塑料成型工藝基礎知識(二)

  • A+
所屬分類:加工指南

(san)juhewudedanxing

聚合物熔體在有應力時存在著黏性和彈性。上面已簡述了黏流特征在成型加工中的重要作用,而彈性特征在成型加工中同樣具有指導意義。彈性是物體抵抗引起形變的外力并于外力解除后恢復原狀的能力。聚合物彈性變形的實質是長鏈分子主鏈的彎曲和延伸,應力解除后, 這種彎曲和延伸部分恢復需要克服內在黏性的阻滯,形變是可逆的。同時這種彈性恢復并不是像剛性物體(低分子或高分子晶體或玻璃體)那樣是瞬時的,而是需要一定的時間,這一時間我們稱為“松弛時間”。另一方面,當聚合物熔體受到應力的作用產生形變時,其變形的能量被熔體儲存,一旦外界應力消除,形變就將得到恢復。例如,在擠出成型時的熔體離模膨脹,即所謂的巴拉斯效應(Barus effect)。圖1-1所示,擠出物膨脹后的最大直徑與擠出口模的直徑之比稱為膨脹比,它與擠出模具的設計有很大關系,不僅管狀制品有膨脹現象,異型制品、片狀制品也是如此。

塑料成型工藝基礎知識(二)

圖1-1 擠出塑料時的出模膨脹現象

do—koumoneijing;df—jichuwupengzhanghoudezhijing;df/do—pengzhangbi

在成型加工中,決定熔體是黏性變形還是彈性變形的基本條件是:凡是變形經歷的時間大于“松弛時間”的,則黏性變形就占優勢。例如,以相同材料和相 同溫度擠出棒材,若剪切速率103 s-1,剪切應力為3×105?Pa,則對應的松弛時間為2.5×10-3s。如果熔體通過口模的時間為20s(即變形的經歷時間),很顯然黏

性變形占優勢,彈性變形是極其微小的部分。值得注意的是,即便是微弱的彈性變形,也能使熔體產生流動缺陷

qubierongtizhongdedanxingbianxingshishujianqiexingdehuanshilashenxingde,rengyisongchishijianerding。jutidefangfashigenjurongtizaichengxingzhongsuojinglideguocheng,fenbieqiuchujianqiehelashendesongchishijian,zaidanxingbianxingzhongzhanyoushide,jiangshisongchishijianjiaodadeyizhong。

(四)聚合物的流動缺陷

聚合物熔體在成型加工中常會出現不正常的流動缺陷,輕則表面出現悶光、麻面、波紋、裂紋,重則制品物理性能發生劣變。這些缺陷與成型工藝、制品設計、設備、模具、聚合物種類等因素有關,其主要原因有以下幾點。

  1. 壁上滑移

熔體在高剪切應力下沿管壁流動時,貼近管壁的一層熔體會發生間斷的流動,又稱滑移,也就是說壁上剪切應力沿流道不是恒定的。導管壁上發生滑移過程,首先是壁上熔體出現黏附,然后發生壁上滑移,最后出現熔體剪切流動。尤其是在擠出成型加工中,模具口模端部處壁上滑移最為顯著,其滑移的減弱與熔體方向相反,即滑移是從口模端部開始的,這就是我們常見擠出物離模膨脹不均

deyuanyinsuozai。rongtiyidanfasheng“nianfu-huayi”huanhuizaochengbuwendingdeliudongqu,shixingchengzhipinbiaomian“shayupizheng”dezhongyaoyuanyin。lingwai,huayichengduhuanyujuhewuzhonglei、peifangzhongderunhuajiheguanbidexingzhiyouguan。

  1. 熔體破裂

在擠出成型中,擠出制品表面出現粗糙、周期性的變形,常常發生在擠出速率加大的情況下,擠出制品首先出現外表粗糙,繼而出現疙瘩、波紋,最后出現不規則螺旋形裂痕。這一現象稱為熔體破裂。目前解釋熔體破裂的原因分歧較大。一種解釋是上面所述的“黏附-滑移”效應所致;一種解釋是歸因于熔體彈性所造成的;還有一種解釋是剪切速率或剪切應力超過臨界值。人們經過長期實踐總結出熔體破裂與下列因素有關:管壁處的剪切應力或剪切速率高于臨界值才發生熔體破裂,此臨界值隨著口模的長徑比和溫度的提高而上升,又隨著聚合物分子量的降低和分子量分布幅度的增大而上升,這一剪切應力的臨界值一般為 105?-106?Pa ;當模具型腔趨流線型結構時,能使剪切速率增大10倍以上;熔體破裂還與模具材料有關,與表面粗糙度無關;有些聚合物,像高密度聚乙烯在剪切速率高于通常的臨界值時,不發生熔體破裂現象,因此這類聚合物采用高速加工是可能的。

