当前位置: 洗涤设备 >> 洗涤设备市场 >> 你还在了解什么是塑料件加工么
很多人听到塑料件加工感觉很陌生,看不懂,听不懂,今天小编就告诉你一些塑料件加工的一些知识!
工程塑料以其优异的特性--高强度、耐热、抗冲击、抗老化等,被广泛应用于工业零件和各种外壳的制造。然而,塑料制品在制造或使用过程中,很可能会出现螺丝或涂胶等情况,往往诱发塑料制品应力开裂,导致不良率较高。开裂是塑料制品的致命缺陷,包括丝状裂纹、微裂纹、顶白、开裂以及零件和流道粘模造成的外伤等。开裂的原因涉及模具、成型工艺、塑料材料、环境应力等。
开裂原因分析及改进建议不同的开裂原因会导致不同的开裂类型。如果按照开裂时间来分类,塑料制品的开裂现象通常有两种:
(1)脱模开裂,塑料制品在机加工过程中出模或开裂,这种开裂的原因和后果容易预测;
(2)应用开裂,塑料制品放置一段时间后或在使用过程中开裂,往往难以预测,后果可能是毁灭性的。下面主要从塑性材料的选择和环境应力的角度,结合以上两种开裂类型,简述开裂原因及改进建议。
材料种类引起开裂的原因分析及改进建议以下两个案例,从材料选择的背景和加工后出现的问题来分析材料选择对产品开裂可能产生的影响。
圆孔连接器(用于成型空心制品)长期以来,在生产成型小圆孔时,选用聚苯硫醚PPSGF30/GF40,装置未出现任何开裂现象。在开发大圆孔径系列连接器时,客户再次选择来自全球众多知名厂商的PPSGF30/GF40材料。加工的结果是产品开裂非常严重,有的属于脱模开裂,有的属于应用开裂,不同厂家同类型、同含量的PPS都存在产品开裂问题。客户和材料材料厂家最初怀疑塑料的冲击强度不够,但同时发现冲击强度低于PPSGF30/GF40的PA6和PC材料没有开裂。使用一些知名厂家提供的高抗冲击性能的PPSGF40材料后,开裂问题依然存在。根据客户提供的信息,我们分析很可能是因为塑料圆孔的模芯是硬质合金材料。金属材料导热散热能力强,一般塑料材料散热能力弱。金属材料和塑料在挤压时,不可避免地会产生较大的收缩差异,塑料制品不同部位的温度也有较大差异。对于延展性差(断裂伸长率小)的塑料,断裂无疑会发生。
空心管制品(代表塑料型材加工)为了提高产品的强度,某客户将以前使用的PEEK材料改为PEEKGF30和PPSGF40。由于产品为空心长管状(壁厚5mm),采用PEEKGF30和PPSGF40棒材(φ95)加工。
加工的结果是产品出现个别开裂现象,基本属于应用开裂。断裂是从壁厚到壁厚的过渡。而使用纯PEEK、PP、PC、PEI等棒材时,则无开裂现象。根据以上信息,我们初步推测塑料切屑容易局部升温(塑料传热较慢),导致残余应力较多;同时,产品管径较大,塑料具有后收缩不均匀的特点。
综合以上两个案例可知,在产品选材方面,应充分考虑塑料材料成型方式、构件结构、传热方式等实际工艺操作问题;对于一些中空结构,应充分考虑壁厚,中空尺寸过小,如壁薄,中空芯部位应尽量选择延性好(断裂伸长率)、传热性好的塑料,而选择塑料棒材加工成管材要充分考虑塑料的热平衡,尽量选择延性好的塑料棒材,对于一些延性不佳的塑料棒材好的塑料管材,尽量避免选用棒材加工成管材(一般出厂管材都经过残余应力热处理)。对于一些延性较差的塑料,使用塑料管和塑料棒的效果是不同的。
环境应力引起开裂的原因分析及改进建议用GP-22ABS+高浓度黑母粒制成的塑件,从模具取出时完好无损。在空气中放置2至3天后,部分部位铜镶件周围出现垂直裂纹,有的甚至完全开裂。因为塑件成型过程中没有问题,说明问题不出在成型设备和工艺上。经初步分析,确认问题主要是环境应力开裂引起的,可能是以下几个方面造成的。
原材料方面(1)原料中混入其他杂质或掺杂不适当或过量的溶剂或其他添加剂。环境应力开裂是聚烯烃塑料的一种特殊现象,是指当制品产生应力时,会与一些活性介质接触,出现脆性裂纹,最终可能导致制品的破坏。这些活性物质可以是洗涤剂、肥皂、水、油、酸、碱、盐和对材料没有显著溶胀作用的有机溶剂。环境应力开裂的必要条件是试件或零件内部存在应力,并存在缺口、表面划痕等应力集中因素。但ABS中含有聚烯烃成分,原料中的杂质或溶剂间接提供了这些活性物质。当ABS塑料件在存放过程中由于各种意外因素导致表面出现缺口或划痕时,就会造成裂纹。
(2)有些塑料,如ABS,在潮湿条件下受热会与水蒸气发生催化裂化反应,引起较大应变,产生裂纹。
(3)塑料在桶内加热时间过长,也会促进零件脆裂。2.2产品设计例如,聚苯乙烯和含有这种成分的塑料应尽量少用金属嵌件,因为这些塑料具有较大的脆热和冷比容。如果为了装配和强度要求必须添加插入件,则应大于例如,刀片由金属铜制成,金属铜刀片冷却时的尺寸变化与塑料ABS的热收缩值相差很大(1)替代刀片所用材料,使刀片与ABS产品的线膨胀系数应尽可能接近;(2)扩大插入件各尖角的圆角。圆角过小,可能造成制品应力集中,导致制品开裂;(3)增加镶块周围塑料层的厚度。
镶件的预热方面在有刀片的塑料制品中,刀片周围容易出现裂纹或导致产品强度下降,这是由于金属刀片与塑料的热性能和收缩率差异较大造成的。因此,在设计零件时,应增加镶块周围的壁厚以克服这一困难,成型前对金属镶块进行预热也是有效措施。由于预热后熔体与镶块之间的温差可以减小,所以在成型时,镶块周围的熔体可以缓慢冷却、均匀收缩,并能产生一定的热送料效果,可以防止镶块周围产生过大的内应力。
退火处理由于桶内塑化不均匀或模腔冷却速度不同,往往会导致塑料结晶、取向、收缩不均匀,造成制品内应力,这在厚壁制品或带有金属镶件的制品生产中表现得更为突出。具有内应力的零件在贮存和使用中往往会出现力学性能下降、光学性能恶化、表面银纹化甚至变形开裂等现象。生产中这些问题的解决方法是对零件进行退火处理。