龜裂是塑料制品較常見的一種缺陷,產生的主要原因是由于應力變形所致。主要有殘余應力、外部應力和外部環境所產生的應力變形。
(-)殘余應力引起的龜裂
殘余應力主要由于以下三種情況,即充填過剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為 在充填過剩的情況下產生的龜裂,其解決方法主要可在以下幾方面入手:
(1)由于直澆口壓力損失最小,所以,如果龜裂最主要產生在直澆口附近,則可考慮改用多點分布點澆口、側澆口及柄形澆口方式。
(2)在保證樹脂不分解、不劣化的前提下,適當提高樹脂溫度可以降低熔融粘度,提高流動性,同時也可以降低注射壓力,以減小應力。
(3)一般情況下,模溫較低時容易產生應力,應適當提高溫度。但當注射速度較高時,即使模溫低一些,也可減低應力的產生。
(4)注射和保壓時間過長也會產生應力,將其適當縮短或進行Th次保壓切換效果較好。
(5)非結晶性樹脂,如 AS樹脂、 ABS樹脂、 PMMA樹脂等較結晶性樹脂如聚乙烯、聚甲醛等容易產生殘余應力,應予以注意。
脫模推出時,由于脫模斜度小、模具型膠及凸模粗糙,使推出力過大,產生應力,有時甚至在推出桿周圍產生白化或破裂現象。只要仔細觀察龜裂產生的位置,即可確定原因。
在注射成型的同時嵌入金屬件時,最容易產生應力,而且容易在經過一段時間后才產生龜裂,危害極大。這主要是由于金屬和樹脂的熱膨脹系數相差懸殊產生應力,而且隨著時間的推移,應力超過逐漸劣化的樹脂材料的強度而產生裂紋。為預防由此產生的龜裂,作為經驗,壁厚7"與嵌入金屬件的外徑通用型聚苯乙烯基本上不適于宜加鑲嵌件,而鑲嵌件對尼龍的影響最小。由于玻璃纖維增強樹脂材料的熱膨脹系數較小,比較適合嵌入件。
另外,成型前對金屬嵌件進行預熱,也具有較好的效果。
(二)外部應力引起的龜裂
這里的外部應力,主要是因設計不合理而造成應力集中,特別是在尖角處更需注意。由圖2-2可知,可取R/7"一0.5~0.7。
(三)外部環境引起的龜裂
化學藥品、吸潮引起的水降解,以及再生料的過多使用都會使物性劣化,產生龜裂。
二、充填不足
充填不足的主要原因有以下幾個方面:
i. 樹脂容量不足。
ii. 型腔內加壓不足。
iii. 樹脂流動性不足。
iv. 排氣效果不好。
作為改善措施,主要可以從以下幾個方面入手:
1)加長注射時間,防止由于成型周期過短,造成澆口固化前樹脂逆流而難于充滿型腔。
2)提高注射速度。
3)提高模具溫度。
4)提高樹脂溫度。
5)提高注射壓力。
6)擴大澆口尺寸。一般澆口的高度應等于制品壁厚的1/2~l/3。
7)澆口設置在制品壁厚最大處。
8)設置排氣槽(平均深度0.03mm、寬度3~smm)或排氣桿。對于較小工件更為重要。
9)在螺桿與注射噴嘴之間留有一定的(約smm)緩沖距離。
10)選用低粘度等級的材料。
11)加入潤滑劑。
三、皺招及麻面
產生這種缺陷的原因在本質上與充填不足相同,只是程度不同。因此,解決方法也與上述方法基本相同。特別是對流動性較差的樹脂(如聚甲醛、PMMA樹脂、聚碳酸酯及PP樹脂等)更需要注意適當增大澆口和適當的注射時間。
四、縮坑
縮坑的原因也與充填不足相同,原則上可通過過剩充填加以解決,但卻會有產生應力的危險,應在設計上注意壁厚均勻,應盡可能地減少加強肋、凸柱等地方的壁厚。