有的成型制件并沒有局部破碎,只是表面產(chǎn)生微細(xì)的開裂,根據(jù)其程度和外觀上的差別,把較嚴(yán)重的叫開裂或裂縫,較輕微的叫做微裂或龜裂,龜裂同裂紋看起來(lái)很像,但本質(zhì)上是差異的兩種意思,即龜裂不是象空隙樣的缺陷,因加上的應(yīng)力在平行方向排列的高分子自身,因而如對(duì)其加熱,就能返回沒有龜裂的狀態(tài),用這種方法就能夠區(qū)分出龜裂和裂紋。其中微裂不僅在成型后產(chǎn)生;放置后或與溶劑蒸氣等接觸時(shí)也會(huì)發(fā)生。而ABS和耐沖擊聚苯乙烯根本不產(chǎn)生這種現(xiàn)象,卻以頂桿推頂部位發(fā)白的形式表現(xiàn)出來(lái),采用熱風(fēng)加溫則可消除這種發(fā)白現(xiàn)象。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因有下兩幾點(diǎn)。白化指應(yīng)力白色化,從圖上應(yīng)力屈服曲線同裂紋白色化的過(guò)程知見,的確要化費(fèi)能量。白色化后只要加少許的能量就會(huì)發(fā)生裂紋。(圖A)
應(yīng)力龜裂我們考慮可能是由于溶劑、油、藥品的作用使制品的結(jié)合力降低而產(chǎn)生(如下)
成型時(shí)模具的拔模斜度不足,成為倒拔模斜度,或模具型腔凸模粗糙拋光極差,因此制件脫模困難,使推出力過(guò)大,產(chǎn)生應(yīng)力,往拄造成制件破損或發(fā)白。由于主澆道拋光不好使制件粘在靜模、或者動(dòng)模上,有側(cè)壁凸凹并采用硬性脫模時(shí),更容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。總之發(fā)生這種缺陷時(shí),首先應(yīng)注意模具的拋光,并在增大拔模斜度的同時(shí)在成型制件開裂處附近增設(shè)頂桿,使制件不彎曲、合理地脫模。對(duì)于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)成型制件,因塑料本身較脆、表面要求有光澤,大多采用鍍鉻模具成型。然而電鍍具有平面不易鍍覆的性質(zhì),卻易放覆到轉(zhuǎn)角處;因而成為倒拔模斜度,所以必須予以特別注意。另外,因聚碳酸脂(PC)、PVC等材料容易粘在模具的鍍鉻層上,特別在角落上成為倒錐體,所以要給以注意。聚碳酸脂(PC)容易在模具鑲塊處產(chǎn)生裂紋,象這樣的情況最好在材料里加進(jìn)增強(qiáng)玻璃纖維為好。有殘余應(yīng)力的制品因溶劑、油、藥品的付著,會(huì)產(chǎn)生裂紋(以下講的應(yīng)力龜裂),微量的油付上后會(huì)產(chǎn)生很多的裂紋效應(yīng)。脫模斜度要足夠,脫模銷要分布平衡,制品上不要設(shè)計(jì)有銳角,還有要盡量避免制品的厚度差異。只要仔細(xì)觀察龜裂產(chǎn)生的位置,即可確定原因。由于過(guò)分擔(dān)心成型縮孔,結(jié)果注入模腔的熔料過(guò)多,使成型制件內(nèi)部產(chǎn)生極大的應(yīng)變。這時(shí)收縮變得很小,不但容易開裂,并且放置一段時(shí)間后內(nèi)部應(yīng)變更容易造成微裂。要消除過(guò)填充的開裂可提高熔料溫度、降低注射壓力、提高模具溫度,但只要保證熔料易于注入模腔即可。根據(jù)成型制件外觀等有關(guān)原因,必須以過(guò)填充的方式成型時(shí),為使制件不發(fā)生微裂,成型后應(yīng)進(jìn)行后處理(如熱處理),這對(duì)消除內(nèi)部應(yīng)變是有效的。在未完全硬化時(shí)就將制件頂出,有時(shí)頂針周圍開裂或發(fā)白。通過(guò)充分冷卻或改變模具本身的冷卻方式,等完全硬化后方可頂出。也可以降低模具溫度、延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。然而,有的模具的局部冷卻不充分,在通常成型條件下還有時(shí)不能防止變形。這種情況應(yīng)考慮變更冷卻水的路徑、冷卻水道的位置或追加冷卻梢孔,尤其應(yīng)考慮不用水冷,采用空氣冷卻等方式。置入嵌件成型時(shí)由于塑料的收縮,應(yīng)力顯著地集中在嵌件周圍。這個(gè)力雖然能牢固地保持住嵌件,但是應(yīng)力過(guò)大時(shí)嵌件周圍塑料往往開裂。在注射成型的同時(shí)嵌入金屬件時(shí),最容易產(chǎn)生應(yīng)力,而且容易在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才產(chǎn)生龜裂,危害極大。這主要是由于金屬和樹脂的熱膨脹系數(shù)相差懸殊產(chǎn)生應(yīng)力,而且隨著時(shí)間的推移,應(yīng)超過(guò)逐漸劣化的樹脂材料的強(qiáng)度而產(chǎn)生裂紋。
要減少嵌件周圍的開裂,有效的是預(yù)熱嵌件或盡量縮小收縮差,進(jìn)行塑化處理效果更明顯(即金屬鑲塊預(yù)先加熱,則可以緩和成型時(shí)的殘余應(yīng)力,同樣的原理,用成型后的退火代替鑲塊加熱也是一種方法)。
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