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淺談模具溫度對注塑件質(zhì)量控制的5點(diǎn)作用
????????模具溫度是指在注塑過(guò)程中與制品接觸的模腔表面溫度。因為它直接影響到制品在模腔中的冷卻速度,從而對制品的內在性能和外觀(guān)質(zhì)量都有很大的影響。
????????1.模溫對產(chǎn)品外觀(guān)的影響
????????較高的溫度可以改善樹(shù)脂的流動(dòng)性,從而通常會(huì )使制件表面平滑、有光澤,特別是提高玻纖增強型樹(shù)脂制件的表面美感。同時(shí)還改善融合線(xiàn)的強度和外表。
????????而對于蝕紋面,如果模溫較低的話(huà),融體較難充填到紋理的根部,使得制品表面顯得發(fā)亮,“轉印”不到模具表面的真實(shí)紋理,提高模具溫度和料溫后可以使制品表面得到理想的蝕紋效果。
????????2.對制品內應力的影響
????????成型內應力的形成基本上是由于冷卻時(shí)不同的熱收縮率造成,當制品成型后,它的冷卻是由表面逐漸向內部延伸,表面首先收縮硬化,然后漸至內部,在這過(guò)程中由于收縮快慢之差而產(chǎn)生內應力。
????????當塑件內的殘余內應力高于樹(shù)脂的彈性極限,或在一定的化學(xué)環(huán)境的侵蝕下時(shí),塑件表面就會(huì )產(chǎn)生裂紋。對 PC 與PMMA 透明樹(shù)脂所作的研究顯示,殘余內應力在表面層為壓縮形態(tài),內層為伸張形態(tài)。
????????而表面壓應力依其表面冷卻狀況而定,冷的模具使熔融樹(shù)脂急速地冷卻下來(lái),從而使得成型品產(chǎn)生較高的殘余內應力。模溫是控制內應力最基本的條件,稍許的改變模溫,對它的殘余內應力將有很大的改變。一般來(lái)說(shuō),每一種產(chǎn)品和樹(shù)脂的可接受內應力都有其最低的模溫限度。而成型薄壁或較長(cháng)流動(dòng)距離時(shí),其模溫應比一般成型時(shí)的最低限度要高些。
????????3.改善產(chǎn)品翹曲
????????如果模具的冷卻系統設計不合理或模具溫度控制不當,塑件冷卻不足,都會(huì )引起塑件翹曲變形。
????????對于模具溫度的控制,應根據制品的結構特征來(lái)確定陽(yáng)模與陰模、模芯與模壁、模壁與嵌件間的溫差,從而利用控制模塑各部位冷卻收縮速度的不同,塑件脫模后更趨于向溫度較高的一側牽引方向彎曲的特點(diǎn),來(lái)抵消取向收縮差,避免塑件按取向規律翹曲變形。
????????對于形體結構完全對稱(chēng)的塑件,模溫應相應保持一致,使塑件各部位的冷卻均衡。
????????4.影響制品的成型收縮率
????????低的模溫使分子“凍結取向”加快,使得模腔內熔體的凍結層厚度增加,同時(shí)模溫低阻礙結晶的生長(cháng),從而降低制品的成型收縮率。相反,模具溫度高,則熔體冷卻緩慢,松弛時(shí)間長(cháng),取向水平低,同時(shí)有利于結晶,產(chǎn)品的實(shí)際收縮率較大。
????????5.影響制品的熱變形溫度
????????特別是對于結晶性塑料,如果產(chǎn)品在較低的模溫下成型,分子的取向和結晶被瞬間凍結,當一個(gè)較高溫的使用環(huán)境或二次加工條件下,其分子鏈會(huì )進(jìn)行部分地重新排列和結晶的過(guò)程,使得產(chǎn)品在甚至遠低于材料的熱變形溫度(HDT)下變形。
????????正確的做法是使用所推薦的接近其結晶溫度的模溫下生產(chǎn),使產(chǎn)品在注塑成型階段就得到充分的結晶,避免這種在高溫環(huán)境下的后結晶和后收縮。
????????總之,模具溫度在注塑成型工藝中是最基本的控制參數之一,同時(shí)在模具設計中也是首要考慮的因素。它對制品的成型,二次加工和最終使用過(guò)程的影響是不可低估的。