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加工的结果是制品有个别开裂现象，基本属于应用开裂。
出现断裂处是壁厚到壁薄的过渡处。
但选用纯的PEEK、PP、PC、PEI等棒材加工则没有出现开裂。
（图2）
根据以上信息，我们初步推测塑料切屑处易局部升温
（塑料传热慢），从而导致更多残余应力；
同时产品管径较
大，塑料具有后收缩不均衡的特点。
图2
综合以上两个案例可以看出，在产品选材方面，应该充分考虑塑料材料的成型方式、部件结构、传热方式等实际工艺操作问题；
对于一些中空结构，应该充分考虑壁厚、中空尺寸太小等，如壁薄、空芯大的部件应该尽量选用延展性好
（断裂伸长率大）、传热性好的塑料，而选用塑料棒材加工成管材时则要充分考虑塑料热平衡问题，尽可能选择延展性好的塑料棒材，对于一些延展性不好的塑料管材，尽可能避免选用棒材加工成管材（一般出厂管材已进行残余应力热处理）。
对于一些延展性不好的塑料，采用塑料管材和塑料棒材的效果是不一样的。
2〃环境应力所致开裂的原因分析及
改进建议
原料为GP-22型ABS稿浓度黑色母粒的塑料件从模具中拿出时完好无缺，空气中放置2到3天后，部分零件中铜嵌件周围出现垂直裂纹，有的甚至已完全裂开。
因为塑料件在成型过程中未出现任何问题，说明问题不在于成型设备及工艺，经初步分析确认，问题主要由环境应力开裂引起，引起环境应力开裂的原因可能有以下几个方面。
原料方面
（1）原料混有其它杂质或掺杂不适当的或过量的溶剂或其它添加剂。
环境应力开裂是聚烯烃类塑料的特有现象，它是指当制品存在应力时，与某些活性介质接触，会出现脆性裂纹，最终可能导致制品破坏。
这些活性物质可以是洗涤剂、皂类、水、油、酸、碱、盐及对材料并无显著溶胀作用的有机溶剂。
环境应力开裂的必要条件是试样或零件内存在应力，并存在某种应力集中因素如缺口、表面划伤等。
而ABS里含有聚烯
烃成分，且原料里含的杂质或溶剂间接提供了这些活性物质，当ABS塑料件在储存的过程中由于种种偶然因素致表面出现缺口或划伤时，就会导致裂纹。
（2）有些塑料如ABS等，在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应，使制件发生大的应变从而开裂。
（3）塑料在机筒内加热时间太长，也会促使制件脆裂制品设计方面
像聚苯乙烯及含有此成分的塑料应尽量少用金属嵌件，因为这些塑料脆性的冷热比容大。
如果为了装配和强度的要求必须加入嵌件，比如嵌件由金属铜制成，而金属铜嵌件冷却时尺寸变化与塑料ABS的热收缩值相差很大，致使嵌件周围产生较大的内应力，于是造成了制品的开裂。
具体改进措施如下：
（1）更换嵌件所用材料，使嵌件与ABS制品线膨胀系数应尽可能接近；
（2）加大嵌件各尖角部位的圆角，圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂；
（3）加大嵌件周围塑料层的厚度。
嵌件的预热方面
在带有嵌件的塑料制品中，嵌件的周围易出现裂纹或导致制品强度下降，这是由金属嵌件与塑料的热性能和收缩率差别较大引起。
因此，在设计制件时，应加大嵌件周围的壁厚，借以克服这种困难，成型前对金属嵌件进行预热也是一项有效措施。
因为预热后可减少熔料与嵌件的温度差，在成型中可以使嵌件周围的熔料冷却较慢，收缩比较均匀，发生一定的热料补缩作用，可防止嵌件周围产生过大的内应力。
退火处理方面
由于塑料在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速度不同，因此常会产生不均的结晶、定向和收缩，致使制品存有内应力，这在生产厚壁或带金属嵌件的制品时更为突出。
存有内应力的制件在贮存和使用中常会出现力学性能下降，光学性能变坏，表面有银纹，甚至变形开裂。
生产中解决这些问题的办法是对制件进行退火处理。
高分子材料测试
在衡量塑料等高分子材料的性能方面，通常进行的测试项目有：
篇二：
塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述
几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力，尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。
内应力的存在不仅使塑料制品在储存和使用过程中出现应力开裂和翘曲变形，也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量等。
