成塑件較大的內應力。溫度對翹曲變形的影響主要表現在以下幾個方面:塑件內表面面溫差會惹起熱應力和熱變形;塑件不同區域之間的溫度差惹起不平均收縮;不同的溫度狀態會影響塑料件的收縮率。因而,嚴厲控制適合的注射工藝參數是減少翹曲變形的重要手腕。

        4、制件收縮與翹曲變形注塑件翹曲變形的直接緣由在于塑件的不平均收縮。對翹曲變形剖析而言,收縮自身并不重要,重要的是收縮的差別。在注塑成型過程中,熔料在注射充模階段由于聚合物分子沿活動方向的排列使塑料在活動方向上的收縮率比垂直方向的收縮率大,而使注塑件產生翹曲變形。普通平均收縮只惹起塑料件體積上的變化,只要不平均收縮才會惹起翹曲變形。結晶型塑料在活動方向與垂直方向上的收縮率之差較非結晶型塑料大,而且其收縮率也較非結晶型塑料大。因而,結晶型塑料件翹曲變形的傾向較非結晶型塑料大得多。

        5、剩余熱應力與翹曲變形在注射成型過程中,剩余熱應力是惹起翹曲變形的一個重要要素,由于剩余熱應力對制件翹曲變形的影響十分復雜,模具設計通常借助注塑CAE軟件停止剖析和預測。

        6、總結

        影響精細扁薄形塑料制件翹曲變形的要素有很多,模具的構造、塑料資料的熱物理性能以及注射成型過程的工藝參數均對制件的翹曲變形有不同水平的影響。因而,對制件翹曲變形機理的實驗研討必需突出重點綜合思索諸多的要素。

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