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減少注塑加工過程中塑料件開裂的幾種方法
ＰＣ統(tǒng)稱聚碳酸酯，由于其優(yōu)良的機械性能俗稱防彈膠。ＰＣ具有機械強度高，使用溫度范圍廣，電絕緣性好（但防電弧性能不變），尺寸穩(wěn)定性好等特點。在電工產(chǎn)品、儀表外殼，電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件上被廣泛使用。但是聚碳酸酯也存在一些缺點，在注塑過程中容易產(chǎn)生應力開裂，對缺口敏感，一旦出現(xiàn)缺口，容易擴大，且呈放射狀發(fā)展以及流動性差。
ＰＣ／ＡＢＳ合金是ＰＣ、ＡＢＳ按不同比例配制的混合物，它改善了ＰＣ的易開裂、流動性差的缺點，同時又具有優(yōu)良的耐熱性、阻燃性、抗沖擊性和尺寸穩(wěn)定性，廣泛應用于汽車儀表板、汽車零部件、手機殼體和電動工具等高強度及耐熱制品。１問題分析在實際工作中，我們使用ＰＣ／ＡＢｓ合金制作了某款產(chǎn)品外罩，外罩與金屬腔體通過螺釘連接，外罩直徑為中２００ｍｍ。外罩通過模具注塑加工，金屬腔體通過壓鑄加工。在產(chǎn)品使用過程中，由于外界溫度變化，外罩開裂是產(chǎn)品故障的主要形式，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式見圖１。通過對各種開裂情況的分析，我們得出：外罩在注塑過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力是開裂的主要原因。在解決外罩開裂問題的過程中，我們摸索總結(jié)出了幾種消除其內(nèi)應力的方法，現(xiàn)簡單敘述如下。（１）提高模具溫度。如果模具溫度低，融溶態(tài)的料碰到了模具就會很快冷卻，一是容易出現(xiàn)注塑不足的現(xiàn)象，即使通過調(diào)整注塑壓力和保壓時間能夠使模腔充滿，但是由于融料溫度冷卻很快，零件最后融合部分溫度已經(jīng)很低，冷卻成型后，零件表面上是一體的，內(nèi)部實際上卻沒有真正融合成一體，出現(xiàn)了融接痕。當受力時，這個最薄弱環(huán)節(jié)很容易就開裂。對出現(xiàn)開裂的產(chǎn)品外罩，我們沿著裂縫拉開成兩半，發(fā)現(xiàn)：開裂處的斷茬沒有撕裂的痕跡，而是非常光滑，從而證明了材料內(nèi)部本身就沒有融合在一起。而模具溫度高，融溶的料進入澆注口后在模腔里流動，溫度下降的就很慢，再通過調(diào)整注射壓力以及保壓時間就能夠消除熔接痕，從而避免開裂。通常模具溫度為８０℃～１００Ｃ，對于復雜、薄壁制品及要求較高的制品，模具溫度可適當提高為部分１００℃～１２０Ｃ。（２）增大澆注口尺寸。因為塑料混合物為非結(jié)晶型聚合物，沒有明顯的熔點，熔體粘度高，流動性不太好，因此要求模具澆注口要短而粗，以減少壓力損失，同時需要較高的壓力。我們的系數(shù)大，約為７６×１０咖ｍ／＇Ｃ，而金屬鋁的外罩是一個薄壁零件，直徑為中２００ｍｍ，高線脹系數(shù)小，約為２４×ｌＯ－６ｍｍ／℃。對于我度９５ｒａｍ左右，類似于一個半球殼體，原澆們使用的產(chǎn)品，外罩套在金屬腔體上，直徑注口只有中１．６ｒａｍ，后改為ｏ３ｒａｍ，澆注為①２００ｍｍ。在低溫下產(chǎn)品外罩的收縮大，條件明顯得到改善。而金屬鋁腔體的收縮小，使得外罩被撐開（３）對制品進行熱處理。裂。因此在實際產(chǎn)品中，兩者之間要留有為了消除ＰＣ／ＡＢｓ合金制品中的內(nèi)應足夠的間隙。以保證外罩能夠自由的伸縮。力，也可對制品進行熱處理，熱處理的介質(zhì)根據(jù)兩種材質(zhì)的線脹系數(shù)及溫度變化范為空氣、甘油和液體石蠟等，熱處理的溫度圍，計算出半徑方向上的間隙為０．３ｍｍ－０．在１１０℃～１３５℃之間，處理時間視制品尺４ｒａｍ左右。寸、形狀、使用要求及熱處理介質(zhì)不同而不同，可由幾十分鐘到數(shù)小時不等。我們采用２結(jié)語空氣介質(zhì)，在烘箱中保溫１２０＂Ｃ左右，４小時。在實際工作中，我們通過對以上這幾（４）增加纖維。個措施的運用，已將產(chǎn)品外罩開裂的問題盡管ＰＣ材料的尺寸穩(wěn)定性好，但是徹底解決。同時也把這些方法應用到另一ＰＣ／ＡＢＳ合金材料的收縮率還是大于金屬款產(chǎn)品中，已收到良好效果，并具有廣泛的鋁腔體。為了減少制品隨著溫度變化的收應用。縮同時提高制品的強度，減少內(nèi)應力造成的開裂，可在ＰＣ／ＡＢＳ中添加增強玻璃纖參考文獻維。根據(jù)要求不同，增強玻纖可添加ｌＯ％、【ｌ】馬之庚，陳開來．工程塑料手冊ｆＭｌ．機２０％或３０％。制品的抗拉強度、彎曲強度及械工業(yè)出版社．熱變形溫度都有相應的提高。我們選用【２】機械設計手冊（第一冊）【Ｍ】．機械工業(yè)出２０％的增強玻纖，抗拉強度和彎曲強度幾乎版社．增加一倍。分別從５５ＭＰａ，７５ＭＰａ提高到１００ＭＰａ、１４０ＭＰａ，熱變形溫度也從１０４℃提高到１２０℃，滿足了我們的要求。添加玻璃纖維同時也帶來了一個外觀質(zhì)量下降的缺點，由于玻璃纖維的添加，表面出現(xiàn)了顏色不均勻的現(xiàn)象，通過噴漆可以彌補不足。（５）其他措施。ＰＣ合金制品開裂的一個原因是制品的自身缺陷造成的，另外一個原因還在于它和金屬零件配合后，由于熱脹冷縮系數(shù)
