減少PC／ABS塑料件開裂的幾種方法

1、減少PCABS塑料件開裂的幾種方法lj:l圓.減少PC/ABS塑料件開裂的幾種方法徐會(huì)清(陜西海通天線有限責(zé)任公司陜西西安710075)摘要:本文通過對(duì)實(shí)際產(chǎn)品中出現(xiàn)問題的分析及總結(jié),歸納了一些塑料PC/ABS合金制品開裂的原因及改善方法.關(guān)鍵詞:塑料制品PC合金減少開裂中圖分類號(hào):TH1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2009)07(b)一022001PC統(tǒng)稱聚碳酸酯,由于其優(yōu)良的機(jī)械性能俗稱防彈膠.PC具有機(jī)械強(qiáng)度高,使用溫度范圍廣,電絕緣性好(但防電弧性能不變),尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn).在電工產(chǎn)品,儀表外殼,電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件上被廣泛使用.但是聚碳酸酯也存在一些缺點(diǎn),在注塑過程中容易

2、產(chǎn)生應(yīng)力開裂,對(duì)缺口敏感,一旦出現(xiàn)缺口,容易擴(kuò)大,且呈放射狀發(fā)展以及流動(dòng)性差.PC/ABS合金是PC,ABS按不同比例配制的混合物,它改善了PC的易開裂,流動(dòng)性差的缺點(diǎn),同時(shí)又具有優(yōu)良的耐熱性,阻燃性,抗沖擊性和尺寸穩(wěn)定性,廣泛應(yīng)用于汽車儀表板,汽車零部件,手機(jī)殼體和電動(dòng)工具等高強(qiáng)度及耐熱制品1問題分析在實(shí)際工作中,我們使用PC/ABS合金制作了某款產(chǎn)品外罩,外罩與金屬腔體通過螺釘連接,外罩直徑為中200ram,外罩通過模具注塑加工,金屬腔體通過壓鑄加工.在產(chǎn)品使用過程中,由于外界溫度變化,外罩開裂是產(chǎn)品故障的主要形式,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式見圖1.通過對(duì)各種開裂情況的分析,我們得出:外罩在注塑過程中產(chǎn)

3、生的內(nèi)應(yīng)力是開裂的主要原因.在解決外罩開裂問題的過程中,我們摸索總結(jié)出了幾種消除其內(nèi)應(yīng)力的方法,現(xiàn)簡(jiǎn)單敘述如下.(1)提高模具溫度.如果模具溫度低,融溶態(tài)的料碰到了模具就會(huì)很快冷卻,一是容易出現(xiàn)注塑不足的現(xiàn)象,即使通過調(diào)整注塑壓力和保壓時(shí)間能夠使模腔充滿,但是由于融料溫度冷卻很快,零件最后融合部分溫度已經(jīng)很低,冷卻成型后,零件表面上是一體的,內(nèi)部實(shí)際上卻沒有真正融合成一體,出現(xiàn)了融接痕.當(dāng)受力時(shí),這個(gè)最薄弱環(huán)節(jié)很容易就開裂.對(duì)出現(xiàn)開裂的產(chǎn)品外罩,我們沿著裂縫拉開成兩半,發(fā)現(xiàn):開裂處的斷茬沒有撕裂的痕跡,而是非常光滑,從而證明了材料內(nèi)部本身就沒有融合在一起.而模具溫度高,融溶的料進(jìn)入澆注口后在模

4、腔里流動(dòng),溫度下降的就很慢,再通過調(diào)整注射壓力以及保壓時(shí)間就能夠消除熔接痕,從而避免開裂.通常模具溫度為80l00,對(duì)于復(fù)雜,薄壁制品及要求較高的制品,模具溫度可適當(dāng)提高為部分10012O.(2)增大澆注口尺寸.因?yàn)樗芰匣旌衔餅榉墙Y(jié)晶型聚合物,沒有明顯的熔點(diǎn),熔體粘度高,流動(dòng)性不太好,因此要求模具澆注口要短而粗,以減少學(xué)術(shù)論壇圖1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式圖壓力損失,同時(shí)需要較高的壓力.我們的外罩是一個(gè)薄壁零件,直徑為200mm,高度95ram左右,類似于一個(gè)半球殼體,原澆注口只有中1.6ram,后改為中3mm,澆注條件明顯得到改善.(3)對(duì)制品進(jìn)行熱處理.為了消除PC/ABS合金制品中的內(nèi)應(yīng)力,也可對(duì)制品

5、進(jìn)行熱處理,熱處理的介質(zhì)為空氣,甘油和液體石蠟等,熱處理的溫度在l10l35之間,處理時(shí)間視制品尺寸,形狀,使用要求及熱處理介質(zhì)不同而不同,可由幾十分鐘到數(shù)小時(shí)不等.我們采用空氣介質(zhì),在烘箱中保溫120"C左右,4小時(shí).(4)增加纖維.盡管PC材料的尺寸穩(wěn)定性好,但是PC/ABS合金材料的收縮率還是大于金屬鋁腔體.為了減少制品隨著溫度變化的收縮同時(shí)提高制品的強(qiáng)度,減少內(nèi)應(yīng)力造成的開裂,可在PC/ABS中添加增強(qiáng)玻璃纖維.根據(jù)要求不同,增強(qiáng)玻纖可添加l0%,20%或30%.制品的抗拉強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度及熱變形溫度都有相應(yīng)的提高.我們選用20%的增強(qiáng)玻纖,抗拉強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度幾乎增加一倍,分別

6、從55MPa,75MPa提高到l00MPa,l4OMPa,熱變形溫度也從1O4提高到120,滿足了我們的要求.添加玻璃纖維同時(shí)也帶來了一個(gè)外觀質(zhì)量下降的缺點(diǎn),由于玻璃纖維的添加,表面出現(xiàn)了顏色不均勻的現(xiàn)象,通過噴漆可以彌補(bǔ)不足.(5)其他措施.PC合金制品開裂的一個(gè)原因是制品的自身缺陷造成的,另外一個(gè)原因還在于它和金屬零件配合后,由于熱脹冷縮系數(shù)不同而造成塑料制品開裂.塑料件的線脹220科技資訊SCIENOE&TECHNOLOGYINFORMATION系數(shù)大,約為76×l0ram/,而金屬鋁的線脹系數(shù)小,約為24X10ram/.對(duì)于我們使用的產(chǎn)品,外罩套在金屬腔體上,直徑為中200mm.在低溫下產(chǎn)品外罩的收縮大,而金屬鋁腔體的收縮小,使得外罩被撐開裂.因此在實(shí)際產(chǎn)品中,兩者之間要留有足夠的間隙,以保證外罩能夠自由的伸縮.根據(jù)兩種材質(zhì)的線脹系數(shù)及溫度變化范圍,計(jì)算出半徑方向上的間隙為0.3ram0.4ram左右.2結(jié)語在實(shí)際工作中,我們通過對(duì)以上這幾個(gè)措施的運(yùn)用,已將產(chǎn)品外罩開