【文章內容簡介】 更有利于熔體的快速充模。 如果增大澆口截面積會導致流體通過時的剪切速率減小，致使流體表觀粘度增大。 大多數情況下，減小澆口的截面積，剪切速率因流速的提高而增大，同時高剪切速率下產生的摩擦熱會使熔體溫度明顯提高，這二者都使通過澆口的熔體粘度下降，而粘度下降又將會導致熔體的體積流率增大。塑料熔體大多具有假塑性流體的流變特性，其表觀粘度與剪切速率之間存在 η a=Kγ n1 (n＜ 1)的關系。熔體在模腔內的流動v熔體的充模過程 是從聚合物進入模腔開始到模腔被充滿時為止。v熔體充模的流動應為層流流動， 充模時熔體前緣變化的各階段， l開始階段 2過渡階段 3主階段v起始階段，熔體流前緣呈圓弧形；v過渡階段，前緣從圓弧形逐漸過渡到直線形；v主階段，熔體主流，前緣呈直線移動，直至充滿模腔。沿圓周方向的充模流動 如果對于澆口位于制品中心且軸線垂直于圓片制品的模腔進行充模時，熔體料流則以澆口為中心，用差不多相同的速度向周圍方向鋪展流動充模。 充填圓片狀模腔時熔體前緣前后相繼出現的位置 熔體遇到障礙物時的充模流動：167。流動方向一般分為兩股，繞過障礙物再匯合在一起，在匯合處常有熔接縫形成，167。熔體流過不同斷面形狀障礙物時，速度變化與流動情況不同。167。較好的斷面形狀是圓柱形，繞過圓柱形障礙的熔體質點其運動速度是逐漸升高和下降的，而且升降幅度最小 。形成一個無熔體存在的封閉三角區(qū)。塑料熔體圍繞不同形狀的障礙物流動時速度 V的變化 a）矩形 b）圓柱形 c）菱形熔體在模腔內的流動類型 q流速過?。貉娱L充模時間，降溫引起熔體粘度提高，流動性下降充模不全，出現分層和結合不好的熔接痕。q快速充模： 湍流流動易將空氣帶入成型物內模內空氣難于排出 制品存在較大的內應力。q慢速充模： 層流流動可避免以上的缺陷熔體流動的運動機理 252。熔體在模腔內的運動，主要是料流中心高速運動的熔體不斷追上并突破前緣膜，進而轉向模壁，被迅速冷卻。252。這種進程交替進行著，252。充模時的這種流動方式容易使制品表面出現波紋。q注射制品表面有時出現小波紋的原因：q根據熔體流動的運動機理，只有當熔體的冷卻速率很高，而注射壓力、注射速度和模具溫度偏低時，才容易在制品表面上留下這種波紋。q只要適當調節(jié)注射成型工藝，使這種波紋在冷卻定型之前被隨后到來的熔體所傳遞的壓力 “ 熨平 ” ，就不會在制品表面出現了。q較高的注射壓力、注射速度、模具溫度，有利于獲得光潔平整表面的制品。保壓過程及分析?熔體充滿模腔時，模內壓力還較低，圖中 tβ 點的壓力值，?為達到制品質量要求，柱塞或螺桿將繼續(xù)前進，再注入一些熔體。使已充滿的模腔壓力迅速上升，達到了最大值，?圖中的 t2～ t3。在這期間柱塞或螺桿將慢慢地對模腔內進行補料，使由于體積收縮而出現的空間能得以繼續(xù)充滿，?熔體的這種流動稱保壓流動。這一過程就是保壓過程。它持續(xù)到澆口凝封為止。167。當注射成型薄壁或澆口很小的制品時，由于澆口或模腔澆道很快凝封則保壓過程不很明顯。167。對于成型厚壁且澆口較大制品時，必須有保壓過程進行補料，才能獲得形狀完整而密實的制品。167。保壓的作用：167。熔體緊密貼合模腔壁，精確取得模腔型樣，167。完成不同時間、不同流向熔體的相互融合，167。使成型腔內熔物密度增加，167。補充因冷卻而引起的體積收縮。影響保壓效果的因素：v澆口處的壓力 —— 決定模腔所能達到的最大壓力。v充模結束時熔體的流動性 —— 決定壓力向遠離澆口處傳遞的難易。v可見： P注射 ↑ 、噴嘴及澆道處阻力 ↓ ，有利于 P澆口 ↑ ；vT熔體 ↑ T 模具 ↑ V 注射 ↑ δ 模腔 ↑ 有利于改善模腔內的壓力傳遞。 v一是模腔充滿后，料筒前端仍有一定量的熔體，v二是從料筒到模腔的通道允許熔體通過（即澆道系統(tǒng)尚未凝封）。v影響保壓補料效果的主要因素是模腔內壓力（稱保壓壓力或二次注射壓力）和保壓時間。 實現保壓補料的必要條件是：n 保壓時間 對保壓補料效果、凝封壓力和冷卻定型有較明顯的影響。n用柱塞式注射機和較大澆口模具成型 PS匣形制品，加工溫度為 254℃ ，注射壓力 112MPa，在其它條件不變下，改變保壓時間所得制品的質量、收縮率、凝封壓力和模腔壓力為零時的時間數據如下表所示。