塑料制品有哪些原因會(huì)影響其精度

   塑料制品的精度是指塑料制品的實(shí)際尺寸或形狀與設(shè)計(jì)的尺寸或形狀之間的差異，兩者差異越小，說明其制品精度越高。

      二、影響塑料精度的因素
      影響塑料制品精度的因素包括收縮率、吸水率、線膨脹系數(shù)及蠕變四個(gè)因素。
      1．塑料的收縮性
      塑料的收縮性對塑料制品的尺寸精度影響大。不同塑料原料之間的收縮率大不相同，其中熱塑性樹脂的收縮率可參見表9-7，而熱固性樹脂的收縮率可參見表9-8。從表9-7和表9-8中可以看出，塑料的收縮率大可達(dá)到5%左右，而小僅為0.006%。
      (1)加工后收縮  塑料的收縮又可分為成型加工收縮和加工后收縮兩類。加工后收縮為制品脫模后一段時(shí)間內(nèi)的收縮，與成型收縮相比，后收縮一般比較小。
      后收縮產(chǎn)生的個(gè)原因?yàn)橹破穬?nèi)部應(yīng)力的松弛作用。對于分子鏈呈剛性的聚合物，制品的后收縮比較大；這主要是因?yàn)閯傂苑肿渔溸\(yùn)動(dòng)速度慢，其分子鏈從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，需要一個(gè)較長時(shí)間的重新排列過程，因而后收縮時(shí)間比較長，而且后收縮率比較大。另一方面，剛性分子鏈易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，成型后會(huì)進(jìn)行慢慢地應(yīng)力松弛。以PS為例，其注塑制品脫模三個(gè)月后，還會(huì)發(fā)生0.005%的后收縮。引起后收縮的第二個(gè)原因?yàn)槔^續(xù)結(jié)晶。對結(jié)晶聚合物而言，制品出模時(shí)，并未達(dá)到完全結(jié)晶，在常溫下仍可繼續(xù)結(jié)晶，從而引起制品的微量收縮。另外，出模后塑料制品如進(jìn)行退火處理，制品的應(yīng)力松弛和后結(jié)晶會(huì)進(jìn)一步加大，從而引起后收縮增加。
      一般情況下，制品的后收縮在脫模半小時(shí)后基本完成。
      (2)平均收縮率  由于塑料的收縮大小受成型條件影響比較大，因而其收縮率不是一個(gè)固定值，而是一個(gè)范圍，具體可參見表9-7和表9-8。從表中可以看出，有時(shí)收縮率的變化范圍很大，大可相差2-4倍。所以說收縮率具有不準(zhǔn)確性，因不同加工條件變化很大，很難測出準(zhǔn)確的固定值。對于一個(gè)模具設(shè)計(jì)者而言，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，一般可選取平均收縮率，即將表9-7和表9-8所給的收縮率范圍值進(jìn)行平均，從而得到平均收縮率。當(dāng)然，如果對具體成型方法十分清楚，也可以從表9-7和表9-8中所給的收縮率范圍內(nèi)取一個(gè)比較接近值。以HDPE為例，其收縮率范圍從表9-7中查出為2%一5%其平均收縮率為3.5%；如果具體成型過程中，各種成型條件可使成型收縮率增大，則可選取4%為具體收縮率；如果具體成型條件有利于成型收縮率的減小，則可選取2.5%為具體收縮率。當(dāng)然，后一種選取方法難度比較大。
      2．塑料的吸水性
      塑料的吸水性大小與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，分子中含有酯基或酰氨基結(jié)構(gòu)的聚合物吸水率偏大，具體如PA類、PC、POM、PM-MA、PES及PPO等。
      塑料的吸水性影響塑料的使用精度，．即制品在潮濕環(huán)境中使用，由于吸水而引起尺寸增大。
      塑料吸水性對尺寸精度的影響量不如收縮影響大。但有些吸水率大的品種，如PA也比較顯著。如PA66的吸水率大為1.6%，而每1%的吸水率就會(huì)引起1/4～1/3的尺寸公差。
      3．塑料的熱膨脹性
      熱脹冷縮是物體的大致規(guī)律。衡量其熱膨脹程度可用線膨脹系數(shù)表示，具體可參見表9-7和表9-8。同金屬相比，塑料的線膨脹系數(shù)大得多。例如，鋼的線膨脹系數(shù)為1. 2 *10-s K-1，而LDPE的線膨脹系數(shù)競高達(dá)10* 10-s K-1，比金屬高出近十倍。因此可以說，塑料的尺寸對溫度十分敏感。例如某塑料制品在20℃時(shí)，其尺寸變化為0.1%；在35℃時(shí)，尺寸變化增大到0.15%；而在-5℃時(shí)，尺寸則減少0.25%。
      塑料的線膨脹系數(shù)與熔體流動(dòng)方向有關(guān)。與收縮不同的是，其縱向的線膨脹系數(shù)要比橫向的線膨脹系數(shù)小，一般要小一半左右。
      塑料的熱膨脹只有在溫度變化的環(huán)境中才會(huì)影響其尺寸的精度。而溫度不變時(shí)，熱膨脹對塑料的尺寸精度無影響。
      4．塑料的蠕變性
      塑料的蠕變是指成型后的塑料制品在使用過程中，由于受到應(yīng)力的作用，材料的形變隨時(shí)間增加而逐漸增大從而產(chǎn)生形變的現(xiàn)象，進(jìn)而引起塑料尺寸的變化，影響其尺寸精度。
      塑料的蠕變受應(yīng)力、溫度及時(shí)間三個(gè)因素影響；應(yīng)力越大，溫度越高，時(shí)間越長，其相應(yīng)的蠕變增大。下面介紹幾種塑料的蠕變性。
      ①PA  PA的蠕變較大，不適于生產(chǎn)精密工業(yè)配件。在70℃下，其蠕變值高達(dá)5%左右，尤其以PA1010大，而PA66??；PA的蠕變受溫度影響較大。
      ②POM  POM的蠕變性適中，比PA小，但比PSF及PC大。在50℃時(shí)，其蠕變值為1%左右。
      ③PC  PC的蠕變是塑料中相當(dāng)小的。在70℃下，一般為0.7%左右，并且超過10天后，幾乎不隨時(shí)間延長而增加。
      ④PSF  PSF是塑料中蠕變性小的。在50℃下，其蠕變值僅為0.14%～0.2%。
      ⑤ABS  ABS的蠕變比較小。在50℃下，其蠕變值為0.4%一0.5%，僅比PSF大一點(diǎn)。
      ⑥PET  PET的蠕變對溫度較敏感。在23℃時(shí)，雖然純PET的蠕變值小于1%，而且GFPET的蠕變值幾乎為零；但在70℃時(shí)，純PET的蠕變值則高達(dá)10 %。PET進(jìn)行玻纖增強(qiáng)后的蠕變值大大下降，低可下降到2%左右。
      ⑦PE  PE是塑料中蠕變大的品種。在50℃下，其蠕變值可達(dá)：LDPE為4%一5%，HDPE為4%。
      幾種材料蠕變大小順序：LDPE、HDPE、PA、PET>POM、PC>PSF、 ABS、PPO。
      ⑧LCP  塑料中蠕變值小的，幾乎為零。
      各種塑料的蠕變值在進(jìn)行填充或增強(qiáng)改性后可明顯降低，尤其是增強(qiáng)后降低幅度很大，是一種行之有效的耐蠕變改性方法。事實(shí)上，要求蠕變值小的工程塑料大都需進(jìn)行增強(qiáng)改性，以改善其耐蠕變性。