  1. 入口和出口效應 (末端效應 )

dangrongtijingdaguanhuozhucaoliuruxiaoguanhou,zuichuyiduanquyunei ( jiantu1-2zhongde l) yalijiangjiaoda,qiyuanyinzaiyu:rongtiyoudaguanbijinxiaoguanshi,tabixubianxingyishiyingxindeqieyoushidangyasuoxingdeliudong。youyujuhewujuyoudanxing,duibianxingjuyouyidingdedikangli,yincijiuyaoxiaohaoshidangdenengliang,yejiushisunhaoxiangdangdeyalijianglaiwanchengzaizheduanguanneidebianxing。qici,rongtidegediansuduzaidaxiaoguanneishibutongde,weidiaozhengsuduyeyaoxiaohaoyidingdenengliang(yalijiang)。

塑料成型工藝基礎知識(二)

tu 1-2moduanxiaoyingyuanli

congtu(1-2)zhongzhidao,rongtiliuchuguanshi,liaoliuchuxianxianshousuohoupengzhangdexianxiang。zheshiyouyurongtizaiguanneiliudongshi,zaiyuliaoliufangxiangchuizhijiemianshangdegediansudushibudengde,dangliuchudaoguanhouxudiaozhengweixiangdengsudu,liaoliuzhijingjiuhuifashengshousuo。jishousuozhihoudepengzhangshiyouyudanxinghuifusuozaochengde。tongchangqingkuangxia,guandechangduyueduan,jianqiesulvyueda,pengzhangchengduyeyueda,qichengdukeda30%~100 %。

san、juhewudejiareyulengque

zhongsuozhouzhi,juhewuzaichengxingjiagongzhongjunxujiareyulengque。jiareyulengquedenanyichengdushiyouwuliaoduiredechuandisudujuedingde,huanjuhuashuoshiyouwuliaoderekuosanxishujuedingde。

(yi)juhewuzaichengxingjiagongzhongrekuosanxishudetezheng

(1)zaibutongwenduxia,gezhongjuhewurekuosanxishudebianhuafudubuda,tongchangdoubuzu2bei;

(2)bolitaizhinianliutaiderekuosanxishushizhujianxiajiangde;

(3)zainianliutaishidejiaodawendufanweineiderekuosanxishujihububianhua;

(4)gezhongjuhewurekuosanxishuxiangchabuhenda,jibianzainianliutai,rechuandaosulvdouhenxiao,gujiarehelengquedouburongyi;

(5)rekuosanxishuyujuhewumiduchengzhengbi。

(er)yingxiangjiarehelengquedeyinsu

jianyujuhewurechuandisulvxiaodetezheng,zaijiarehelengqueshiyingzhuyijidian:

(1)jiareyuanyurongtidewenchabunengtaida,fouzehuizaochengjubuwenduguogaoerdaozhijuhewujiangjiehuofenjie;

(2)lengquejiezhiyurongtidewenchayibunengtaida,fouzeyinlengqueguokuaiershizhipinchanshengneiyingli,daozhiwanquqiangdu、lashenqiangdudengxingnengxiajiang;

(3)yingchongfenliyongyouyurongtinianduda,yinfenzijiandemocaerchanshengdemocareliang。zhezhongzimocarezaichengxingjiagongzhongshiyouyide,kefangzhirongtishaojiao;

(4)juhewuyoubolitaizhuanbianweinianliutai,jiejingxing(rujuyixi)bifeijiejingxing(rujubenyixi)suoxiaohaodereliangda,yejiushishuo,zailengqueshiyaopaichugengduodereliang。

  • TPV/TPE業務助理
  • weinxin
  • 更多好文敬請關注
  • weinxin
轉載橡塑文章,請獲得美特授權

發表評論