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注塑机为什么塑料注射产品会变形

发表时间: 2020-08-28 12:02:28

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  根据塑料中树脂的分子结构,塑料可分为两类:结晶塑料和无定形塑料。结晶塑料和非结晶塑料的主要区别在于树脂分子是否能从熔融状态到冷凝状态形成一定程度的规则排列。如果能形成一定程度的规则排列,则称之为结晶型,否则称之为无定形型。

  结晶塑料和非结晶塑料不仅在机械性能上有显著差异,而且当从粘性状态变为玻璃状态时,收缩率也有很大差异。结晶塑料的收缩率通常是非结晶塑料的210倍。

  同时,对于结晶塑料,如果冷却过程中各部件的冷却速度不同,产品中各部件的结晶度也会不同,结晶度的差异会在产品中产生内应力,从而导致产品变形甚至开裂。因此,对于结晶塑料,模具的冷却系统设计是与产品变形程度相关的一个重要方面。

  除了树脂之外,通常在原料中加入一些填料,以改善塑料的机械、电气、光学和热性能。由于注射成型过程中的剪切流动,这些填料将形成分子取向。利用Moldflow软件对给定的纤维取向分布进行分析。取向会使产品在不同方向的收缩率有明显的差异。例如,对于30玻璃纤维增强的PA66,其收缩率在流动方向上为0.4,在垂直于流动方向的方向上为1.1。不同方向的收缩差异会导致产品内部应力。因此,对于玻璃纤维增强塑料制品,填料的不均匀取向往往是变形的主要原因。在生产实践中,为了改善或消除产品的变形,人们通常采取改变浇口位置和调整注射速度等措施。

  可以看出,影响注塑产品变形的主要因素有五个,即:成型原料、成型方法、产品设计、模具设计和注塑工艺条件。

  成型原料对产品变形的影响主要是指原料中树脂的分子结构和填料的种类。

  目前,在传统注射成型的基础上,发展了多种成型方法,如超高速注射成型和气体辅助成型。

  特别是,气体辅助成形的应用已经逐渐从简单形状的产品如手柄和扶手过渡到复杂产品的生产,如家用电器、音响、汽车、办公用品和玩具。越来越多的产品通过气体辅助成形生产,它们的形状变得越来越复杂。

  气辅成型突破了传统注射成型的技术局限,是传统注射成型技术的创新。它不仅具有节约塑料原料、消除产品表面收缩痕迹、缩短成型周期、简化产品设计、降低模具成本等优点。还可以降低注射压力,从而降低模具中的压力差,从而降低内应力和产品变形。汽车零件保险杠采用传统注塑成型时,板材表面变形严重,呈不规则的S形。气体辅助成形后,整个零件不变形,薄板表面为光滑的弧形。产品设计

  产品设计对变形的影响主要集中在产品壁厚、壁厚均匀性、产品形状和结构刚度方面。

  产品壁厚对变形的影响通常因塑料类型而异。对于无定形塑料,太薄的壁厚通常会导致严重的取向。

  因此,为了减少这种塑料产品的变形,通常需要在设计过程中适当增加壁厚,以减少由分子取向引起的不利影响,同时,适当增加壁厚也在一定程度上增加了产品的刚性,从而减少了产品的变形。

  对于结晶塑料产品,在设计过程中减少变形的措施通常是减少壁厚和提高壁厚的均匀性。壁厚减小的原因是结晶塑料有很大的收缩率。减少壁厚可以减少产品的体积收缩。可以看出,之所以使用Moldflow软件来分析和改善壁厚的均匀性,是因为如果壁厚不均匀,薄壁和厚壁的结晶度是不同的,不同零件的结晶度不同,使得不同零件的收缩率不同,从而产生内应力,导致产品变形。

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