模塑成型收縮率概述
(一)假設(shè)注塑制品的結(jié)構(gòu)是合理的,剛性也足夠,而且機(jī)械,制造精度又滿(mǎn)足要求,則制品的收縮量便是尺寸精度的決定性因素.所謂收縮量是指制品在使用條件下的尺寸和模具型腔實(shí)際尺寸的差值(收縮量),或相對(duì)值(收縮率)
收縮率:Sl=(L2-L1)/L1(收縮率還可用其百分?jǐn)?shù)Sl%表示)
其中:L1—制品使用尺寸;L2--模具型腔實(shí)際尺寸;
Sl—收縮率
由此可見(jiàn),收縮率表示了單位長(zhǎng)度上尺寸的線(xiàn)性變化,又稱(chēng)線(xiàn)性收縮率(即通常所說(shuō)的材料模塑成型收縮率),它與各向同性的體積收縮率Sv有下列關(guān)系:
Sl= -1
注塑制品有各向異性的性質(zhì),在縱向(X方向)和橫向(垂直于X的Y方向)收縮率是不等的,可用平面收縮率S表示如下:
S=(Sx-Sy)/Sx,Sx=(Lx1-Lx2)/Lx1 %, Sy=(Ly1-Ly2)/Ly1 %
Lx1,Lx2;Ly1,Ly2;Sx,Sy分別表示X,Y方向上的模具與制品的尺寸和線(xiàn)性收縮率.
(二)在正常工藝條件下制品的收縮率要受許多因素的影響,其中包括制品的厚度,如以POM注塑制品為例,當(dāng)壁厚變化2+ -1mm時(shí),收縮率變化+-2%;當(dāng)澆口面積變化1+ -0.2平方毫米時(shí), 收縮率變化+ -2%;當(dāng)模具溫度變化80+ -40攝氏度時(shí), 收縮率變化+ -5%;當(dāng)熔體溫度變化190+ -10攝氏度時(shí), 收縮率變化+ -2.5%;當(dāng)注塑壓力變化78+ -9.8Mpa時(shí), 收縮率變化+ -2.5%.此外,注射保壓時(shí)間加長(zhǎng)及冷卻時(shí)間加長(zhǎng)都會(huì)使收縮率減小,從而提高尺寸精度.
(三)一般注塑成型制品難以得到像金屬制品那樣準(zhǔn)確的精度,其理由:(1)熱脹系數(shù)大;(2)成型收縮;(3)長(zhǎng)時(shí)間放置有變化;(4)受溫度及環(huán)境影響;(5)通過(guò)模具難以控制確定尺寸;(6)受模具制造誤差影響.
(四)影響制品精度(公差帶范圍)因素的比例:(1)由于模具制造誤差的影響占50%;(2)由于工藝條件變化的影響占30%-35%;(3)由于原料批號(hào)間性能波動(dòng)的影響占10%-15%;
(五)附表1指在正常工藝條件下,成型收縮率在0.005時(shí),一般制品公差的分配:
(六)附表2推薦有不同聚合物的實(shí)際收縮率,因?yàn)樵诤艽蟪潭壬线�與加工條件和模具設(shè)計(jì)制造有關(guān),僅供參考.
(七)ASTM D955試樣成型收縮率測(cè)試內(nèi)容:
環(huán)境條件:溫度23+-2攝氏度,濕度50+-5%
試樣規(guī)格:直徑為100mm,厚度4mm的圓片
工藝條件:正常注塑工藝
附表1 一般制品尺寸公差分配(成型收縮率0.005)
制品尺寸 |
由模具直接確定的尺寸 |
不由模具直接確定的尺寸 |
制品尺寸 |
由模具直接確定的尺寸 |
不由模具直接確定的尺寸 |
6 |
+ -0.15 |
+ -0.2 |
250 |
+ -0.8 |
+ -1.0 |
18 |
+ -0.2 |
+ -0.2 |
315 |
+ -1.0 |
+ -1.3 |
30 |
+ -0.25 |
+ -0.3 |
400 |
+ -1.3 |
+ -1.7 |
50 |
+ -0.3 |
+ -0.4 |
500 |
+ -1.7 |
+ -2.2 |
80 |
+ -0.4 |
+ -0.5 |
630 |
+ -2.2 |
+ -2.8 |
120 |
+ -0.5 |
+ -0.6 |
800 |
+ -2.8 |
+ -3.5 |
180 |
+ -0.65 |
+ -0.8 |
1000 |
+ -3.5 |
+ -4.3 |
附表2 常見(jiàn)塑料的實(shí)際成型收縮率
塑料 |
模塑收縮量,mm/mm |
模塑收縮率,% |
ABS |
0.005—0.007 |
0.5-0.7 |
POM |
0.020-0.035 |
2.0-3.5 |
CA |
0.002-0.005 |
0.2-0.5 |
PA66 |
0.010-0.025 |
1.0-2.5 |
PA6 |
0.007-0.015 |
0.7-1.5 |
PC |
0.005-0.007 |
0.5-0.7 |
PE |
0.015-0.035 |
1.5-3.5 |
PP |
0.010-0.030 |
1.0-3.0 |
PS |
0.002-0.008 |
0.2-0.8 |
PPO |
0.005-0.007 |
0.5-0.7 |
PC/ABS |
0.006-0.008 |
0.6-0.8 |
PC+GF(10-30%) |
0.001-0.003 |
0.1-0.3 |
PSF |
0.008 |
0.8 |
PTFE |
0.050-0.100 |
5.0-10.0 |