成型工藝對注塑件品質(zhì)的影響.pdf

1、隨著電子、通訊、計算機行業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)品逐漸向著薄壁化、輕量化和精密化的方向快速發(fā)展，當壁越薄，流長比就會越大，為解決這一問題常采用多點進澆，但相應(yīng)的就會產(chǎn)生熔接線。熔接線的位置不僅影響外觀質(zhì)量，而且是應(yīng)力集中之處，在使用過程中，很容易發(fā)生應(yīng)力開裂，對于成型質(zhì)量影響很大。而人們對塑料產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和內(nèi)在性能的要求日益提高，因此，研究、預(yù)測熔接線的強度、位置和提高熔接線處的質(zhì)量具有很深遠的工程意義。 本文采用與ASTM測試標準相

2、似的拉伸實驗，研究了PC、ABS、PA6、nano-compositePA6(含有4.7wt％的氟化云母)的薄壁平板類制品的熔接線及其性能，不同材料制品厚度分別為：PC(0.8mm，1.0mm，2.5mm)；ABS(0.8mm，1.0mm，1,2mm，2.5mm)；PA6(1.0mm，2.5mm)；nano-compositePA6(1.0mm，2.5mm)。根據(jù)不同種類的聚合物會表現(xiàn)不同的應(yīng)力.應(yīng)變曲線，以材料的機械性質(zhì)代表制品的質(zhì)量

3、從而對熔接線及其性能進行研究。利用回歸分析的方法，參考已有的高分子熔接線鍵接強度理論模型，討論工藝參數(shù)包括：制品厚度、塑料溫度、模具溫度、保壓壓力及注射速率等對熔接線品質(zhì)的影響；比較了不同厚度和不同工藝條件下產(chǎn)品的機械性能；調(diào)整PC、ABS的參數(shù)，驗證熔接線量化公式對于PC、ABS的適用性；找出適用于PA6，nano-compositePA6(含有4.7wt％的氟化云母)的預(yù)測熔接線強度的半經(jīng)驗公式，并對其進行驗證；并重點討論了自我擴散

4、系數(shù)D(代表使分子鏈克服能量障礙以達到穩(wěn)定狀態(tài)的參數(shù)，其值的大小決定了分子鏈擴散的速率。)值的變化對于制品熔接線強度試驗值與理論值之間誤差的影響。 基于本文試驗數(shù)據(jù)，獲得如下結(jié)論： 1.各工藝參數(shù)對鍵接度的影響1)對于PC，料溫和模溫都是對制品鍵接度影響較大的工藝參數(shù)；注射速率和保壓壓力對制品鍵接度的影響較?。恢破泛穸仍叫?，模溫越低，料溫越低，熔接線的機械強度和鍵接強度越??； 2)對于ABS，料溫、模溫和射出速度

5、都是對制品鍵接度影響較大的工藝參數(shù)；保壓壓力對制品鍵接度的影響較?。狠^高的保壓壓力，可以降低制品的機械性能，但影響不大；較低的料溫，模溫，射出速度可以明顯降低制品的鍵接度。料溫和模溫對鍵接度的影響與厚度關(guān)系不大。 3)而對于PA6，料溫是較大的影響工藝參數(shù)，料溫的提高，可以有效增加較厚制品熔接線的鍵接強度；模溫影響相對較小，且模溫的增加，對于厚度較小制品熔接線的鍵接強度有明顯降低趨勢；射出速度的增加可以改善熔接線的質(zhì)量和強度，但

6、影響不大；保壓壓力對鍵接度有明顯影響，但趨勢不確定。 4)對于nano-compositePA6，由于無熔接線的產(chǎn)品的拉伸強度相對于PA6來說增加很多，而當有熔接線出現(xiàn)時，其制件的拉伸強度會比PA6有熔接線產(chǎn)品的拉伸強度小很多，所以其產(chǎn)品的鍵接度相對于其它幾種產(chǎn)品的鍵接度就小了很多，大致在0.5左右。即：納米復(fù)合材料的加入，可以有效增強無熔接線制品的強度和質(zhì)量；如果產(chǎn)品出現(xiàn)熔接線，產(chǎn)品的質(zhì)量和強度會嚴重下降。模具溫度，保壓壓力影

7、響較大，而料溫和射出速度的影響較小。較高的料溫和較低的保壓壓力可以降低熔接線的鍵接強度。模溫的影響趨勢不明確。降低料溫和模溫可以有效增加較薄制品的鍵接強度和機械性能。 2.不管對于結(jié)晶型還是無定型材料，溫度都是能夠明顯影響制品鍵接度的工藝參數(shù)。 3.熔接線強度理論公式的誤差1)驗證了針對PC產(chǎn)品預(yù)測熔接線強度的理論公式的適用性和可行性，與已有的分析結(jié)果(將熔接線處的鍵接度回歸分析為制品厚度、物料溫度、模具溫度、保壓壓力和

8、射出速度的函數(shù)，最大誤差為5.07％)相比：誤差相對較小，最大誤差為3.05％。 2)調(diào)整ABS材料的物性參數(shù)，驗證了針對材料為ABS的制品預(yù)測熔接線強度的理論公式的適用性和可行性，相對而言，得到了適用于ABS材料熔接線強度理論值和試驗值之間誤差較小的材料物性參數(shù)，兩組數(shù)據(jù)中各自最大誤差分別為：4.62％(并且4.62％是厚度為2.5mm制件的，其它三種厚度的誤差均小于1％)和0.29％。 3)找到了適用于PA6和nan

9、o-compositePA6(含有4.7wt％的氟化云母)的預(yù)測熔接線強度的半經(jīng)驗公式及相應(yīng)的部分材料物性參數(shù)，其中，熔接線鍵接度回歸分析為物料溫度、模具溫度、保壓壓力和射出速度的函數(shù)，最大誤差分別為：PA6(2.56％)和nano-compositePA6(1.78％)。 4.和實驗數(shù)據(jù)相比較：PC、PA6、ABS的薄壁制件和nano-compositePA6(含有4.7wt％的氟化云母)較厚制件的誤差比較穩(wěn)定，相對較小，能較

10、好的適用量化的經(jīng)驗公式。但對于無定型的ABS的相對比較復(fù)雜，其厚壁制件誤差波動范圍較大，適用性較差，最大誤差為4.62％；同樣，對于nano-compositePA6(含有4.7wt％的氟化云母)的薄壁制件，誤差范圍雖然都在2％以內(nèi)，但波動較大，適用性稍差。 5.D值變化時，PC，PA6的鍵接度理論值與試驗值之間誤差較穩(wěn)定，而ABS，PA6(含有4.7wt％的氟化云母)反應(yīng)比較敏感，當D值變化趨勢相同時，誤差變動趨勢相同，且隨著