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解析影響塑料制品收縮翹曲的五大因素

2019-11-06 17:32:39 

翹曲(warpage)是塑件未按照設(shè)計(jì)的形狀成形,卻發(fā)生表面的扭曲,塑件翹曲原因是成形塑件的不均勻收縮。假如整個(gè)塑件有均勻的收縮率,塑件變形就不會(huì)翹曲,而僅僅會(huì)縮小尺寸;然而,由于分子鏈/纖維配向性、模具冷卻、塑件設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及成形條件等諸多因素的交互影響,要能達(dá)到低收縮或均勻收縮是一件非常復(fù)雜的工作。

解析影響塑料制品收縮翹曲的五大因素

提問

那么影響塑料制品收縮翹曲的因素是什么呢?


01

與塑料結(jié)晶度有關(guān)

熱塑性塑料有結(jié)晶型和無定形兩種,結(jié)晶型分子鏈排列整齊,穩(wěn)定,緊密,在冷卻凝固時(shí),有晶核到晶粒的生成過程,常見的結(jié)晶型塑料品種有:聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚酰胺(尼龍)。無定形的塑料分子鏈排序雜亂無章,在冷卻凝固時(shí),沒有晶核與晶粒的生長過程,只是自由的大分子鏈的“凍結(jié)”,常見的無定形塑料品種有:聚苯乙烯(PS),聚氯乙烯(PVC),丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(俗稱ABS)等。有時(shí)候死記不太好記,可以這樣記憶,通常來說,結(jié)晶型塑料是不透明或半透明的,無定形塑料是透明的(ABS除外)。


02

與顏料的類型有關(guān)

有機(jī)顏料在塑料成型中可能充當(dāng)成核劑而促進(jìn)結(jié)晶化進(jìn)程,一般來說,分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱的顏料,收縮影響大,比如顏料紅254,顏料藍(lán)151,顏料藍(lán)153,酞菁綠7等,而無機(jī)顏料則對(duì)收縮性影響小,比如鈦白粉,群青可以忽略不計(jì)。


03

與顏料的形態(tài)有關(guān)

顏料的結(jié)晶狀態(tài)各種各樣,粒子有針狀,棒狀,球形等等。如果是針狀或棒狀,長度方向容易沿樹脂流動(dòng)方向排列,因而產(chǎn)生收縮,這個(gè)現(xiàn)象,不知道大家平常注意過沒有,好比你往河里丟一根長條小木棍,不管你是怎么丟的,過了一會(huì)木棍會(huì)自動(dòng)調(diào)整成沿水流方向,就是這個(gè)道理。而無機(jī)顏料通常是球狀結(jié)晶,球形哪個(gè)方向都一樣,也不存在方向排列的問題,所以無機(jī)顏料通常不會(huì)有收縮翹曲的問題。因此結(jié)晶型塑料在注塑成型時(shí)的收縮率一般比非結(jié)晶塑料要大,熱固性塑料則幾乎無影響,也就是說,收縮翹曲只發(fā)生在結(jié)晶型塑料里。


04

與顏料的粒徑有關(guān)

同一種顏料類型,不同的生產(chǎn)廠家工藝不一樣,生產(chǎn)的顏料粒徑也不一樣,粒徑大小也會(huì)影響收縮翹曲,當(dāng)粒徑大到一定程度或小到一定程度,成型收縮率小,這個(gè)不太好描述,也沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),只能在實(shí)際應(yīng)用中去試,總的來說,哪怕同一個(gè)顏料的類型,這個(gè)廠生產(chǎn)的變形嚴(yán)重,也許另一個(gè)廠生產(chǎn)的就收縮翹曲很輕微。


05

與顏料的成型溫度有關(guān)

塑料成型時(shí),需要溫度融化塑料,這個(gè)成型溫度隨塑料的品種,不同的加工方法而各不相同,比如:顏料棕23,顏料紅149在加工溫度220℃會(huì)明顯影響HDPE塑料的收縮性,溫度升高反而影響降低;而顏料黃13HDPE中,如加工溫度太低,塑料制品的收縮影響增大,所以這個(gè)也沒有什么規(guī)律可循,除了按生產(chǎn)工藝去測(cè)試,好像也沒什么其它解決方案。


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