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????????1.內(nèi)應力

????????(1)內(nèi)應力產(chǎn)生

????????在注塑制品中，各局部應力狀態(tài)是不同的，制品變形程度將決定于應力分布。如果制品在冷卻時，存在溫度梯度，則這類應力會發(fā)展，所以這類力稱為“成型應力”。

????????注塑制品的內(nèi)應力包括兩種：一種是注塑制品成型應力，另一種是溫度應力。當熔體進入溫度較低的模具時，靠進模腔壁的熔體迅速地冷卻而固化，于是分子鏈段被“凍結”。

????????由于凝固的聚合物層，導熱性很差，在制品厚度方向上將產(chǎn)生較大的溫度梯度，而制品心部卻凝固得相當緩慢，以致于當澆口封閉時，熔體單元還未凝固，如果注塑機又停止對冷卻收收縮進行補料時，由于制品內(nèi)部收縮作用與硬皮層作用方向是相反的，則心部會處于靜態(tài)拉伸而表層則處于靜態(tài)壓縮。

????????在熔體充模流動時，除了有體積收縮效應引起的應力外，還有因流道，澆口出口的膨脹效應而引起的應力;前一種效應引起的應力與熔體流動方向有關，后者由于出口膨脹效應將引起垂直于流動方向的應力作用。

????????對于半結晶型聚合物還要注意另外一種效應，即當超過玻璃化溫度時，結晶單元之間所保留的一些非結晶相的分子鏈段將開始活動，但卻被結晶相所限位，阻止拉伸鏈的返回，于是形成內(nèi)應力。對結晶型聚合物，還有一種形變-誘導應力;當給結晶型高聚物熔體施加的應力超過彈性形變極限時，晶格將沿滑動面流動，產(chǎn)生塑性形變的位移，而取代了一部分彈性變形。

????????在總形變不變的應力松弛條件下，應力逐漸下降到不等于零的某一最低值，這個保留值就是“形變-誘導”。對于這種情況的解釋還可設想結晶型聚合物有一種結晶模型，結晶過程中形成堆積式位移，使晶格在滑動面上進一步堆積發(fā)生困難，于是產(chǎn)生了反應力，其大小等于保持晶格位移結構所需的應力，而且這種晶格位移結構是在沒有應力的非平衡狀態(tài)下形成的。這就是對“形變-誘導內(nèi)應力”位移機理的解釋，但它不適用非結晶聚合物。

????????(2)內(nèi)應力與制品質量的關系

????????制品中內(nèi)應力的存在會嚴重影響制品的力學性質和使用性能;由于制品內(nèi)應力的存在和分布不均，制品在使用過程中發(fā)生裂紋，在玻璃化溫度以下使用使用時，常發(fā)生不規(guī)則的變形或翹曲，還會引起制品表面“泛白”、渾濁、光學性能變壞。

????????內(nèi)應力降低制品對光、熱以及腐蝕介質的抵抗能力，在環(huán)境作用下，發(fā)生應力開裂或出現(xiàn)“龜裂”，因此，減小或均化制品的內(nèi)應力具有重要意義。但內(nèi)應力也有可利用的一面，例如可以利用取向內(nèi)應力產(chǎn)生各向異性的力學特點，使在受力方向上產(chǎn)生較高的強度，在應用中有選擇地使用制品，例如生產(chǎn)拉伸薄膜和編織帶等。但對注塑制品希望內(nèi)應力小而均勻分布。

????????降低澆口處溫度，增加緩冷時間，有利于改善制品中應力不均的狀況，使機械性能均一。對結晶型聚合物，拉伸強度都表現(xiàn)出各向異性的特點。

????????熔體溫度的提高，不論對結晶型還是非結晶型聚合物都會導致拉伸強度的降低，但二者機理卻不一樣：前者是由于結晶度降低而影響的;后者是通過取向作用而影響。

????????2.沖擊強度

????????注塑制品的沖擊強度表現(xiàn)出更突出的各向異性。沖擊強度除與聚合物的分子結構和注塑工藝條件有關外，還與制品結構形狀、澆口和位置、數(shù)目、分布及排列形式有關。這是因為沖擊強度，主要由聚合物加工過程形成的內(nèi)應力(取向應力、溫度應力、形變-誘導應力)所決定。

????????3.制品收縮

????????(1)收縮過程

????????注塑制品在成型過程的收縮可分3個階段。

????????第一階段是在澆口凝固前的保壓階段。制品的收縮很大程度上取決于熔體的補償程度。由于模具溫度低，熔體溫度在不斷地下降，熔體密度和黏度在不斷地提高。因此，這時熔體的補償能力主要取決于保壓壓力的大小和維持向模內(nèi)傳遞的時間。

????????第二階段是從澆口凝固開始至脫模的冷卻階段。這個階段再無熔體進入模腔內(nèi)，制品的重量不會再改變，但制品的密度或比容將發(fā)生變化。

????????第三階段是從脫模開始至使用階段的收縮。這是屬于自由收縮。

????????(2)收縮率的控制

????????①注塑工藝方面

????????a.模具溫度不要太高。例如對聚甲醛制品。當模具溫度80℃ 40℃時，則收縮率為 5%。

????????b.料筒溫度不要太高。例如聚甲醛制品，當熔體溫度為190℃ 10℃時，則收縮率為 2.5%。

????????c.注射壓力可適當提高。例如，對聚甲醛制品，當注射壓力為78Mpa 9.8Mpa時，則收縮率為 5%。

????????d.適當提高注射速率。

????????e.保壓時間要設定長些。

????????f.適當?shù)卦黾永鋮s時間。

????????g.控制模具的冷卻速度。

????????②材料方面

????????a.選擇顆粒均勻的物料，使料粒受熱均勻，各處溫度一致，使冷卻速度均一。

????????b.要選擇分子量大小和熔體指數(shù)適宜，分子量分布均勻的材料，使工藝條件易于控制，充摸流動穩(wěn)定，有利于減少收縮。

????????c.對于結晶型聚合物提供減少結晶度和穩(wěn)定結晶度的條件，對非結晶型聚合物要創(chuàng)造減少解取向的因素。

????????d.選擇吸濕性小的聚合物，通過干燥、降低水分，可減少收縮。

????????e.選用流動性好，熔體指數(shù)低的聚合物。

????????f.選用有增強填料的復合材料，可減少收縮。

????????③在模具方面

????????a.根據(jù)模具收縮率，把模具型腔尺寸公差設計合理，選擇膨脹系數(shù)小的模具材料。

????????b.澆口截面積適當加大，有助于減少收縮。

????????c.縮短內(nèi)流道，減少流長比，有利于補縮。