塑料托盤注塑翹曲變形
翹曲變形(Warping)是注塑制品的形狀偏離了模具型腔的形狀,它是塑料制 品常見的缺陷之一。隨著人們對塑料制品的外觀和使用性能要求越來越高,翹曲 變形程度作為評定產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標之一也越來越受到關(guān)注和重視。
1) 翹曲變形的原因
由于熱脹冷縮,在冷卻過程中所有的塑料都會產(chǎn)生收縮,由于制品的不同區(qū) 域收縮量的不同引起的制片外觀變形,就是翹曲變形。造成制品翹曲的原因主要 有以下幾方面:
(1) 分子取向不均衡。由于充模時大部分聚合物分支沿流動方向排列,這就 造成了塑料在成型過程中,沿熔料流動方向上的分子取向大于垂直流動方向上的 分子取向。充模結(jié)束后,被取向的分子形態(tài)力圖恢復(fù)原來的狀態(tài),造成塑件在這 個方向上長度縮短。由此,塑件沿埒料流動方向的收縮大于垂直方向,導致兩個 垂直方向上的收縮不均勻,造成塑件翹曲變形。
(2) 冷卻不當。如果模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計不合理或者模具溫度控制不當,也 會引起翹曲變形。特別是當塑件的壁厚差異較大時,由于各部分的冷卻收縮不一 致,更容易發(fā)生翹曲。
(3) 模具的澆注系統(tǒng)。模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對塑件行為尺寸的影響也很 重要,尤其是模具澆口的設(shè)計,關(guān)系到熔料在模具內(nèi)的流動特性、塑件內(nèi)應(yīng)力的 形成以及熱收縮變形等。
(4) 模具脫模及排氣系統(tǒng)。如果塑件在脫模過程中受到較大的不均衡外力作 用,會使其形體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的翹曲變形。此外,模具排氣不良對于塑件的翹曲 變形也有一定的影響。
(5) 工藝操作不當。在工藝操作過程中,注射壓力、注射速度、保壓時間等 工藝參數(shù)都會對塑件的翹曲變形產(chǎn)生影響。
2) 翹曲變形控制對策
注射制品翹曲變形的控制是很棘手的。通過成型條件的調(diào)整效果非常有限, 而應(yīng)該從模具設(shè)計的方面著手解決。針對翹曲、變形的原因所采取的主要解決手 段如下吧
(1) 塑件成型后,冷卻時間不夠或模溫太高及出模太早塑件來不及固化,而 引起的翹曲變形,可以延長塑件在模內(nèi)冷卻時間,降低模具溫度,加快冷卻速度, 成型固化后再脫模。
(2) 澆口位置和大小不合適;料溫、模溫太低,注射壓力小、速度快,保壓 時間不足、冷卻不均勻、收縮不均勻產(chǎn)生的翹曲變形,應(yīng)根據(jù)不同情況,調(diào)整工 藝流程。
(3) 注塑成型時,定、動模具溫差太大,引起翹曲變形,應(yīng)合理控制模具溫 度,盡量使定、動模具溫度趨于一致。
(4) 模具強度不夠、模具精度低、定位不可靠引起的翹曲變形,應(yīng)重新設(shè)計 模具。
(5) 模具頂出機構(gòu)受力不均,頂桿位置不合理,使塑件出模時產(chǎn)生翹曲變形, 應(yīng)重新調(diào)整頂出機構(gòu),使頂桿位置分布均勻。
(6) 塑件設(shè)計不合理引起的翹曲變形,應(yīng)修改塑件設(shè)計,使塑件形狀設(shè)計合 理,薄、厚部位相差不宜太大,并且嵌件分布均勻,符合工藝要求。
現(xiàn)在,更可以通過CAE技術(shù)對注塑件進行翹曲變形分析,找出塑件收縮、翹 曲變形的原因;降低殘余應(yīng)力對制品使用性能的影響;提高注塑件的成型尺寸精 度;確定制品的高應(yīng)力區(qū),并優(yōu)化塑件的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
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