【正文】 的關(guān)系，以及影響這些關(guān)系的各種因素。 層流 （黏性流動(dòng)或流線流動(dòng)）特征：流體的質(zhì)點(diǎn)沿著平行于流道軸線的方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，與邊壁等距離的液層以同一速度向前移動(dòng)，不存在任何宏觀的層間質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，所有質(zhì)點(diǎn)的流線均相互平行。 167。 上式討論： Re與 v成正比與 η成反比， v越小、 η越大就越不易呈現(xiàn)湍流狀態(tài)。 ： 牛頓在研究 液體流動(dòng) 時(shí)發(fā)現(xiàn)， 溫度一定 時(shí)，低分子液體在流動(dòng)時(shí)的 切應(yīng)力 和 剪切速率 之間存在著如下關(guān)系： ??? ??167。 η越大，黏稠性越大，剪切變形和流動(dòng)越不容易，需較大的切應(yīng)力。 式中 ， 單位時(shí)間內(nèi)流體所產(chǎn)生的切應(yīng)變 （ 剪切速率 ） ，s— 1。 聚合物的流變學(xué)性質(zhì) ? 凡是液體層流時(shí)符合牛頓流動(dòng)規(guī)律的通稱(chēng) 牛頓流體。 ? 由于聚合物的大分子結(jié)構(gòu)和纏繞，聚合物熔體流動(dòng)行為遠(yuǎn)比低分子液體復(fù)雜。 167。 nK ?? ?? 167。 167。但是， 表觀粘度 表征的是非牛頓液體（服從指數(shù)流動(dòng)規(guī)律）在外力的左右下抵抗剪切變形的能力。 167。 n≠1時(shí) ，絕對(duì)值 ∣ 1－ n∣ 越大，流體的非牛頓性越強(qiáng)，剪切速率對(duì)表觀粘度的影響越強(qiáng)。 （在注射成型中，除了熱固性聚合物和少數(shù)熱塑性聚合物外，大多數(shù)聚合物熔體均有近似假塑性液體流變學(xué)的性質(zhì)） n＞ 1時(shí)，稱(chēng)為 膨脹性液體 。 假塑性液體的剪切速率與切應(yīng)力及表觀粘度的關(guān)系如圖： 1）變形和流動(dòng)所需要的 切應(yīng)力 隨 剪切速率 呈 指數(shù)規(guī)律增大 ； 2）變形和流動(dòng)所受到的粘滯阻力，即液體的 表觀粘度 隨 剪切速率 呈 指數(shù)規(guī)律減小 。 這源于聚合物的大分子結(jié)構(gòu)和它的變形能力。 為什么聚合物熔體會(huì)有“剪切稀化”效應(yīng)？ nK ?? ?? （ 1）聚合物結(jié)構(gòu)對(duì)粘度的影響 1)分子結(jié)構(gòu) 聚合物的分子結(jié)構(gòu)對(duì)黏度影響比較復(fù)雜： a、對(duì)于 主鏈結(jié)構(gòu) 主要是柔順性較好的聚合物，鏈間的纏結(jié)點(diǎn)多，鏈的解纏、伸長(zhǎng)和滑移困難，熔體流動(dòng)時(shí)的非牛頓性強(qiáng)； b、聚合物大分子中 支鏈結(jié)構(gòu) 對(duì)黏度的影響：支化程度越高，與其它大分子纏繞越緊，黏度增大，流動(dòng)性降低； 2)相對(duì)分子質(zhì)量 ? 聚合物 相對(duì)分子質(zhì)量較大 時(shí)：其 大分子鏈加長(zhǎng) ，大分子鏈 移動(dòng)減慢 。 3)相對(duì)分子質(zhì)量分布 什么是相對(duì)分子質(zhì)量分布？ 聚合物內(nèi)大分子之間相對(duì)分子量的差異叫做相對(duì)分質(zhì)子量分布。 應(yīng)用意義：在注射成型中 ， 聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量 分布比較寬時(shí) ， 雖然能呈現(xiàn) 黏度小 、 流動(dòng)性好的 特點(diǎn) ， 但成型出的制品性能比較差 。 （ 2）溫度對(duì)粘度的影響 聚合物 溫度升高 后 體積膨脹 ，大分子之間的 自由空間 隨之增大 ，彼此間的靜電引力減小，有利于大分子變形和流動(dòng)，即 黏度下降 。 （ 3）壓力對(duì)粘度的影響 在一定 壓力作用 下，聚合物大分子間的 自由空間被壓縮 減小，宏觀上將表現(xiàn)出 體積收縮 ， 流動(dòng)阻力隨之 增大 。 ? 單純靠增大壓力來(lái)提高熔體流量或沖模能力的方法十分不當(dāng)。 ?要綜合考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性、設(shè)備和模具的可靠性及制件的質(zhì)量等因素，確保成型工藝能有最佳的注射壓力 和 注射溫度 。聚合物中添加助劑后，大分子間的相互作用力、熔體黏度都將發(fā)生改變。 167。非晶聚合物又叫無(wú)定形聚合物。 結(jié)晶和非結(jié)晶聚合物的主要區(qū)別： 可以結(jié)晶的有：①分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)性高的聚合物，如聚乙烯等。 