制品收縮性的控制,可從以上介紹的影響因素入手。
(1)塑料材料 選擇相對分子質量大小適當且分布均勻的塑料材料;選擇流動性好、熔體流動速率低的聚合物;選用有增強劑或填料的復合材料;對結晶性塑料,提供減小結晶度和穩(wěn)定度的條件。
(2)制品設計 在能確保強度、剛度要求的前提下,適當減小制品的厚度;盡量保證的厚度均勻;帶有加強筋的制品,可減小收縮;制品的幾何形狀盡量簡單、對稱,使收縮均勻;采用邊框補強可減小收縮;金屬嵌件的使用要合理,尺寸大的嵌件要預熱。
(3)模具設計 適當加大澆口截面積;縮短內流道,減小流長比;模具冷卻水孔的設置要合理,分布要均勻,冷卻效率要高。
(4)注射機 機筒和噴嘴的溫度控制系統(tǒng)應穩(wěn)定、可靠,精度要高;所用螺桿的塑化能力高、塑化質量均勻、計量準確;能實現注射壓力和速度的多級控制;合模機構的剛性、鎖模力要大;注射機油溫穩(wěn)定、壓力和流量的波動范圍小。
(5)成型工藝 在實際生產中,一旦原料、制品、注射機與模具確定后,只有從工藝因素入手控制塑料制品的收縮率。
1)注射壓力。在注射成型過程中,熔體是在一定的溫度和壓力作用下充入模具型腔,并一直繼續(xù)到澆口凝固為止。澆口凝固時的壓力稱為“封口壓力”。封口壓力對制品的收縮起決定性作用。一般來說,封口壓力大則制品的收縮率減小。
2)熔體溫度。無論是從聚合物的結晶、取向機理,還是從P-V-T狀態(tài)議方程上看,制品在保壓流動階段和冷卻定型階段的收縮都隨熔體溫度的升高而增加。
3)模具溫度。模具溫度只對澆口在封閉后的收縮起主導作用,它通過分子的凍結影響型腔表面凍結層的厚度。降低模具溫度可使凍結層快速加厚,制品收縮率減小。
4)充模速率。該參數對收縮量的影響比較復雜。從分子結構形態(tài)的角度來看,提高充模速率會加強分子取向作用,同時也加強了結晶作用。取向作用會加大收縮,結晶會減小收縮。由于充模速率的加大,有助于加大熔體在澆口凍結前的充模時間,相對地延長了補料時間,所以充模速率對收縮率總的與模腔壓力對收縮率的影響是一致的,即充模速率增加使收縮率降低。
例如使POM收縮率最小的[敏感詞]工藝參數為:熔體溫度190℃,注射時間15s,冷卻時間20s,模具溫度20℃,背壓1.2MPa。