应力的产生及消除

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1、POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)塑件中殘留應力的產生及檢測消除方法☆殘留應力的產生原因及種類☆殘留應力的檢測方法☆殘留應力危害☆影響應力的因素☆應力消除方法POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)應力產生原因:因為外界的因素﹐破獲了塑膠材料中分子鏈亂序或者松弛的趨向﹐從而處于一種非穩定狀態﹐應力的種類:☆剪切取向應力☆收縮應力☆外加應力POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)剪切取向應力剪切取向應力﹕﹕塑

2、膠材料分子鏈在成型過程中受到高壓和高剪切導致分子鏈發生劇烈取向﹐并未及時釋放﹐從而導致殘留取向應力﹐尤以PC材料最為明顯﹐其它如PSU,PES,PEI同樣存在這樣問題﹐與其分子鏈結構有關剪切取向應力代表塑料加工過程中，由於剪切流動造成應力大小根據牛頓黏度定律(Newton’slawofviscosity)，切應力線性比例於切變速率，而比例常數即為黏度剪切取向應力受塑膠流動速率與黏度的影響，充填結束瞬間，由於充填體積變少，流量固定時射速增加，加上塑料較冷，黏度較高，因此最後充填位置的剪切應力較高。塑料可能會產生裂解及較高的殘留應力(

3、residualstress)POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)收縮應力收縮應力::分子鏈在從熔融到冷卻的過程中﹐因為冷卻溫度的不均勻﹐從而導致不同溫度部位的收縮不同﹐從而導致不同收縮部位界面之間的剪切而產生殘留應力Z軸變形量(熱收縮由於產品下方有積熱象﹐因此變形量差為0.061mm外加應力外加應力::塑膠件在本沒有殘留應力的情況下﹐進行外部處理﹐如烤漆或電鍍﹐因外加應力并經外部處理后保持下來﹐從而在塑件中產生應力或者是產品結構及模具結構不合理﹐局部在受外力時產生應力集中﹐從而較大可能

4、應力開裂POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)應力產生的位置應力產生的位置取向應力﹕澆口位置因射速快或飽壓長時間長而容易取向產生應力壁厚急劇變化處(特別由厚到薄處)會因強剪切而取向料流填充不平衡處﹐會因為Overpack而擠壓取向收縮應力﹕主要發生在玻纖增強材料或者壁厚不均之產品設計﹐壁厚變化劇烈的位置﹐熱量分散不均勻﹐容易產生不同收縮取向外加應力﹕產品中尖角處因為應力集中容易受外沖擊而應力開裂頂針頂出位置會因為射出或著飽壓壓力過大而頂出變形應力產生夾具夾持或頂持位置POLYMERTECH

5、NOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)殘留應力的檢測方法殘留應力的檢測方法﹕﹕偏光鏡法溶劑法定性的觀察很簡單，可以看出全場的將產品置于特殊溶劑中浸泡﹐由于應殘留應力的實際分佈情形﹐不需要特力存在會誘導開裂。可按不同溶劑開殊的技巧﹔可實施於一般塑膠加工的裂所需要的時間長短和裂紋狀況來判場合，特別是射出成形工廠。如果射斷應力大小﹔相對偏光鏡法可簡短進出之工作物為不透明的可先不加染行定量比較。但缺陷在于只能測試表料，先試射透明之工作物，待分析調面拉伸應力(near-surfacetensile整工作參數後，再行正式射

6、出﹔stress)﹐對于較厚部件局部的內應力﹐檢測效果不佳。POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)在塑膠材料中，材料平面上兩個主應力（principalstress）使得此材料在主應力軸上具有不同的折射率。因此光要通過此材料時，因為沿二個主應力方向振動的光波彼此有不同的速率，穿出材料時，會有相對相位差產生。而此相位差正比於平面上的兩個主應力值(sigma_1-sigma_2)之差值。光源若用白光，光彈條紋是彩色條紋，可以根據應力條紋對照表來得到某一種顏色的條紋代表某階的條紋(fringeo

7、rder)。彩色等色線乃由一定數目之彩色帶或線所組成，沿此線上模型所呈現之主應力差或最大剪應力(theMaximumShearStress)為定值。若用單色光當作光源，在單色的光彈條紋中，黑線的地方代表該點之主應力方向ｘ軸（或ｙ軸）平行。因此兩道光之相位差造成光場之明暗條紋，條紋越密集的地方，表示應力愈大，亦即是應力集中的地方。Asimpletestcanbeaccomplishedusingapolarimeterequippedwithacompensatoratypeofcalibratedwedge.Theoperator

8、adjuststhewedgepositionuntilablackfringeappearsatthemeasurementpoint﹔Ascaleonthecompensatorsuppliesaquantitativereadingofopt