內(nèi)應(yīng)力是怎樣產(chǎn)生的.doc

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1、內(nèi)應(yīng)力是怎樣產(chǎn)生的因?yàn)橥饨绲闹T多因素，破壞了塑膠材料中分子鏈亂序及松弛的自然形式，使之處于一種非穩(wěn)定狀態(tài)而產(chǎn)生殘留應(yīng)力．具有殘留應(yīng)力的產(chǎn)品在分子鏈松弛或者重結(jié)晶的過(guò)程中，就會(huì)有應(yīng)力的釋放，并因而導(dǎo)致產(chǎn)品的翹曲變形及尺寸變化等問(wèn)題，這也是產(chǎn)品因環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂的主要原因．殘留應(yīng)力的分類(lèi)取向應(yīng)力塑膠材料分子鏈在成型過(guò)程中由于受到高壓和高剪切力作用導(dǎo)致分子鏈發(fā)生劇烈變化，在分子未完全回復(fù)亂序及松弛的自然狀態(tài)前即遭凍結(jié)，從而導(dǎo)致殘留取向應(yīng)力，尤以PC材料最為明顯，其它如PC／ABS、PSU等也存在同樣問(wèn)題．這種狀況的出現(xiàn)與其分子鏈結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系剪切取向應(yīng)力代表塑料加工過(guò)程中由于剪切流動(dòng)造成應(yīng)力大小

2、，它受塑膠流動(dòng)速率與黏度的影響．在充填結(jié)束瞬間，由于充填體積變少，流量固定時(shí)射速增加，加上塑膠較冷，黏度較高，因此最后充填位置的剪切應(yīng)力較高，塑料可能會(huì)產(chǎn)生裂解及較高的殘留應(yīng)力產(chǎn)生位置：澆口位置－－因射速快或保壓時(shí)間長(zhǎng)而容易產(chǎn)生擠壓取向應(yīng)力；壁厚急劇變化處－－（特別是由厚到薄處）會(huì)因壁薄位置剪切力強(qiáng)而產(chǎn)生擠壓取向應(yīng)力；料流充填不平衡處－－會(huì)因?yàn)檫^(guò)度充填而造成局部擠壓而產(chǎn)生擠壓取向應(yīng)力收縮應(yīng)力分子鏈在從熔融到冷卻的過(guò)程中，因?yàn)楫a(chǎn)品壁厚或者冷卻水路的差別而導(dǎo)致冷卻溫度的不均勻，從而導(dǎo)致不同溫度部位的收縮不同，那在收縮率不同部位，界面之間會(huì)因?yàn)槔旒羟卸a(chǎn)生殘留應(yīng)力產(chǎn)生位置：主要發(fā)生在壁厚不均

3、之產(chǎn)品上．壁厚變化劇烈的位置，由于熱量散發(fā)不均勻，所以容易產(chǎn)生不同的收縮取向影響應(yīng)力產(chǎn)生的主要因素產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：尖角的存在，容易導(dǎo)致在該位置應(yīng)力集中的情況發(fā)生．當(dāng)受到外力沖擊或溶劑誘導(dǎo)作用時(shí)就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂．壁厚分布不均勻，也會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力的產(chǎn)生．在壁厚產(chǎn)生變化的區(qū)域，會(huì)因?yàn)楹穸茸兓a(chǎn)生剪切速度的變化，從而會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力的發(fā)生模具結(jié)構(gòu)：澆口大小及位置的設(shè)置不合適也會(huì)導(dǎo)致料流填充不平衡，局部位置可能會(huì)過(guò)度充填，產(chǎn)生較大擠壓剪切應(yīng)力，造成類(lèi)似保壓過(guò)大所造成的應(yīng)力．成型參數(shù)：射出速度：提高射出速度，可降低分子鏈取向程度，有利于降低殘留應(yīng)力．射出壓力：射出壓力過(guò)大，容易導(dǎo)致局部壓力過(guò)大而產(chǎn)生應(yīng)力；但是射出

