ABS改性塑料注塑件質(zhì)量分為內(nèi)部質(zhì)量和外部質(zhì)量兩方面的內(nèi)容。內(nèi)部質(zhì)量包括制件內(nèi)部的材料組織結(jié)構(gòu)形態(tài),制件的密度、強度、應力等;外部質(zhì)量即為制件表面質(zhì)量,常見的有欠注(未注滿)、分型線明顯(跑料)、凹陷(塌坑或縮痕)、變色(分解紋)、暗紋(黑印)、熔接痕(合料紋)、銀絲(水紋)、剝層(起皮)、流動痕(水波紋)、噴射流(蛇行紋)、變形(翹曲、扭曲)、光潔程度差(劃傷、劃痕)、龜裂(裂紋)、無光澤(不亮)、氣泡(空洞或中空)、白化(有白印)等。
影響ABS注塑件質(zhì)量問題的因素很多,其中應力開裂是常見的致命缺陷之一,嚴重阻礙了ABS注塑件的應用。
ABS改性塑料注塑件應力開裂原因分析
應力分類及產(chǎn)生過程聚合物受力后,內(nèi)部會產(chǎn)生與外力相平衡的內(nèi)力,單位面積上的內(nèi)力即稱為應力。根據(jù)形成的原因應力可分為內(nèi)應力和外應力。內(nèi)應力包括主動應力和誘發(fā)應力兩種類型。主動應力是與外力(注塑壓力、保壓壓力等)相平衡的內(nèi)力,故也稱為成型應力。
成型應力的大小取決于聚合物的大分子結(jié)構(gòu)、鏈段的剛性、熔體的流變學性質(zhì)及制件形狀的復雜程度和壁厚大小等許多因素。成型應力值過大,很容易使制件發(fā)生應力開裂和熔體破裂等成型缺陷。誘發(fā)應力的形成原因很多,諸如塑料熔體或注塑件內(nèi)部溫差或收縮不均勻引起的內(nèi)力;制件脫模時因為模腔壓力和外界壓力的差值所引起的內(nèi)力;
塑料熔體因為流動取向引起的內(nèi)力等。顯然,誘發(fā)應力一般都無法與外力平衡,并且很容易保留在冷卻后的制件內(nèi)部,成為殘余應力,從而對制件質(zhì)量產(chǎn)生影響。外應力主要指注塑件使用中因受到外力的作用而產(chǎn)生的應變力。對于塑料結(jié)構(gòu)件,使用中往往與金屬固定件連接,為達到緊固、牢靠,從而使制件受到較大的剪切、擠壓,制件內(nèi)部必然產(chǎn)生與外力相平衡的內(nèi)力。
應力在注射過程中對制件質(zhì)量的影響從理論上講,當聚合物注射充模后,如能在保壓壓力作用下以極其緩慢的冷卻速率固化,則聚合物大分子在模腔內(nèi)就有充分的時間進行變形和重排,從而可使變形量逐漸與注塑壓力和保壓壓力的作用達到平衡,脫模后制件中無殘余應力,尺寸和形狀穩(wěn)定。
然而,在實際生產(chǎn)中,出于對生產(chǎn)率的要求,上述方法幾乎是不可能的。即使生產(chǎn)中采用緩冷措施,所得到的冷卻速率對于大分子的變形和重排來講,仍然非常劇烈。
大分子還將隨時間的延長繼續(xù)進行變形和重排,以便和成型時的應力作用結(jié)果相適應(消除殘余應力)。帶有較大殘余應力的制件經(jīng)常會在不大的外力或溶劑作用下脆化開裂,即應力開裂。
應力開裂是注塑件常出現(xiàn)的質(zhì)量問題之一,尤其是在氣候溫差變化較大的北方地區(qū),應力開裂現(xiàn)象更為突出。裂紋多出現(xiàn)在制件的澆口、棱邊、熔接痕等應力較集中的部位。
另外,由于應力的作用,制件還常出現(xiàn)變形、翹曲、扭曲等缺陷。內(nèi)應力從成型工藝上采取相應的措施,一般都可以使之降低到較低的限度。外應力往往容易被人們忽略,以致于把注塑件的開裂完全歸結(jié)于成型過程中產(chǎn)生的應力,使質(zhì)量問題無法從根本上得到解決。
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