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淺談模具溫度對注塑件質(zhì)量控制的5點作用
????????模具溫度是指在注塑過程中與制品接觸的模腔表面溫度。因為它直接影響到制品在模腔中的冷卻速度,從而對制品的內(nèi)在性能和外觀質(zhì)量都有很大的影響。
????????1.模溫對產(chǎn)品外觀的影響
????????較高的溫度可以改善樹脂的流動性,從而通常會使制件表面平滑、有光澤,特別是提高玻纖增強型樹脂制件的表面美感。同時還改善融合線的強度和外表。
????????而對于蝕紋面,如果模溫較低的話,融體較難充填到紋理的根部,使得制品表面顯得發(fā)亮,“轉(zhuǎn)印”不到模具表面的真實紋理,提高模具溫度和料溫后可以使制品表面得到理想的蝕紋效果。
????????2.對制品內(nèi)應(yīng)力的影響
????????成型內(nèi)應(yīng)力的形成基本上是由于冷卻時不同的熱收縮率造成,當(dāng)制品成型后,它的冷卻是由表面逐漸向內(nèi)部延伸,表面首先收縮硬化,然后漸至內(nèi)部,在這過程中由于收縮快慢之差而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
????????當(dāng)塑件內(nèi)的殘余內(nèi)應(yīng)力高于樹脂的彈性極限,或在一定的化學(xué)環(huán)境的侵蝕下時,塑件表面就會產(chǎn)生裂紋。對 PC 與PMMA 透明樹脂所作的研究顯示,殘余內(nèi)應(yīng)力在表面層為壓縮形態(tài),內(nèi)層為伸張形態(tài)。
????????而表面壓應(yīng)力依其表面冷卻狀況而定,冷的模具使熔融樹脂急速地冷卻下來,從而使得成型品產(chǎn)生較高的殘余內(nèi)應(yīng)力。模溫是控制內(nèi)應(yīng)力最基本的條件,稍許的改變模溫,對它的殘余內(nèi)應(yīng)力將有很大的改變。一般來說,每一種產(chǎn)品和樹脂的可接受內(nèi)應(yīng)力都有其最低的模溫限度。而成型薄壁或較長流動距離時,其模溫應(yīng)比一般成型時的最低限度要高些。
????????3.改善產(chǎn)品翹曲
????????如果模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計不合理或模具溫度控制不當(dāng),塑件冷卻不足,都會引起塑件翹曲變形。
????????對于模具溫度的控制,應(yīng)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)特征來確定陽模與陰模、模芯與模壁、模壁與嵌件間的溫差,從而利用控制模塑各部位冷卻收縮速度的不同,塑件脫模后更趨于向溫度較高的一側(cè)牽引方向彎曲的特點,來抵消取向收縮差,避免塑件按取向規(guī)律翹曲變形。
????????對于形體結(jié)構(gòu)完全對稱的塑件,模溫應(yīng)相應(yīng)保持一致,使塑件各部位的冷卻均衡。
????????4.影響制品的成型收縮率
????????低的模溫使分子“凍結(jié)取向”加快,使得模腔內(nèi)熔體的凍結(jié)層厚度增加,同時模溫低阻礙結(jié)晶的生長,從而降低制品的成型收縮率。相反,模具溫度高,則熔體冷卻緩慢,松弛時間長,取向水平低,同時有利于結(jié)晶,產(chǎn)品的實際收縮率較大。
????????5.影響制品的熱變形溫度
????????特別是對于結(jié)晶性塑料,如果產(chǎn)品在較低的模溫下成型,分子的取向和結(jié)晶被瞬間凍結(jié),當(dāng)一個較高溫的使用環(huán)境或二次加工條件下,其分子鏈會進行部分地重新排列和結(jié)晶的過程,使得產(chǎn)品在甚至遠低于材料的熱變形溫度(HDT)下變形。
????????正確的做法是使用所推薦的接近其結(jié)晶溫度的模溫下生產(chǎn),使產(chǎn)品在注塑成型階段就得到充分的結(jié)晶,避免這種在高溫環(huán)境下的后結(jié)晶和后收縮。
????????總之,模具溫度在注塑成型工藝中是最基本的控制參數(shù)之一,同時在模具設(shè)計中也是首要考慮的因素。它對制品的成型,二次加工和最終使用過程的影響是不可低估的。