应力开裂的必要条件是试样或零件内存在应力，并存在某种应力集中因素如缺口、表面划伤等。
那么塑件应力从何而来呢？
塑胶件内应力产生的原因
依引起内应力的原因不同，可将内应力分成如下几类：
（1）取向内应力
取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中，大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应力。
取向的大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变，所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的内力。
塑料制品的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小，并呈抛物线变化。
（2）冷却内应力
冷却内应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产的一种内应力。
尤其对厚壁塑料制品，
塑料制品的外层首先冷却凝固收缩，其内层可能还是热熔体，这徉芯层就会限制表层的收缩，导致芯层处于压应力状态，而表层处于拉应力状态。
塑料制品冷却内应力的分布为从制品的表层到内层越来越大，并也呈抛物线变化。
另外，带金属嵌件的塑料制品，由于金属与塑料的热胀系数相差较大，容易形成收缩不一均匀的内应力。
（3）环境应力
原料混有其它杂质或掺杂不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时，在某些应力集的位置就会导致裂纹。
有些塑料如ABS等，在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应，使制件发生大的应变从而开裂。
（4）其它
对于结晶塑料制品而言，其制品部各部位的结晶结构和结晶度不同也会产生内应力。
另外还有构型内应，力及脱
模内应力等，只是其内应力听占比重都很小。
PC/ABS内应力开裂微观分析
分子链刚性越大，熔体粘度越高，聚合物分子链活动性差，因而对于发生的可逆高弹形变恢复性差，易产生残余内应力。
例如一些分子链中含有苯环的聚合物，如PCPPO
PPS
等，其相应制品的内应力偏大。
PC材料容易内应力开裂是它本身分子结构决定，那就是
聚碳酸酯分子结构中有苯环，所以取向比较困难。
在成型后，被取向的链节有恢复自然状态的趋势，但是由于分子链节已被冻结和分子链之间作用力，从而可能造成制品存在应力，这就是大家常说的应力开裂现象。
尤其是回收的PC,由于回
收PC的相对分子质量下降，相对分子质量分布变宽，少量存在的水分、颜料、杂质、溶剂等极易引发开裂现象。
几种常见聚合物的内应力大小顺序：
PP0>
PSF>
PC>
ABS>
PA6>
PP>
HDPE
塑料内应力的降低与分散
（1）前期原料的选择
a）选取分子量大、分子量分布窄的树脂
聚合物分子量越大，大分子链间作用力和缠结程度增加，其制品抗应力开裂能力较强；
聚合物分子量分布越宽，其中低分子量成分越大，容易首先形成微观撕裂，造成应力集中，便制品开裂。
b）选取杂质含量低的树脂
聚合物内的杂质即是应力的集中体，又会降低塑料的原有强度，应将杂质含量减少到最低程度。
c）共混改性
易出现应力开裂的树脂与适宜的其它树脂共混，可降低内应力的存在程度。
例如，在PC中混入适量PS,PS呈近似珠粒状分散于PC连续相中，可使内应力沿球面分散缓解并阻止裂纹扩展，从而达到降低内应力的目的。
再如，在PC
中混入适量PE,PE球粒外沿可形成封闭的空化区，也可适当降低内应力。
d）增强改性
用增强纤维进行增强改性，可以降低制品的内应力，这是因为纤维缠结了很多大分子链，从而提高应力开裂能力。
例如，30%GFP啲耐应力开裂能力比纯PC提高6倍之多。
e）成核改性
在结晶性塑料中加入适宜的成核剂，可以在其制品中形成许多小的球晶，使内应力降低并得到分散。
（2）成型加工条件的控制
在塑料制品的成型过程中，凡是能减小制品中聚合物分子取向的成型因素都能够降低取向应力；
凡是能使制品中聚合物均匀冷却的工艺条件都能降低冷却内应力；
凡有助于塑料制品脱模的加工方法都有利于降低脱模内应力。
对内应力影响较大的加工条件主要有如下几种：
1料筒温度
较高的料筒温度有利于取向应力的降低，这是因为在较高的料筒温度，熔体塑化均匀，粘度下降，流动性增加，在熔体充满型腔过程中，分子取向作用小，因而取向应力较小而在较低料筒温度下，熔体粘度较高，充模过程中分子取向较多，冷却定型后残余内应力则较大。
