成型缺陷分析 | 翘曲、弯曲和扭曲

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翘曲、弯曲和扭曲

成型缺陷分析

       注射成型时塑料的成型收缩率随流动方向的不同而不同，就是说流动方向的收缩率远比 垂直方向大（收缩率各向异性），有时收缩率在方向上的差值达 1％以上；成型收缩率还受 成型制件壁厚和温度的影响，由于收缩率的不同，致使制件产生变形。

       注射成型是把粘流 态的高聚物挤压到模腔中成型的一种方法，所以不可避免在成型制件内部残留有内部应力， 此应力也将引起制件的变形。

       此外还有一些原因也往往引起变形。如制件未完全硬化就顶 出的变形；还有顶杆推力造成的变形。由于上述原因，将成型制件从模腔顶出后，就达不 到内部应变最小的理想形状，而出现翘曲、弯曲和扭曲等现象。可采用辅助工具来矫正冷 却变形。

       即把从模腔内顶出的且内部尚柔软的成型制件放在辅助工具中，随着辅助工具一 起冷却，从原始状态限定变形。根据冷却方式来确定冷却时间，一般需冷却 10min 以上， 能稍微防止变形，但不能抱有太大的期望。


       避免制品厚度的差异，在制品厚度大的地方设置浇口（1-1）， 因 直 线容易引起翘曲，做 成大的 R 曲线（图 A），制品可逆弯曲的模具（图 B）， 增加顶出杆个数，增加脱模斜度。

引起制件翘曲、弯曲和扭曲的具体原因及防止办法如下——

1冷却不充分或不均匀


       在未完全冷却时顶出，顶杆的顶推力往往使成型制件变形，所以未充分冷却就勉强脱模 会产生变形。对策是在模腔内充分冷却，等完全硬化后方可顶出。也可以降低模具温度、延 长冷却时间。

       然而，有的模具的局部冷却不充分，在通常成型条件下还有时不能防止变形。 这种情况应考虑变更冷却水的路径、冷却水道的位置或追加冷却梢孔，尤其应考虑不用水冷， 采用空气冷却等方式

2顶杆造成


       有的制件的脱模性不良，采用顶杆强行脱模而造成变形。对不易变形的塑料制件，这时 不是产生变形而是产生裂纹。对于 ABS 和聚苯乙烯制件，这种变形是以被推项部位的发白表现出来(参照开裂、裂纹、微裂和发白)。

       其消除方法是改善模具的抛光、使其易于脱模，有 时使用脱模剂也可改善脱模。最根本的改进方法是研磨型芯、减小脱模阻力，或增大拔模斜 度，在不易顶出部位增设顶杆等，而变更顶出方式则更重要。

3由成型应变引起


       成型应变造成的变形主要是由成型收缩在方向上的差异、壁厚的变化所产生的。因此， 提高模具温度、提高熔料温度、降低注射压力、改善浇注系统的流动条件等均可减小收缩率 在方向上的差值。

       可是，只变更成型条件大多难以矫正过来，这时就需改变浇口的位置和数 目例如成型长杆件时要从一端注入等。有时必需改变冷却水道的配置；较长薄片类制件更容 易变形，有时需变更制件的局部设计在其上翘一侧的背面设置加强筋等．利用辅助工具冷却 来矫正这种变形大多是有效的。不能矫正时，就必须修正模具的设计了。

       其中，最重要的是 应注意使制品壁厚一致。在不得已的情况下，只好通过测量制品的变形，按相反的方向修正 模具，加以校正。

4结晶性塑料


       缩率较大的树脂，一般是结晶性树脂（如聚甲醛、尼龙、聚丙烯、聚乙烯及 PET 树脂等） 比非结晶性树脂（如 PMMA 树脂、聚乙烯、聚苯乙烯、ABS 树脂及 AS 树脂等）的变形大，另 外，由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性，变形也大。由于融点温度范围狭窄多数产生变 形，并且往往是难以修正的。

       结晶性塑料的结晶度随冷却速度的不同而变化，即急剧冷却结 晶度降低、成型收缩率减小，而缓慢冷却结晶度升高、成型收缩率增大。结晶性塑料变形的 特殊矫正法就是利用这—性质。实际上使用的矫正法是使动、静模有一定的温差。

       就是采取 使翘曲的另一面产生应变的温度，即可矫正变形。有时这个温差高达 20℃以上，但必须十分 均匀地分布。必须指出，在设计结晶性塑料成型制件及模具时，如不预先采取特别的防止变 形的手段，制件会因变形而无法使用，仅使成型条件达到上述各项要求，大多数情况仍然不 能矫正变形。

5娇正制品翘曲的方法


       从模具中取出的制品如果要矫正，简单的办法就把要矫正的制品放在矫正的工具上，在 翘曲的地方加上重物，但必须明确决定重物的重量同所放的位置。

       或把翘曲的制品放在矫直 器上，一同放入制品热变形温度附近的热水中，简单地用手矫直。但要注意热水的温度不能 太高，否则会使制品的变形更加历害。 翘曲矫正后不可在制品上留有斑痕