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【原创】蚯蚓理论(解释注塑件的变形原因和对

文章来源:和记娱乐平台

发布时间:2019-09-22 07:41

发布人和记娱乐

  我们只需搞清楚这些蚯蚓们在被注入模穴和注入模穴后冷却过程中发生了什么,我们就明白了变形的真因。我们首先需要了解这些蚯蚓他们有怎样的特性:

  蚯蚓们在活性状态(塑料熔融状态)不流动时是趋向自然卷曲的,不是直挺挺的一条,而且每条蚯蚓就像一条橡皮筋一样,是有伸缩性的。当把一条橡皮筋拉直,然后松开手放平在左面上,橡皮是呈自然卷曲状态的。不管是结晶性塑料还结晶性塑料的在熔融状态下都呈现这种特性。

  蚯蚓们于活性状态(塑料熔融状态),在压力驱动过狭窄的区域时(剪切流动效果),会趋向于有序流动,即沿流动方向有序排列流动(流动配向),就像许多行人经过狭窄通道必须排队通过一样,道越狭窄,蚯蚓整齐排列程度越高(流动取向程度越高);在模穴内移动速度越快,沿流动方向取向程度越高。

  当整个模穴充填满后,蚯蚓在模穴内快速移动速度迅速降低到几乎为零,这是候处在冻结蚯蚓(凝固层)下的蚯蚓们(融胶中心的塑胶),一种类型的蚯蚓(非结晶性塑料)开始趋向于缠绕收缩,而且逐渐缠绕的越来越紧,如果时间足够,它们可以互相缠绕到能达到到理论的最紧密的状态。

  另一种类型的蚯蚓(半结晶性塑料),其特性与前一种不同,却趋向于有序排列(结晶)收缩,而且如果有足够的时间,最多的蚯蚓可以排好队。这个缠绕或者有序排列的过程会持续很久,几个小时到数周,甚至更长。

  (充填结束后,在凝固层的隔热下,融胶中心的开始缓慢的收缩,非结晶塑料的自然缠绕,缠绕越来越紧;半结晶材料的趋向于有序排列-结晶。如果冷却速度够慢,即在模具温度相当高的情况下,所需的冷却时间很长,塑胶的将出现最大程度的缠绕或者结晶。

  这时候如果没有足够的保压效果以补进新的融胶来弥补塑胶缠绕或结晶所出来的空间,塑胶产品将表现出很大的收缩率。的缠绕或结晶的过程并没有在产品从模具中顶出后即停止,只有整个产品温度降低到玻璃化温度之下才能停止。

  而且即使在玻璃化温度之下,塑胶的也不失完全失去活性的,当温度上升或者受到外力作用时,其内部之间还是会有很少程度的继续缠绕或结晶的过程,导致产品进一步收缩,这种现象就是后收缩。)

  这个过程时间越长,缠绕越紧或者有序弯曲排列程度越高,直至完全失去活性(完全固化)。但是有些品种的蚯蚓不一样,这种蚯蚓身上被绑了一根细长的以增加其强度(加玻纤材料),由于的约束,其缠绕的天性收到了,因此表现出一种截然相反的收缩特性。

  (加玻纤材料由于玻纤本身不收缩或者收缩比其母材的收缩小得多,由于流动定向的作用,玻纤沿流动方向相对整齐排列。纤维与母材耦合在一起,约束了的缠绕或者结晶行为,导致流动方向的收缩非常低。

  而垂直流动方向由于和纤维之间的间隙,收缩较大,而且塑胶材料的体积收缩率相对是固定的,既然流动方向的收缩被,那么势必在垂直流动方向会增加收缩来弥补,以达到整体的体积收缩率对于加玻纤材料而言,垂直流动方向的收缩甚至有时超过母材的收缩率)

  蚯蚓在压力驱动动的过程中,有趋向于流动阻力小的方向流动的优先流动的趋势,就像开车愿意选择高速而不愿走普通公一样。

  蚯蚓们一接触到冰冷的模壁,马上就会固化冻结,来不及收缩。冻结的蚯蚓形成一个保温层,内层的蚯蚓不被冻结能够继续向前推进。最先接触模壁的蚯蚓都是一群伟大的蚯蚓,因为无法按照本性来缠绕或结晶,做出巨大的。

  图3.7 融胶流动截面示意图。融胶在模穴内移动的过程中前端成喷泉状态,接触模壁即刻形成一个凝固层,由于塑胶的保温作用,中间的融胶才能很好的流动。

  流动的蚯蚓与形成保温层(凝固层)的蚯蚓之间在流动过程中产生摩擦,这种摩擦程度随着相对位移速度加快而加剧,加剧的摩擦程度产生高温,进一步提高流动蚯蚓的活性,因此更容易流动(剪切变稀)。但是如果摩擦过于剧烈,处于摩擦面的蚯蚓会因摩擦过于剧烈死亡(烧焦)或者断成几截(材料降解)。

  (在流动的截面上,融胶于凝固层相连处的剪切最剧烈,由于剪切发热效果,此处的温度也是最高的。发热导致融胶温度上升,使融胶粘度降低;另一方面,由于剪切的作用促进了流动时的定向,使得流动更为容易,这就是剪切变稀效果。

  剪切产生的高温可能远远超过塑胶的融胶温度,但是材料降解的几率很小,这是因为充填的时间很短,一般模具都在3秒以内,大型汽车外饰件充填时间需要长一些,材料的降解是需要时间的。任何事情的发生都需要一定的时间,时间是必要充分条件,这个条件不足,其他条件在充分,事情也无法发生。)

  图3.8流动截面剪切分布曲线。此图没有考虑凝固层,因此剪切最大的为融胶于模壁接触面,这种现象出现在热流道板内。实际在模穴充填过程中,由于模具温度远低于材料的玻璃温度,一定会形成一层凝固层。

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