熱固性塑料與熱塑性塑料.doc

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1、塑料是以高分子量合成樹脂為主要成分，在一定條件下（如溫度、壓力等）可塑制成一定形狀且在常溫下保持形狀不變的材料?！∷芰习词軣岷蟊砻娴男阅埽煞譃闊峁绦运芰吓c熱塑性塑料兩大類。前者的特點是在一定溫度下，經(jīng)一定時間加熱、加壓或加入硬化劑后，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而硬化。硬化后的塑料化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、質(zhì)地堅硬、不溶于溶劑、加熱也不再軟化，如果溫度過高則就分解。后者的特點為受熱后發(fā)生物態(tài)變化，由固體軟化或熔化成粘流體狀態(tài)，但冷卻后又可變硬而成固體，且過程可多次反復(fù)，塑料本身的分子結(jié)構(gòu)則不發(fā)生變化?！∷芰隙家院铣蓸渲瑸榛驹?，并加入填料、增塑劑、

2、染料、穩(wěn)定劑等各種輔助料而組成。因此，不同品種牌號的塑料，由于選用樹脂及輔助料的性能、成分、配比及塑料生產(chǎn)工藝不同，則其使用及工藝特性也各不相同。為此模具設(shè)計時必須了解所用塑料的工藝特性。第一節(jié)熱固性塑料　　常用熱固性塑料有酚醛、氨基（三聚氰胺、脲醛）聚酯、聚鄰苯二甲酸二丙烯酯等。主要用于壓塑、擠塑、注射成形。硅酮、環(huán)氧樹脂等塑料，目前主要作為低壓擠塑封裝電子元件及澆注成形等用。一、工藝特性　?。ㄒ唬┦湛s率　　塑件自模具中取出冷卻到室溫后，發(fā)生尺寸收縮這種性能稱為收縮性。由于收縮不僅是樹脂本身的熱脹冷縮，而且還與各成形因素有關(guān)，

3、所以成形后塑件的收縮應(yīng)稱為成形收縮。　　1．成形收縮的形式成形收縮主要表現(xiàn)在下列幾方面：　?。?）塑件的線尺寸收縮由于熱脹冷縮，塑件脫模時的彈性恢復(fù)、塑性變形等原因?qū)е滤芗撃＠鋮s到室溫后其尺寸縮小，為此型腔設(shè)計時必須考慮予以補(bǔ)償?！　。?）收縮方向性成形時分子按方向排列，使塑件呈現(xiàn)各向異性，沿料流方向（即平行方向）則收縮大、強(qiáng)度高，與料流直角方向（即垂直方向）則收縮小、強(qiáng)度低。另外，成形時由于塑件各部位密度及填料分布不勻，故使收縮也不勻。產(chǎn)生收縮差使塑件易發(fā)生翹曲、變形、裂紋，尤其在擠塑及注射成形時則方向性更為明顯。因此，模具

4、設(shè)計時應(yīng)考慮收縮方向性按塑件形狀、流料方向選取收縮率為宜。（3）后收縮塑件成形時，由于受成形壓力、剪切應(yīng)力、各向異性、密度不勻、填料分布不勻、模溫不勻、硬化不勻、塑性變形等因素的影響，引起一系列應(yīng)力的作用，在粘流態(tài)時不能全部消失，故塑件在應(yīng)力狀態(tài)下成形時存在殘余應(yīng)力。當(dāng)脫模后由于應(yīng)力趨向平衡及貯存條件的影響，使殘余應(yīng)力發(fā)生變化而使塑件發(fā)生再收縮稱為后收縮。一般塑件在脫模后10小時內(nèi)變化最大，24小時后基本定型，但最后穩(wěn)定要經(jīng)30～60天。通常熱塑性塑料的后收縮比熱固性大，擠塑及注射成形的比壓塑成形的大。（4）后處理收縮有時塑件按

5、性能及工藝要求，成形后需進(jìn)行熱處理，處理后也會導(dǎo)致塑件尺寸發(fā)生變化。故模具設(shè)計時對高精度塑件則應(yīng)考慮后收縮及后處理收縮的誤差并予以補(bǔ)償?！?．收縮率計算塑件成形收縮可用收縮率來表示，如公式（1-1）及公式（1-2）所示。　　　　　Q實=（a-b）/b×100(1-1)　　　　　　Q計=（c-b）/b×100（1-2）　　　　　　式中：Q實—實際收縮率（%）；　　　　　　　　　Q計—計算收縮率（%）；　　　　　　　　　　a—塑件在成形溫度時單向尺寸（毫米）；　　　　　　　　　　b—塑件在室溫下單向尺寸（毫米）；　　　　　　　　　　

6、c—模具在室溫下單向尺寸（毫米）。實際收縮率為表示塑件實際所發(fā)生的收縮，因其值與計算收縮相差很小，所以模具設(shè)計時以Q計為設(shè)計參數(shù)來計算型腔及型芯尺寸。　3．影響收縮率變化的因素在實際成形時不僅不同品種塑料其收縮率各不相同，而且不同批的同品種塑料或同一塑件的不同部位其收縮值也經(jīng)常不同，影響收縮率變化的主要因素有如下幾個方面。1）塑料品種各種塑料都有其各自的收縮范圍，同種類塑料由于填料、分子量及配比等不同，則其收縮率及各向異性也不同?！。?）塑件特性塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件，嵌件數(shù)量及布局對收縮率大小也有很大影響。（3）模具

7、結(jié)構(gòu)模具的分型面及加壓方向，澆注系統(tǒng)的形式，布局及尺寸對收縮率及方向性影響也較大，尤其在擠塑及注射成形時更為明顯?！。?）成形工藝擠塑、注射成形工藝一般收縮率較大，方向性明顯。預(yù)熱情況、成形溫度、成形壓力、保持時間、填裝料形式及硬化均勻性對收縮率及方向性都有影響。　如上所述模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)各種塑料的說明書中所提供的收縮率范圍，并按塑件形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件情況、分型面及加壓成形方向、模具結(jié)構(gòu)及進(jìn)料口形式尺寸和位置、成形工藝等諸因素綜合地來考慮選取收縮率值。對擠塑或注射成形時，則常需按塑件各部位的形狀、尺寸、壁厚等特點選取不同

8、的收縮率。另外，成形收縮還受到各成形因素的影響，但主要決定于塑料品種、塑件形狀及尺寸。所以成形時調(diào)整各項成形條件也能夠適當(dāng)?shù)馗淖兯芗氖湛s情況。常用塑料計算收縮率詳見表1-1。模具設(shè)計時選取收縮率的規(guī)則詳見第三章所述?！　。ǘ┝鲃有浴　∷芰显谝欢囟扰c壓力下填