但是，料筒温度太高也不好，太高容易造成冷却不充分，脱模时易造成变形，虽然取向应力减小，但冷却应力和脱模应力反而增大。
2模具温度
模具温度的高低对取向内应力和冷却内应力的影响都很大。
一方面，模具温度过低，会造成冷却加快，易使冷却不均匀而引起收缩上的较大差异，从而增大冷却内应力；
另一方面，模具温度过低，熔体进入模其后，温度下降加快，熔体粘度增加迅速，造成在高粘度下充模，形成取向应力的程度明显加大。
3注射压力
注射压力高，熔体充模过程中所受剪切作用力大，产生取向应力的机会也较大。
因此，为了降低取向应力和消除脱模应力，应适当降低注射压力。
4保压压力
保压压力对塑料制品内应力的影响大于注射压力的影
响。
在保压阶段，随着熔体温度的降低。
熔体粘度迅速增加，此时若施以高压，必然导致分子链的强迫取向，从而形成更大的取向应力。
5注射速度
注射速度越快，越容易造成分子链的取向程度增加，从而引起更大的取向应力。
但注射速度过低，塑料熔体进入模腔后，可能先后分层而形成熔化痕，产生应力集中线，易产生应力开裂。
所以注射速度以适中为宜。
最好采用变速注射，在速度逐渐减小下结束充模。
6保压时间
保压时间越长，会增大塑料熔体的剪切作用，从而产生更大的弹性形变，冻结更多的取向应力。
所以，取向应力随保压时间延长和补料量增加而显著增大。
7开模残余压力
应适当调整注射压力和保压时间，使开模时模内的残余压力接近于大气压力，从而避免产生更大的脱模内应力。
（3）塑料制品的热处理
塑料制品的热处理是指将成型制品在一定温度下停留一段时间而消除内应力的方法。
热处理是消除塑料制品内取向应力的最好方法。
对于高聚物分子链的刚性较大、玻璃化温度较高的注塑件；
对壁厚较大和带金属嵌件的制件；
对使用温度范围较宽和尺寸精度要求较高的制件；
时内应力较大而又不易自消的制件以及经过机械加工的制件都必须进行热处理。
常采用的热处理温度高于制件使用温度10〜20C或低于
热变形温度5〜10C。
一般厚度的制件，热处理1~2小时即可。
提高热处理温度和延长热处理时间具有相似的效果，但温度的效果更明显些。
热处理方法是将制件放入水、甘油、矿物油、乙二醇和液体石蜡等液体介质中，或放入空气循环烘箱中加热到指定温度，并在该温度下停留一定时间，然后缓慢冷却到室温。
实验表明，脱模后的制件立即进行热处理，对降低内应力、改善制件性能的效果更明显。
此外，提高模具温度，延长制件在模内冷却时间，脱模后进行保温处理都有类似热处理的作用。
尽管热处理是降低制件内应力的有效办法之一，但热处理通常只能将内应力降低到制件使用条件允许的范围，很难完全消除内应力。
（4）塑料制品的设计
1塑料制品的形状和尺寸
为了有效地分散内应力，应遵循这样的原则：
制品外形
应尽可能保持连续性，避免锐角、直角、缺口及突然扩大或缩小。
对于塑料制品的边缘处应设计成圆角，其中内圆角半径应大于相邻两壁中薄者厚度的70%以上；
外圆角半径则根
据制品形状而确定。
对于壁厚相差较大的部位，因冷却速度不同，易产生冷却内应力及取向内应力。
因此，应设计成壁厚尽可能均匀的制件，如必须壁厚不均匀，则要进行壁厚差异的渐变过渡。
2合理设计金属嵌件
塑料与金属的热膨胀系数相差5〜10倍，因而带金属嵌
件的塑料制品在冷却时，两者形成的收缩程度不同，因塑料的收缩比较大而紧紧抱住金属嵌件，在嵌件周围的塑料内层受压应力，而外层受拉应力作用，产生应力集中现象。
在具体设汁嵌件时，应注意如下几点，以帮助减小或消除内应力。
a.尽可能选择塑料件作为嵌件。
b.尽可能选择与塑料热膨胀系数相差小的金属材料做
嵌件材料，如铝、铝合金及铜等。
c.在金属嵌件上涂覆一层橡胶或聚氨酯弹性缓冲层，并保证成型时涂覆层不熔化，可降低两者收缩差。
d.对金属嵌件进行表面脱脂化处理，可以防止油脂加速制品的应力开裂。
e.金属嵌件进行适当的预热处理。
f.金属嵌件周围塑料的厚度要充足。
例如，嵌件外径为
D嵌件周围塑料厚度为h,则对铝嵌件塑料厚度h》；
对于铜嵌件，塑料厚度h>
D。
g.金属嵌件应设计成圆滑形状，最好带精致的滚花纹。
3塑料制品上孔的设计
塑料制品上孔的形状、孔数及孔的位置都会对内应力集中程度产生很大的影响。
为避免应力开裂，切忌在塑料制品上开设棱形、矩形、方形或多边形孔。
应尽可能开设圆形孔，其中椭圆形孔的效果最好，并应使椭圆形孔的长轴平行于外力作用方向。
如开设圆孔，可增开等直径的工艺圆孔，并使相邻两圆孔的中心连接线平行于外力作用方向，这样可以取得与椭圆孔相似的效果；
还有一种方法，即在圆孔周围开设对称的槽孔，以分散内应力。
（5）塑料模具的设计
