塑膠件 內應力

1、1內應力產生在注塑制品中，各處局部應力狀態(tài)是不同的，制品變形程度將決定 于應力分布。如果制品在冷卻時。存在溫度梯度 則這類應力會發(fā)展， 所以這類應力又稱為成型應力”。注塑制品的內應力包兩種：一種是注塑制品成型應力，另一種是溫 度應力。當熔體進入溫度較低的模具時，靠近模腔壁的熔體訊速地冷 卻而固化，于是分子鏈段被“凍結”。由于凝固的聚合物層，導熱性很 差，在制品厚度方向上產生較大的溫度梯度。制品心部凝固相當緩 慢，以致于當澆口封閉時，制品中心的熔體單元還未凝固，這時注塑 機又無法對冷卻收縮進行補料。這樣制品內部收縮作用與硬皮層作用 方向是相反的；心部處于靜態(tài)拉伸而表層則處于靜態(tài)壓縮。在熔體充模流

2、動時，除了有體積收縮效應引起的應力外。還有因流 道，澆口出口的膨脹效應而引起的應力；前一種效應引起的應力與熔 體流動方向有關，后者由于出口膨脹效應將引起在垂直于流動方向應 力作用。2影響愉應力的工藝因素（1）向應力的影響在速冷條件下，取向會導致聚合物內應力的形成。 由于聚合物熔體的粘度高，內應力不能很快松馳，影響制品的物理性 能和尺寸穩(wěn)定性。各參數對取向應力的影響a熔體溫度，熔體溫度高，粘度低，剪切應力降低取向度減??；另一 方面由于熔體溫度高會使應力松馳加快，促使解取向能力加強?？墒窃诓桓淖冏⑺軝C壓力的情況下，模腔壓力會增大，強剪切作用 又導致取向應力的提高。b在噴嘴封閉以前，延長保壓時間，會

3、導致取向應力增加。c提高注射壓力或保壓壓力，會增大取向應力，d模具溫度高可保證制品緩慢冷卻，起到解取向作用。e增加制品厚度使取向應力降低，因為厚壁制品冷卻時慢，粘度提高 慢，應力松馳過程的時間長，所以取向應力小。（2）對溫度應力的影響如上所述由于在充模時熔體和型壁之間溫度梯度很大先凝固的外 層熔體要助止后凝固的內層熔體的收縮，結果在外層產生壓應力（收 縮應力），內層產生拉應力（取向應力）。如果充模后又在保壓壓力的作用下持續(xù)較長時間，聚合物熔體又補 入模腔中，使模腔壓力提高，此壓力會改變由于溫度不均而產生的內 應力。但在保壓時間短，模腔壓力又較低的情況下，制品內部仍會保 持原來冷卻時的應力狀態(tài)。

4、如果在制品冷卻初期模腔壓力不足時，制品的外層會因凝固收縮而 形成凹陷；如果在制品已形成冷硬層的后期模腔壓力不足時，制品的 內層會因收縮而分離，或形成空穴；如果在澆口封閉前維持模腔壓 力，有利于提高制品密度，消除冷卻溫度應力，但是在澆口附近會產 生較大的應力集中。由此看來熱塑性聚合物在成型時，模內壓力越大保壓時間越長，有 助于溫度所產生的收縮應力的減小反之會使壓縮應力增大。3內應力與制品質量的關系制品中內應力的存在會嚴重影響制品的力學性質和使用性能；由于 制品內應力的存在和分布不均，制品在使用過程中會發(fā)生裂紋。在玻 璃化溫度以下使用時，常發(fā)生不規(guī)則的變形或翹曲，還會引起制品表 面“泛白”，渾濁，

5、光學性質變壞。設法降低澆口處溫度，增加緩冷時間，有利于改善制品的應力不 均，使制品的機械性能均一。不管對結品型聚合物還是非結品型聚合物，拉伸強度都表現出各向 異向的特點。對非結品型聚合物拉伸強度會因澆口的們置而異；當澆 口與充模方向一致時，拉伸強度隨熔體溫度提高而降低；當澆口與充 模方向垂直時，拉伸強度隨熔體溫度的提高而增加。由于熔體溫度提高導致解取向作用加強，而取向作用減弱使拉伸強 度降低。澆口的方位會通過影響料流的方向來影響取向，又由于非結 品型聚合物比結品型聚合物的各向異性表現的強烈，所以在垂直于流 動方向上的拉伸強度前者比后者大。低溫注射比高溫注射有更大的力 學各向異性，如注射溫度高時，垂直方向與流動方向的強度比為1.7，