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        消除應力集中,塑料制品如何做好退火處理?
        來源: | 作者:mclplastics | 發布時間: 2016-05-16 | 2435 次瀏覽 | 分享到:
        塑料制品應力產生-機理&解決方案

         一  為什么要退火處理?

        制件退火目的,是為了消除制件在降溫固化時由于降溫速度不同產生的局部應力集中現象。比如在制品薄厚的交接部位,厚的部位降溫慢、薄的部位降溫快些,則連接處發生不均勻收縮,結果這里有應力集中現象。在有金屬鑲件的四周,這種現象更明顯。如不進行退火處理,過段時間,在應力集中部位會產生裂紋,甚至開裂或者變形。


         二  制品應力開裂檢查

        帶有殘余應力的制件是否會在使用環境中開裂,有幾個方法可以進行預先診斷:

        1.溶劑法

        材料名稱

        測試應力開裂方法

        PMMA

        制品用酒精:水=91溶液中浸15分鐘后取出,放置1小時后觀察,若開裂則存在應力。應進行退火(韌化)處理:熱風循環/除濕機器,在低于材料熱變形溫度10-15℃情況下進行約1h的處理。紅外線退火可在熱變形溫度基礎上提高10℃,時間約10-15min即可。

        PC

        PC制品浸入四氯化碳溶液中,以制品發生開裂破壞所需的時間來判斷應力的大小,時間越長則應力越小。如果浸5-15秒就開裂,說明應力很大;如果浸1-2分鐘不出現裂紋,說明內應力很小

        POM

        將經過熱處理后的制品,放入30%鹽酸溶液中浸漬30分鐘,若不出現裂紋,說明制品中殘存的內應力較小

        ABS

        將制品浸入冰醋酸中,5-15秒內出現裂紋,則說明制品內應力大;2分鐘后無裂紋出現,則表明制品內應力小

        PA

        PA材料消除方法:小部件在沸水中泡煮約2h,尺寸大的部件應采用懸掛式,在蒸汽房里保持吸濕至水分平衡。

        HDPE

         80℃下,用2%的洗滌劑水溶液處理

        PP

        80℃下,用63%(重量百分比)的三氧化鉻與水的混合物處理

        PS

        在室溫下用煤油處理


        2.儀器法

        用偏振光方法可以檢測制品的內應力,視彩色光帶多寡,剖析內應力的強弱,它只適用于透明的制件。

         三  如何退火處理?

        1.退火方法

        一般是把制品浸在熱油或熱水中,也可在熱風循環中,按塑料品種的不同,調節退火溫度,一般用低于制品熱變形溫度10-20度,過高溫度中制品要變形,但不能溫度過低,過低溫度退火,不能達到退火效果。要注意,經退火的產品拿出熱液體后要擺平讓它自然冷卻,不可以用冷水采取速冷的方法。

        幾種常用塑料的退火條件見下表:


            

        處理介質

        溫度(度)

        制品厚度mm

        處理時間(分鐘)

        尼龍

        100

        12

        15

        ABS

        空氣或水

        80


        16-20

        PC

        空氣或油

        120

        1

        30-40

        PE

        60

        >6

        60

        PP

        空氣

        100

        <6

        15-30

        PS

        空氣或水

        60-70

        <6

        30-60

        PSU

        空氣或水

        160

        <6

        60-180

        POM

        空氣浴退火

        140150×壁厚每增5mm即增加4060min;

        油浴退火

        140150×壁厚每增5mm即增加2030min

        PBT 


        120×12h

        聚砜(PSU


        170180×24h 。

        PMMA


        7080×4h 。




        2.模具和注塑條件對殘余應力的影響

        序號

        條件

        增大應力

        減小應力

        1

        2

        3

        4

        5

        6

        7

        8

        料簡溫度

        模溫

        制件冷卻速度

        注射速度

        注射壓力

        注射時間

        制件厚度

        澆口大小


        3.退火處理的溫度

               某些有開裂傾向的制件,用退火熱處理方法來消除內應力,減少裂紋的形成。首先,成形品加熱(通常是在玻璃化溫度附近)并保持一定時間,然后再讓其緩慢地自然冷卻,使發生裂紋處的大分子能自由活動、回復原來狀態。


        4.退火處理的時機 

        切記:退退火熱處理法必須在成形后立即進行!

        很多故障的成因跟用戶一味追求產量而忽略這個工序有關。


        5.在注射工藝上如何降低內應力

        a.提高料簡溫度
        b.提高模溫
        c.降低制件冷卻速度
        d.提高注射速度
        e.降低注射壓力
        f.縮短注射時間
        g.減少制件厚度
        h.擴大澆口尺寸






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