成型工艺对注塑件品质的影响

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1、摘要随着电子、通讯、计算机行业的快速发展，产品逐渐向着薄壁化、轻量化和精密化的方向快速发展，当壁越薄，流长比就会越大，为解决这一问题常采用多点进浇，但相应的就会产生熔接线。熔接线的位置不仅影响外观质量，而且是应力集中之处，在使用过程中，很容易发生应力开裂，对于成型质量影响很大。而人们对塑料产品的外观质量和内在性能的要求日益提高，因此，研究、预测熔接线的强度、位置和提高熔接线处的质量具有很深远的工程意义。本文采用与ASTM测试标准相似的拉伸实验，研究了PC、ABS、PA6、nano．coHlpositePA6(含有4．7叭％的氟化云母)的薄壁平板类制品

2、的熔接线及其性能，不同材料制品厚度分别为：PC(0．8mm，1．0nun，2．5mm)；ABSfO．8mm，1．0mm，1．2mm，2．5mm)；PA6(1．Omm，2．5mm)；nano-compositePA6(1．Omm，2．5mm)。根据不同种类的聚合物会表现不同的应力．应变曲线，以材料的机械性质代表制品的质量从而对熔接线及其性能进行研究。利用回归分析的方法，参考已有的高分子熔接线键接强度理论模型，讨论工艺参数包括：制品厚度、塑料温度、模具温度、保压压力及注射速率等对熔接线品质的影响；比较了不同厚度和不同工艺条件下产品的机械性能；调整PC、A

3、BS的参数，验证熔接线量化公式对于PC、ABS的适用性；找出适用于PA6，nano．compositePA6(含有4．7Ⅲ％的氟化云母)的预测熔接线强度的半经验公式，并对其进行验证；并重点讨论了自我扩散系数D(代表使分子链克服能量障碍以达到稳定状态的参数，其值的大小决定了分子链扩散的速率。)值的变化对于制品熔接线强度试验值与理论值之间误差的影响。基于本文试验数据，获得如下结论：1．各工艺参数对键接度的影响1)对于PC，料温和模温都是对制品键接度影响较大的工艺参数；注射速率和保压压力对制品键接度的影响较小；制品厚度越小，模温越低，料温越低，熔接线的机械

4、强度和键接强度越小；2)对于ABS，料温、模温和射出速度都是对制品键接度影响较大的工艺参数；保压压力对制品键接度的影响较小：较高的保压压力，可以降低制品的机械性能，但影响不大；较低的料温，模温，射出速度可以明显降低制品的键接度。料温和模温对键接度的影响与厚度关系不大。3)而对于PA6，料温是较大的影响工艺参数，料温的提高，可以有效增加较厚制品熔接线的键接强度；模温影响相对较小，且模温的增加，对于厚度较小制品熔接线的键接强度有明显降低趋势；射出速度的增加可以改善熔接线的质量和强度，但影响不大；保压压力对键接度有明显影响，但趋势不确定。4)对于nano．

5、cornpositePA6，由于无熔接线的产品的拉伸强度相对于PA6来说增加很多，而当有熔接线出现时，其制件的拉伸强度会比PA6有熔接线产品的拉伸强度小很多，所以其产品的键接度相对于其它几种产品的键接度就小了很多，大致在0．5左右。即：纳米复合材料的加入，可以有效增强无熔接线制品的强度和质量；如果产品出现熔接线，产品的质量和强度会严重下降。模具温度，保压压力影响较大，而料温和射出速度的影响较小。较高的料温和较低的保压压力可以降低熔接线的键接强度。模温的影响趋势不明确。降低料温和模温可以有效增加较薄制品的键接强度和机械性能。2．不管对于结晶型还是无定型

6、材料，温度都是能够明显影响制品键接度的工艺参数。3．熔接线强度理论公式的误差1)验证了针对PC产品预测熔接线强度的理论公式的适用性和可行性，与已有的分析结果(将熔接线处的键接度回归分析为制品厚度、物料温度、模具温度、保压压力和射出速度的函数，最大误差为5．07％)相比：误差相对较小，最大误差为3．05％。2)调整ABS材料的物性参数，验证了针对材料为ABS的制品预测熔接线强度的理论公式的适用性和可行性，相对而言，得到了适用于ABS材料熔接线强度理论值和试验值之间误差较小的材料物性参数，两组数据中各自最大误差分别为：4．62％(并且4．62％是厚度为2

7、．5mm制件的，其它三种厚度的误差均小于1％)和0．29％。3)找到了适用于PA6和nano—conlpositePA6(含有4．7vvt％的氟化云母)的预测熔接线强度的半经验公式及相应的部分材料物性参数，其中，熔接线键接度回归分析为物料温度、模具温度、保压压力和射出速度的函数，最大误差分别为：PA6(2．56％)和naJlo-compositePA6(1．78％)。TT4．和实验数据相比较：PC、PA6、ABS的薄壁制件和nano．compositePA6(含有4．7vvt％的氟化云母)较厚制件的误差比较稳定，相对较小，能较好的适用量化的经验公式。

8、但对于无定型的ABS的相对比较复杂，其厚壁制件误差波动范围较大，适用性较差，最大误差为4．62％；同样，对于