注塑产品残余应力产生原因有哪些?
注塑产品残余应力是注塑成型过程中不可避免的现象,它对产品性能和使用寿命有重要影响。产生残余应力的原因主要有以下几个方面:
1. 冷却不均
模具温度分布不均匀: 模具不同部位温度差异会导致制品不同区域冷却速率不同,产生收缩不均,从而形成残余应力。
制品壁厚不均: 厚壁部分冷却较慢,薄壁部分冷却较快,导致收缩不均,产生残余应力。
2. 流动应力
熔体流动不均匀: 熔体在型腔内流动时,由于流动阻力、浇口位置、型腔形状等因素,导致流动速度和剪切速率不均匀,产生取向应力。
熔体粘度变化: 熔体温度变化、剪切速率变化等都会导致粘度变化,进而影响流动特性,产生残余应力。
3. 相变影响
结晶: 结晶过程中体积收缩,如果结晶速度不均匀,就会产生残余应力。
玻璃化转变: 玻璃化转变温度以下,分子运动受限,导致收缩不均,产生残余应力。
4. 模具设计因素
浇口位置和数量: 浇口位置和数量直接影响熔体的流动路径和充填方式,进而影响残余应力的分布。
冷却水道设计: 冷却水道设计不合理会导致模具温度分布不均,影响制品冷却过程。
脱模方式: 脱模力过大或过小都会导致制品产生变形,增加残余应力。
5. 材料特性
材料的收缩率: 材料的线膨胀系数不同,导致收缩率不同,产生残余应力。
材料的结晶度: 结晶度高的材料收缩率大,更容易产生残余应力。
残余应力的危害
变形: 导致制品翘曲、变形,影响外观和尺寸精度。
开裂: 应力过大可能导致制品产生裂纹,降低产品寿命。
影响机械性能: 残余应力会降低制品的强度、韧性等机械性能。
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