4、壓力太低，則不能達(dá)到所設(shè)定的射出速度，還會(huì)因?yàn)榱狭骼鋮s而加大剪切，導(dǎo)致分子鏈取向應(yīng)力增大，同樣會(huì)有較大殘留應(yīng)力．保壓壓力與時(shí)間：保壓過(guò)度和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都會(huì)增大澆口處的分子取向而產(chǎn)生較大殘留應(yīng)力。模具溫度：模具溫度太低，會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力不能及時(shí)釋放而殘留。熔融溫度：提高成型溫度，會(huì)降低塑膠材料的黏度而降低分子鏈的取向應(yīng)力，從而降低殘留應(yīng)力。以上成型條件在應(yīng)力影響方面相互制約，所以成型時(shí)針對(duì)殘留應(yīng)力的調(diào)整需要綜合各方面的情況。應(yīng)力的危害開(kāi)裂：因?yàn)閼?yīng)力的存在，在受到外界作用后（如移印時(shí)接觸到化學(xué)溶劑或者烤漆后端時(shí)高溫烘烤），會(huì)誘使應(yīng)力釋放而在應(yīng)力殘留位置開(kāi)裂。開(kāi)裂主要集中在澆口處或過(guò)度填充處。翹曲及變形

5、：因?yàn)闅埩魬?yīng)力的存在，因此產(chǎn)品在室溫時(shí)會(huì)有較長(zhǎng)時(shí)間的內(nèi)應(yīng)力釋放或者高溫時(shí)出現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)殘留應(yīng)力釋放的過(guò)程，同時(shí)產(chǎn)品局部存在位置強(qiáng)度差，產(chǎn)品就會(huì)在應(yīng)力殘留位置產(chǎn)生翹曲或者變形問(wèn)題。產(chǎn)品尺寸變化：因?yàn)閼?yīng)力的存在，在產(chǎn)品放置或后處理的過(guò)程中，如果環(huán)境達(dá)到一定的溫度，產(chǎn)品就會(huì)因應(yīng)力釋放而發(fā)生變化。應(yīng)力的消除方法熱處理：升高溫度，使之達(dá)到可使塑件分子鏈活動(dòng)的程度，讓被凍結(jié)的分子鏈經(jīng)升溫后松弛產(chǎn)生亂序，從而達(dá)到消除殘留應(yīng)力的目的。方式包括烘箱熱處理和遠(yuǎn)紅外加熱處理烘箱熱處理主要用於非結(jié)晶性材料，烘箱溫度達(dá)到或者接近其熱變形溫度即可，對(duì)於結(jié)晶性材料，烘箱溫度只要比其使用溫度高10~20度即可，因?yàn)槿绻?/p>

6、高會(huì)導(dǎo)致后結(jié)晶的產(chǎn)生，使產(chǎn)品的尺寸產(chǎn)生變化。此方式的缺點(diǎn)是在於烘箱溫度如果不均勻，就會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力消除不均勻，從而導(dǎo)致翹曲的產(chǎn)生。遠(yuǎn)紅外加熱的要點(diǎn)在於根據(jù)不同的材料選擇合適的加熱遠(yuǎn)紅外線頻率，其優(yōu)點(diǎn)在於加熱非常均勻；缺點(diǎn)在於需要儀器及專(zhuān)業(yè)知識(shí)。模具設(shè)計(jì)及成型控制：在模具設(shè)計(jì)中，要注意避免尖角的存在而形成應(yīng)力集中，要注意水路設(shè)計(jì)，保證冷卻均勻，避免因?yàn)槔鋮s不均而產(chǎn)生局部收縮應(yīng)力，還要注意澆口位置的放置，避免流程太長(zhǎng)導(dǎo)致不同位置壓力傳遞不同，而產(chǎn)生不同收縮程度導(dǎo)致應(yīng)力翹曲變形。