167。如果在保壓期內補料過量，那么當澆口凝封時，模腔中的殘余壓力就比較大，以致使脫模困難。167。此外，制品中的取向程度也隨保壓時間延長而提高。保壓時間對模腔壓力的影響注射溫度 254℃ ；注射壓力 MPa；保壓時間 D1～ D5分別為 15s、 27s、 39s、 413s、 517s167。從圖看到，保壓終止點為 D1～ D5，在這些點之后，模腔壓力迅速下降至1’ ～ 5’ 點，澆口基本凝封，倒流停止，167。隨后的壓力降低是由于聚合物冷卻收縮而引起的167。1’ ～ 5’ 點所對應的壓力稱為封口壓力，167。從圖看出，封口壓力隨保壓時間的變化趨勢呈現為一條曲線。保壓時間對模腔壓力的影響注射溫度 254℃ ；注射壓力 MPa；保壓時間 D1～D5分別為 15s、 27s、 39s、 413s、 517s倒流與冷卻定型過程及分析v熔體的倒流保壓階段結束后，螺桿或柱塞要后退，這時模腔中熔體就要倒流。 v原因：在澆口冷凝之前，就解除模腔的外壓。v過程：外壓解除 —— 模內壓高于外壓 —— 倒流 —— 內壓下降 —— 流速下降 —— 澆口熔體冷卻 ——— 凝封。 澆口凍結后的冷卻v曲線 2和曲線 3的區(qū)別在于前者的保壓時間為 C2D2，后者延長到C2D3。vD點時保壓期結束 ,柱塞或螺桿后退，隨之出現倒流引起模內壓力沿 DE下降， E為凝封點。v凝封點之后模腔內的物料量不再改變，即比容為定值，故溫度和壓力沿 EF呈直線下降。v曲線 1是在模腔壓力較低的情況下壓實而且澆口凝封發(fā)生在柱塞或螺桿后退之前，即外壓解除后無熔體倒流。v由此不難看出，制品的密度在很大程度上由凝封時模腔內的溫度和壓力決定的。v制品的密度或質量一般隨凝封時壓力的增大而增加。v保壓時間短，則聚合物的凝封溫度高，凝封的模腔壓力就低，所得制品的密度也就小。n 凝封壓力和溫度對制品的性能有很大的影響，n 通?？梢杂?改變保壓時間 來調節(jié)這兩個參數，以此來改善制品的性能。綜上所述 ,注射成型制品的內應力q在注射過程中，由于 應力與溫度梯度 的存在，使制品在冷卻時或冷卻后，各個局部仍存在不同的應力狀態(tài)，q使制品內部材料分別受到伸縮或剪切作用。在成型后制品內部分子間仍然存在的應力就是內應力。q注射制品存在內應力是較普遍的，它影響制品的力學、使用性能，會使制品發(fā)生翹曲和在外界環(huán)境應力和腐蝕介質作用下開裂。注射成型制品的內應力內應力的產生v一是 由于溫度梯度產生的體積溫差應力。v二是 由于分子解取向受到阻滯而產生的取向應力。v三是 結晶聚合物產生的內應力。v四是 由金屬嵌件和脫模頂出時產生的內應力。 v可見，由于不同的原因，形成了各種可能的內應力， 其中溫度應力和取向應力是最重要的兩種，它對制品的物理力學性能的影響最大。 在注射成型過程中，制品內應力的產生可能來自以下幾個方面：影響內應力的因素216。溫度應力產生于充模時熔體與模壁的巨大溫差，材料冷凝收縮先后不同，當內層熔料不斷冷卻時，不能自由收縮，就產生了拉伸應力，而殼層處則相應產生壓縮應力 。216。在澆口尚未凝封的保壓期間進行補料，可使已凝固的表層受到拉伸，即在其中產生拉伸應力。216。若拉伸應力能與由溫度差產生的壓縮應力抵消，則與冷卻、冷凝有關的溫度應力有可能消失。(a）溫度應力的影響因素q如果模腔內壓力較低，或者保壓時間較短，上述拉伸應力不足以抵消壓縮應力，那么溫度應力就會保留在制品內。q由此可見，注射過程中，增大模內壓力、延長保壓時間是有助緩解成型制品的溫度應力的。（ b）取向應力的影響因素q① 熔體溫度：熔體溫度高、粘度低，剪切應力降低、取向度減小。同時，由于熔體溫度高會使應力松弛加快，解取向作用加強。q取向應力產生于分子解取向受到阻礙 .由分子鏈取向形成的 . 影響取向應力的因素有：③ 制品厚度： 取向應力隨注射制品厚度增加而降低，因為厚壁制品冷卻緩慢，可以有比較長的解取向時間；④ 模具溫度： 模具溫度提高有利于取向應力減少，由于塑料件內的大分子鏈取向構象主要集中在制品外層和澆口附近，因此，薄壁長流程制品外層和澆口附近將產生較大的取向應力。②