热处理方法是将制件放入水、甘油、矿物油、乙二醇和液体石蜡等液体介质中,或放入空气循环烘箱中加热到指定温度,并在该温度下停留一定时间,然后缓慢冷却到室温。实验表明,脱模后的制件立即进行热处理。对降低内应力、改善制件性能的效果更明显。此外,提高模具温度、延长制件在模内冷却时间,脱模后进行保温处理都有类似热处理的作用。塑料制品的热处理是说将成型制品在一定温度下停留一段时间而消除内应力的方法。热处理是消除
注塑加工制品内取向应力的最好方法。
对于高聚物分子链的刚性较大、玻璃化温度较高的注塑件,对壁厚较大和带金属镶件的制件,对使用温度范围较宽和尺寸精度要求较高的制件,对内应力较大而又不易自消的制件以及经过机械加工的制件都必须进行热处理。
对制件进行热处理,可以使高聚合物分子由不平衡构象平衡构象转变,使强迫冻结的处于不稳定的高弹性变获得能量而进行热松弛,从而降低或基本消除内应力。常采用的热处理温度高于制件使用温度10-20°C或低于热变形温度5-10°C。热处理时间取决于塑料种类、制件厚度、热处理温度和注塑条件。一般厚度的制件,热处理1-2小时即可,随着制件厚度增大,热处理时间应适当延长。提高热处理温度和延长热处理时间具有相似的效果,但温度的效果更明显。
尽管热处理是降低制件内应力的有效办法之一,但热处理通常只能将内应力降低到制件使用条件允许的范围,很难完全消除内应力。对PC制件进行较长时间的热处理时,PC分子链有可能进行有序的重排,甚至结晶,从而降低冲击韧性,使缺口冲击强度降低。因而,不应把热处理作为降低制件内应力的唯一措施。
塑料模具的设计
在设计塑料模具时,浇注系统和冷却系统对塑料制品的内应力影响较大,在具体设计时应注意下面几个问题。
浇口尺寸。过大的浇口将需要较长的保压补料时间,在降温过程中的补料流动必定会冻结更多的取向应力,尤其是在补填冷料时,将给浇口附近造成很大的内应力。
浇口的位置决定了塑料熔体在模腔内的流动情况、流动距离和流动方向。当浇口设在制品壁厚最大部位时,可适当降低注射压力、保压压力及保压时间,有利于降低取向应力。当浇口设在薄壁部位时,适当增加浇口处的壁厚,以降低浇口附近的取向应力。熔体在模腔内流动距离越长,产生取向应力的几率越大。对于壁厚、长流程且面积较大的塑料件,应适当分布多个浇口,能有效降低取向应力,防止翘曲变形。
流道的设计。设计短而粗的流道,可减小熔体的压力损失和温度降,相应降低注射压力和冷却速度,从而降低取向应力和冷却压力。
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