在设计塑料模具时，浇注系统和冷却系统对塑料制品的内应力影响较大，在具体设计时应注意如下几点。
①浇口尺寸
过大的浇口将需要较长的保压补料时间，在降温过程中的补料流动必定会冻结更多的取向应力，尤其是在补填冷料时，将给浇口附近造成很大的内应力。
适当缩小浇口尺寸，可缩短保压补料时间，降低浇口凝封时模内压力，从而降低取向应力。
但过小的浇口将导致充模时间延长，造成制品缺料。
4浇口的位置
浇口的位置决定厂塑料熔体在模腔内的流动情况、流动距离和流动方向。
当浇口设在制品壁厚最大部位时，可适当降低注射压力、保压压力及保压时间，有利于降低取向应力当浇口设在薄壁部位时，宜适当增加浇口处的壁厚，以降低浇口附近的取向应力。
熔体在模腔内流动距离越长，产生取向应力的几率越大。
为此，对于壁厚、长流程且面积较大的塑料件，应适当分布多个浇口，能有效地降低取向应力，防止翘曲变形。
另外，由于浇口附近为内应力多发地带，可在浇口附近设汁成护耳式浇日，使内应力产生在护耳中，脱模后切除内应力较大的护耳，可降低塑料制品内的内应力。
5流道的设计
篇三：
注塑产品问题点及解决方案
1.龟裂
龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷，产生的主要原因是由于应力变形所致。
主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。
（―）残余应力引起的龟裂
残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。
作为在充填过剩的情况下产生的
龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手：
（1）由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。
（2）在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。
（3）—般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。
但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。
（4）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。
（5）非结晶性树脂，女口AS树脂、ABS树脂、PMMA朋旨等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力，应予以注意。
脱模推出时，由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙，使推出力过大，产生应力，有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。
只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因。
在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。
这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。
为预防由此产生的龟裂，作为经验，壁厚7"
与嵌入金属件的外径通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件，而镶嵌件对尼龙的影响最小。
由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小，比较适合嵌入件。
另外，成型前对金属嵌件进行预热，也具有较好的效果。
（二）外部应力引起的龟裂
这里的外部应力，主要是因设计不合理而造成应力集
中，特别是在尖角处更需注意。
由图2-2可知，可取R/7"
_一0.5〜0.7。
（三）外部环境引起的龟裂
化学药品、吸潮引起的水降解，以及再生料的过多使用
都会使物性劣化，产生龟裂。
二、充填不足
充填不足的主要原因有以下几个方面：
i.树脂容量不足。
ii.型腔内加压不足。
iii.树脂流动性不足。
iv.排气效果不好。
作为改善措施，主要可以从以下几个方面入手：
1）加长注射时间，防止由于成型周期过短，造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。
2）提高注射速度。
3）提高模具温度。
4）提高树脂温度。