2）結(jié)晶度： 結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶區(qū)在聚合物中所占的重量百分?jǐn)?shù)。 ? 力學(xué)性能 抗拉強(qiáng)度 隨結(jié)晶度的增大而 提高 ； 沖擊韌性 將 下降 ； 彈性模量 將 減小 。 ? 翹曲 結(jié)晶程度越高，體積收縮越大，因此結(jié)晶態(tài)塑件比非結(jié)晶態(tài)塑件更 容易 因收縮不均而發(fā)生 翹曲 。 1）取向的概念 聚合物大多分子在應(yīng)力作用下形成的有序排列叫做取向結(jié)構(gòu)。 單軸取向： 結(jié)構(gòu)單元均沿著一個(gè)流動(dòng)方向有序排列； 多軸取向：結(jié)構(gòu)單元可沿兩個(gè)或兩個(gè)以上的流動(dòng)方向有序排列。 綜上所述，聚合物的取向?qū)λ芗男阅苡绊懞艽蟆? 注：聚合物降解通常是有害的 . 2)．降解的種類(lèi) (1)熱降解 注射成型過(guò)程中，由于聚合物在高溫下受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的降解反應(yīng)叫做熱降解。 (3)水降解 如果聚合物的分子結(jié)構(gòu)中含有容易被水解的化學(xué)基團(tuán)，這些基團(tuán)很容易在注射溫度和壓力下被聚合物中的水分分解，生產(chǎn)中將這種現(xiàn)象叫做水降解。 ? 聚合物降解通常是有害的 . ? 3）防治 ? ? 嚴(yán)格控制原材料的技術(shù)指標(biāo)和使用合格的原材料 ? ? 使用前對(duì)聚合物進(jìn)行嚴(yán)格的干燥 ? ? 確定合理的加工工藝和加工條件 ? ? 使用添加劑 1)定義： 聚合物的 交聯(lián) 通常是針對(duì) 熱固性塑料 而言的，是指聚合物在成型過(guò)程中形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，通過(guò)交聯(lián)反映得到體型聚合物。 2）交聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)： 經(jīng)過(guò)交聯(lián)后，聚合物的 強(qiáng)度、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性 和 尺寸穩(wěn)定性 均能比原來(lái)有所 提高 。 ?交聯(lián)即硬化或熟化 。 ?交聯(lián)的程度，稱(chēng)為交聯(lián)度 。生產(chǎn)中將硬化程度超過(guò)百分之百稱(chēng)為 過(guò)熟， 反之為 欠熟 。 ? （ 2）過(guò)度硬化（ 過(guò)熟） ? 塑件機(jī)械 強(qiáng)度不高、變色、發(fā)脆 ， 表面 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)密集的 小泡 ；可使塑件產(chǎn)生 焦化 和 裂解 現(xiàn)象。 塑料的基本組成 合成樹(shù)脂＋添加劑 1）合成樹(shù)脂 （ 40%~100%） 受熱軟化后可將塑料的其它組分加以粘合，并決定塑料的主要性能，是塑料的基材。 如： PE、 PP、 PS、 PVC等。占塑料總產(chǎn)量 80％。與通用塑料相比，產(chǎn)量低、價(jià)格高，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電性能、化學(xué)性能及耐熱、耐磨和尺寸穩(wěn)定性。汽車(chē)、機(jī)械、化工等部門(mén)制造機(jī)械零件和工程材料。有較高的耐熱性或電絕緣性及耐腐蝕性能。 塑料成型的工藝特性 塑料的工藝性能 —— 塑料在成形過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的特有性質(zhì)。 塑料成型的工藝特性 167。 塑件的結(jié)構(gòu) 塑件的形狀 、尺寸、壁厚、有無(wú)嵌件、嵌件數(shù)量及布局等，對(duì)收縮率值有很大影響。 模具結(jié)構(gòu) 模具的分型面、加壓方向、澆口形式（ 直接澆口 和 點(diǎn)澆口 ）、尺寸及分布等對(duì)收縮率及方向性影響也很大，如采用直接澆口，澆口截面大，收縮小，但方向性明顯。 167。 ?塑料的 流動(dòng)性差 ，就 不易充滿(mǎn)型腔 ，因此需要較大的成形壓力才能成形。但流動(dòng)性太好 ，會(huì)使塑料在成形時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的 溢邊 ，填充不密實(shí)，塑件組織疏松，易粘模。 167。 將被測(cè)塑料裝入加熱料筒中并進(jìn)行加熱，在一定的溫度和壓力下，測(cè)定塑料熔體在 10min內(nèi)從出料孔擠出的重量。 塑料成型的工藝特性 螺旋線長(zhǎng)度用標(biāo)準(zhǔn)阿基米德螺旋線模具來(lái)測(cè)定。 167。 塑料成型的工藝特性 ?