解除及塑胶的小窍门PC聚碳酸酯应用产品出
基于PC 材料本身具有的优良物理化学性能,使电器附件行业中的家用开关、插座产品在先后经历了酚醛塑料(电木粉)、ABS 热塑性塑料后,各生产厂家最后基本上均采用了PC 塑料作为产品表面的非金属材料,PC除能满足电工行业开关、插座产品的所有安全标准要求外,还具有产品成型速度快,外观光洁漂亮的特性。
但其致命的弱点——制件的残留内应力较大,在使用过程中如使用不当就会存在应力开裂问题,最终影响产品的使用性能。产品开裂,轻者影响外观,重者影响产品的使用性能,因此PC产品应力开裂问题当前厂家需要面对和解决的痛点。
PC 产品应力开裂现象
应力开裂是指塑料制品在暴露于化学介质中及应力同时作用下,发生提前开裂而破坏的一种复杂失效行为,与环境作用、材料特性、成型方式等多种因素有关。
关于PC 材料的应力开裂,日本富川昌美、左藤行彦等人的研究表明,聚碳酸酯大分子的局部取向引起制件产生微裂,这种微裂在未产生割裂形成空隙时,通过热处理可以消除;在环境和外力的影响作用下,微裂不断生长、发展,从而产生了裂缝,这种裂缝已形成空隙,成为不可恢复的断裂破坏。
开裂问题的解决方案
PC材料产品的开裂问题的解决,是个复杂且综合的问题,根据实际工作经验,小编总结了以下几个方面:
1、 原材料控制
PC 材料的一个重要指标为分子量的高低,其检测指标为熔体流动速率(MFR)。高分子量的聚碳酸酯分子链长度更长,链间缠结数目更多,分子间的作用力更大故抗开裂能力更强。较高的分子量其熔体流动速率较低,流动性能较差,但成型制件的强度更高。熔体流动速率的高低不仅代表了材料的力学性能,同时直接影响材料的价格和塑胶件成型的效率。
2、回收料的控制
在产品注塑生产过程中,生产厂家都会在原材料中适当加入生产过程中产生的废料和水口,需要注意的是加入的回收料必须要处理干净,不得有油污混入。
3、产品设计及装配工艺改善
为消除塑胶件成品应力开裂现象,工程技术人员在设计产品之初,要考虑注塑零部件装配成成品的状态,防止装配后零部件相互配合尺寸出现过赢状态,从而使某一注塑零部件长期处于受力变形的风险;如果此问题无法彻底避免,则需要对长期受力零件的部位结构进行加强(如过渡部分进行加筋或倒角等)。
4、注塑模具的设计改善(1)优化浇口位置及数量
模具设计时,浇口位置及数量的设计应保证熔体均匀快速地充满型腔;尽量使熔接线和熔接痕出现在不敏感区域,从而减少注塑件开裂的风险。
(2)避免塑胶件直角连接,增加倒角,圆弧过渡
所有PC 材料的塑胶模具,其产品型腔内部要避免出现锐角和直角部位,若连接的部分是锐角和直角,应在角尖的部分进行倒角,使其圆滑过渡,避免在连接部位产生应力集中问题,防止日久后塑胶件在此部位发生开裂现象。
此外,适当加大流道,取消非必要的横向加强筋,增加纵向加强筋,增大脱模斜度,顶出装置设计成大面积顶出,少使用金属内嵌件(无法避免时,在成型前需将嵌件预热至200 ℃,以降低开裂风险)等手段,均对解决应力开裂问题有明显效果。
目前,PC 材料应用前景十分广阔,尤其在电器附件行业应用日益扩大,但由于聚碳酸酯材料的结构特征及注塑工艺条件的限制,不可能完全避免内应力;而应力释放过程缓慢,其周期短则两三天,长达一年以上,最后导致产品开裂,给生产厂家带来大量损失。所以,在生产过程中,厂家要尽量减小内应力或避免应力集中而造成产品开裂,从原料——回收料——产品结构设计及装配——模具设计——注塑工艺各环节严格控制、层层把控以减少应力开裂问题。
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