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吸塑工艺流程
  

吸塑工艺流程

 

塑料成型后的收缩会导致处理器和用户的各种问题。这种现象不同程度地影响到所有的塑料,这次检讨的目的,是为了给这种影响的概述,使一个共同的信息基础。

塑料的种类

大多数人都熟悉传统的塑料划分为:

  • 热塑性塑料 - 可重熔和改革
  • 热固性塑料 - 巩固和不能重熔
  • 橡胶 - 一种特殊情况

在我们的例子中,我们只在热塑性塑料感兴趣,这些都可以进一步细分为:

非晶-这些都是塑料聚合物链中的固体或液体的状态没有很好定义的顺序 。这种材料的例子是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯或有机玻璃),PS(聚苯乙烯),PVC和ABS 。结构如图1所示。

作为一般规则,任何可以明确的形式在玻璃生产的聚合物,是一种无定形的类型。

图1:无定形聚合物结构

结晶-这是一个定义良好的晶体结构形式的塑料 。有几个模型和晶体形成的理论,但最流行 的涉及了“流苏胶束”的模式。这是在竹架板批发二维的形式在图2所示 。这表明在非晶基体中嵌入有序的地区(晶体) 。晶体的形成核点开始,向外延伸到了大量的聚合物。

较大的结构,成捆的晶粒组成,被称为球晶,而这些都是在大量的材料中形成。这是相同的过程在一个金属颗粒的形成和增长。

图2:根据流苏胶束理论,呈现出有序的地区(晶体)在非晶基体中嵌入一个结晶聚合物分子的三维代表性。(之后科比)

方面考虑收缩的重要的一点是,晶体的形成提供了更好的聚合物链,因此增加收缩
包装。结晶聚合物的例子是PP(聚丙烯),PE(聚乙烯),PA(聚酰胺或尼龙)和POM(聚氧化亚或缩醛)。

作为一般规则,结晶聚合物不能在玻璃清晰的形式产生。

收缩的类型

收缩的基础上压缩性和塑料的热膨胀。在结晶塑料材料的结晶部分的相变收缩大大增加。

压缩和温度收缩

收缩率压缩和温度的影响是最好的讨论,在这些重大的影响实际上是周期内的成型周期。这些严格的分析,需要考虑的PVT图(压力 - 体积 - 温度图)PS是在图3所示为典型的图。

图3:图PS的pVT。

这个过程是:

  1. 螺杆开始前进,立即压缩在前面的提示。这力量开始充盈腔通过热流道系统。
  2. 腔被填满。
  3. 熔体在型腔被压缩,直到达到最大压力。
  4. 从注射到保压切换。
  5. 从开关的压降 - 从每桶材料。
  6. 保压压力达到,但压力下降时,由于帕玛uv灯管冷却和减压过程中体积收缩。保持压力,推动更多的融进腔是保持和音量。
  7. 门被冻结,并没有提供更多的材料。
  8. 压降从冷却,体积保持不变。
  9. 达到大气压力,成型分离腔内壁开始收缩。
  10. 冷却在恒定的压力。
  11. 凝固。
  12. 脱模。
  13. 最终状态。

以上在这一阶段的成交量萎缩的PVT图上标明的是几乎完全定义热膨胀,在较小的程度,成型参数的合作效率。

检查结果表明,收缩值不低,但也收缩的范围,对于一个给定的塑料小的无定形聚合物,这是唯一的影响目前的收缩值。对于一个典型的无定形聚合物的收缩0.3 - 0.7%。这仅仅是由于冷却从大约150 摄氏度 (在关闭的熔融温度) 23 ° C(室温)的聚合物,可与合作,高效的热膨胀收缩 。

其他因素,如零件的几何形状,方向和成型参数,却忽视了这个简单的解释,但被认为是后来。

作为一般规则的无定形聚合物的收缩率90-95%,在弹射和100%,在3至4小时内完成。在任何情况下,收缩率小,足够的5-10%的收缩发生后弹射不正常功能有效。

它一般是真实的,实现的无定形聚合物成型公差远高于结晶聚合物实现更好的。

无定形聚合物,收缩值,平行于流动方向的直角也将有所不同。一般来说,平行的流动方向的收缩大于直角流动方向。这种效果是由于方向和伸展的分子和随后的放松。这种效果是再结晶聚合物结晶收缩的影响也存在显着得多。

结晶收缩

结晶聚合物的可压缩性和温缩和结晶收缩的影响。

在熔融结晶聚合物(它们的结构类似于图1)没有秩序,但聚合物凝固的晶体结构形式(见图2)和聚合物链更有效的包装,导致显着的体积收缩。

这是显示在图4为PP。比容的变化,导致收缩的影响远远比那些在无定形聚合物看到。

图4:聚丙烯与温度的比容

一个给定的聚合物的结构和性质将在很大程度上取决于结晶已经发生。一个相对较少的大晶体聚合物的质量将有很大的不同,在更多的属性,以一种高分子质量,但规模较小,晶体。有两种可能的情况:

  1. 均相成核 - 这是一个纯粹的聚合物,如纯PP和结果是一个小数目核,网站和几大晶体的情况下。
  2. 非均相成核 - 核地点和许多小晶体颗粒在聚合物中的行为形成。这是一定的着色剂和收缩率较高的结果的情况下对PP。

在这两种情况下的结晶,是依赖于温度。

在讨论的结晶率,我们需要定义两个临界温度,它们是:

Tg的 -玻璃化转变温度低于T 是几乎没有在本地范围内的分子运动和聚合物有许多与普通有机眼镜,包括硬度和刚度关联的属性。

 Tm -结晶熔点:这是在晶体熔化和一个结晶聚合物,类似于一种无定形聚合物,即没有短程有序的温度 。

结晶率(包括成核和生长),在图5所示的方式取决于温度。

图5:了晶体的线性聚合物的结晶速率温度曲线的典型形式。

最大的结晶率发生在温度的半(T + T g)条。

上面的T 无结晶存在(由T的定义),低于T 没有进一步的分子运动是可能的核或生长晶体。结晶速度最快的发生与T中途和T 因此,聚合物与T仍然克和T m 更大更长的时间将是结晶量 。

在许多情况下,一个温暖的模具(从而降低了冷却速率)将增加的收缩量。

对于PP 的T值是5 摄氏度 ,而 T米是150 ℃ 。这意味着,PP将继续缓慢地结晶在室温(21 Ø三),直至达到平衡 。一般来说收缩约85%发生在第一个24小时和98-99%已在第一周举行。余下的收缩可能需要长达3个月完成。提高温度,速度的过程和沸水收缩在一个小时内发生 。

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