影響塑料流動(dòng)性的因素 塑料的分子結(jié)構(gòu)與成分： 具有線型分子結(jié)構(gòu)塑料流動(dòng)性好。 溫度： 塑料溫度高，流動(dòng)性好。 PS、 PP、 PA、 PMMA、 ABS、 AS、 PC、 CA對(duì)溫度敏感。 模具結(jié)構(gòu)： 包括模具澆注系統(tǒng)的形式、尺寸和布置；冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性；熔料流動(dòng)阻力等因素。 167。 流動(dòng)性中等 ABS、有機(jī)玻璃 PMMA、聚甲醛 POM、氯化聚醚 CPT。 167。 不同塑料的相容性與其分子結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系，分子結(jié)構(gòu)相似者較易相容；反之較難。 167。 ?具有吸濕或粘附水分傾向的塑料： PA、 PC、 PSU、ABS等； ?既不吸濕也不易粘附水分的塑料，如 PE、 PP、 POM等。因此，對(duì)吸濕性和粘附水分傾向大的塑料，在成型之前應(yīng)進(jìn)行干燥，使水分控制在 ～ 0 .2%以下 167。 ?熱敏性塑料： 硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯（ PCTFE）、聚甲醛（ POM）等。 塑料成型的工藝特性 6）比容和壓縮率（主要是針對(duì)熱固性塑料） 比容＝ 壓縮率＝ 表示粉狀塑料的松散程度，用來(lái)確定熱固性塑料壓縮模加料腔的大小。比容和壓縮率小，壓縮和壓注容易。 g/cm 3它的重量松散塑料的體積 1?塑件體積塑料粉體積 167。 第 3章 塑料成型制件的結(jié)構(gòu)工藝性 設(shè)計(jì)原則： ? 應(yīng)考慮塑料的各種性能特點(diǎn)，如物理機(jī)械性能、成型工藝性能等； ? 應(yīng)考慮模具的總體結(jié)構(gòu)，使模具型腔易于制造，模具 抽芯 和 推出 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單； ? 在保證塑件使用性能、物理性能與力學(xué)性能、電性能等的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壁厚均勻，使用方便。 ? 受 成形設(shè)備 的限制， 注射成形 的塑件尺寸要受到注射機(jī)的 注射量 、 鎖模力 和 模板尺寸 的限制； 壓縮和壓注 成形的塑件尺寸要受到 壓機(jī)最大壓力 和壓機(jī) 工作臺(tái)面最大尺寸 的限制。 2）塑件尺寸精度 ①定義： 是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲得塑件尺寸的準(zhǔn)確度。 ② 影響塑件尺寸精度的因素 : 塑料收縮率的波動(dòng)以及成型時(shí)工藝條件的變化 模具的制造精度、磨損程度和安裝誤差 ③ 尺寸精度的確定： 會(huì)根據(jù)教材表 3－ 3－ 2（精度等級(jí)的選用）選擇塑件公差等級(jí) 模塑件公差代號(hào)為 MT ， 公差等級(jí)分 7級(jí) （表 3－ 1塑件公差數(shù)值表）。即 對(duì)于塑件上 軸的公差 可采用基準(zhǔn)軸，可取表中數(shù)值冠以（ － ）號(hào)。 模具尺寸精度比塑件尺寸精度高 23級(jí)。 m? 塑件的形狀 ? 滿(mǎn)足使用要求 ? 好的結(jié)構(gòu)工藝性：是指塑件在 滿(mǎn)足使用 要求的前提下，應(yīng) 便于成型 ，從而 簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) ，因此塑件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng) 盡量避免側(cè)向凹凸形狀或側(cè)孔 。要求塑件在脫模溫度下有足夠的彈性，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等） 可強(qiáng)制脫模 的側(cè)向凹、凸結(jié)構(gòu) 多數(shù)情況下，塑件的側(cè)凹凸不可能強(qiáng)制脫模，應(yīng)采用 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu) 為了 便于塑件脫模 ，防止脫模時(shí) 擦傷塑件 ，必須在塑件內(nèi)外表面脫模方向上留有足夠的斜度 α，在模具上稱(chēng)為 脫模斜度 。 30′ 。 從 留模方位 考慮 : 留在型芯， 內(nèi)表面脫模斜度 ﹤ 外表面 留在型腔， 外表面脫模斜度 ﹤ 內(nèi)表面 脫模斜度設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 壁厚過(guò)小 壁厚過(guò)大 強(qiáng)度及剛度不足，塑料流動(dòng)困難 原料浪費(fèi)，冷卻時(shí)間長(zhǎng)，易產(chǎn)生缺陷 熱塑性塑料與熱固性塑料相比允許較小的壁厚 熱塑性塑料：最小壁厚允許到 ㎜，一般 不宜小于 ~