

1.溫度參數:
*熔體溫度:提高熔體溫度可降低熔體粘度,改善流動性,減少充模和保壓階段所需的壓力,從而降低由高剪切和高壓力引起的分子取向應力和壓縮應力。同時,高溫熔體在模具內冷卻時溫差更大,若冷卻不均,熱應力(收縮應力)可能增大。溫度過低則粘度高,流動困難,需更高注射壓力,顯著增加取向應力,且易導致熔接線強度低、表面缺陷,這些區域應力集中。
*模具溫度:這是控制冷卻速率的關鍵。高模溫使冷卻緩慢,有利于分子鏈松弛,減少因快速凍結而產生的取向應力和熱應力(內外溫差小),降低制品后收縮,但可能延長成型周期。低模溫導致快速冷卻,熔體表層迅速凍結,內部熱量散失慢,造成大的內外溫差和收縮不均,產生顯著的熱應力;同時,快速凍結也鎖定了更多由流動和保壓產生的取向應力和壓縮應力。
2.壓力參數:
*注射壓力:高壓有助于克服流動阻力,確保充模完整,特別是對于薄壁或復雜結構。但過高的注射壓力會加劇熔體在型腔內的剪切流動,使分子鏈高度取向(尤其在澆口附近和流道末端),凍結后形成強烈的取向應力。同時,高壓也意味著對熔體更大的壓縮作用。
*保壓壓力與時間:保壓階段對殘留應力影響極大。高保壓壓力在澆口凝固前持續向模腔內補充物料,補償冷卻收縮。但過高的保壓壓力會將大量壓縮應力“凍結”在制品內部,尤其是厚壁區域和澆口附近,形成壓縮應力芯。保壓時間過長同樣會增加壓縮應力,并可能將壓力傳遞到已凝固層,導致過度充填或脫模困難。保壓不足或時間過短則補償不足,制品易產生縮痕,但內部壓縮應力相對較小。
3.時間參數:
*注射速度:高速注射會產生高剪切速率,導致熔體劇烈剪切生熱和分子鏈高度取向,增加剪切應力和取向應力(尤其在澆口區域)。低速注射可減少剪切和取向,但可能因熔體前沿溫度降低過多而影響熔合強度或導致充模不足。需要根據制品結構和材料特性找到平衡點。
*冷卻時間:足夠的冷卻時間是保證制品充分固化、定型的必要條件。冷卻時間不足,制品內部溫度過高,脫模后繼續收縮,會產生新的收縮應力,并可能導致變形。優化冷卻時間有助于在模內完成大部分收縮,減少脫模后的應力發展。
4.冷卻速率:
*如前所述,冷卻速率主要由模具溫度控制。快速冷卻(低模溫)是高分子制品產生高殘留熱應力的原因之一,因為材料內外層收縮不同步且差異大。緩慢均勻的冷卻(高模溫或優化冷卻系統設計)能有效降低熱應力。
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