5）提高注射压力。
6）扩大浇口尺寸。
一般浇口的高度应等于制品壁厚的1
/2〜I/3。
7）浇口设置在制品壁厚最大处。
8）设置排气槽（平均深度0.03mm宽度3〜smn）或排气杆。
对于较小工件更为重要。
9）在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的（约smm缓冲距离。
10）选用低粘度等级的材料。
11）加入润滑剂。
三、皱招及麻面
产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同，只是程度不同。
因此，解决方法也与上述方法基本相同。
特别是对流动性较差的树脂（如聚甲醛、PMMA树脂、聚碳酸酯及PP
树脂等）更需要注意适当增大浇口和适当的注射时间。
四、缩坑
缩坑的原因也与充填不足相同，原则上可通过过剩充填
加以解决，但却会有产生应力的危险，应在设计上注意壁厚均匀，应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚。
五、溢边
对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。
而在
成型条件上，则可在降低流动性方面着手。
具体地可采用以下几种方法：
1）降低注射压力。
2）降低树脂温度。
4）选用高粘度等级的材料。
5）降低模具温度。
6）研磨溢边发生的模具面。
7）采用较硬的模具钢材。
8）提高锁模力。
9）调整准确模具的结合面等部位。
10）增加模具支撑柱，以增加刚性。
11）根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。
六、熔接痕
熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生
的。
一般情况下，主要影响外观，对涂装、电镀产生影响。
严重时，对制品强度产生影响
（特别是在纤维增强树脂时，尤为严重）。
可参考以下几项予以改善：
I）调整成型条件，提高流动性。
如，提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速
度等。
2）增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。
3）尽量减少脱模剂的使用。
4）设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除。
5）若仅影响外观，则可改变烧四位置，以改变熔接痕的位置。
或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。
七、烧伤
根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤，采取的解决办法也不同。
1）机械原因，例如，由于异常条件造成料筒过热，使树脂高温分解、烧伤后注射到制品
中，或者由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流，分解变色后带入制品，在制品中带有黑褐色的烧伤痕。
这时，应清理喷嘴、螺杆及料筒。
2）模具的原因，主要是因为排气不良所致。
这种烧伤一般发生在固定的地方，容易与第
一种情况区别。
这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。
3）在成型条件方面，背压在300MPa以上时，会使料筒部分过热，造成烧伤。
螺杆转速
过高时，也会产生过热，一般在40〜90r/min范围内
为好。
在没设排气槽或排气槽较小时，注射速度过高会引起过热气体烧伤。
八、银线
银线主要是由于材料的吸湿性引起的。
因此，一般应在比树脂热变形温度低10〜15C的
条件下烘干。
对要求较高的PMMA寸腊系列，需要在75t）左右的条件下烘干4〜6h。
特别是在使用自动烘干料斗时，需要根据成型周期（成型量）及干燥时间选用合理的容量，还应在注射开始前数小时先行开机烘料。
另外，料简内材料滞流时间过长也会产生银线。
不同种
类的材料混合时，例如聚苯乙烯
。
和ABS树脂、AS树脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。
九、喷流纹
喷流纹是从浇口沿着流动方向，弯曲如蛇行一样的痕
迹。
它是由于树脂由浇口开始的注射速度过高
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