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聚碳酸酯產(chǎn)品的應力開(kāi)裂和解決方案
我們在研究一個(gè)材料時(shí),應該注意一個(gè)問(wèn)題就是:材料的結構決定材料的性能,材料的性能反映材料的結構。在成型聚碳酸酯時(shí),分子鏈被迫取向,但是由于聚碳酸酯分子鏈上具有苯環(huán),所以解取向比較困難,而在成型后,被取向的鏈有恢復自然狀態(tài)的趨勢,但是由于整個(gè)分子鏈已經(jīng)被凍結和大分子鏈之間的相互左右,從而造成制品存在殘留應力,而殘余應力的存在,就造成產(chǎn)品可能出現應力開(kāi)裂,注意,這里說(shuō)的是可能,為什么是可能呢?這是因為聚碳酸酯內部還存在很多力,而其中比較重要的是:抗開(kāi)裂力,這個(gè)力的大小取決分子鏈的長(cháng)短,鏈間的纏結數目,分子斂之間的作用力。當抗開(kāi)裂能力和內應力平衡時(shí),產(chǎn)品不會(huì )出現開(kāi)裂現象,而當抗開(kāi)裂能力小于內應力時(shí),就會(huì )出現:為什么我的產(chǎn)品成型時(shí)還好好的,而存放一段時(shí)間后就開(kāi)裂了?難道是上天的魔法?其實(shí)不是魔法,而是內應力和抗開(kāi)裂力作用的結果,好了,我們將這個(gè)簡(jiǎn)單話(huà):分子鏈上苯環(huán)——成型取向——制品成型后出現內應力——當內應力和抗開(kāi)裂能力平衡——好制品——當內應力大于抗開(kāi)裂能力——產(chǎn)品開(kāi)裂。 出現這樣的問(wèn)題,大家都不愿意看見(jiàn),我們不能一出問(wèn)題就找供應商麻煩吧,而是找供應商共同解決問(wèn)題,對,有這樣的態(tài)度就好了,現在我們共同來(lái)探討如何解決問(wèn)題,我們先從工藝上去解決吧: 首先,我們看看注塑件模具溫度。從上面那些難懂的理論我們知道,內應力是因為成型時(shí)候分子鏈被凍結引起的,成型嗎,當然是用注塑件模具成型的,我想你大概已經(jīng)想到了,對,注塑件模具的溫度對凍結和分子鏈的解取向有很大影響,很明顯的嗎,注塑件模具溫度越高,分子鏈肯定容易運動(dòng)嗎,就如同水分子在100度時(shí)會(huì )“飛”的道理(燒開(kāi)水的氣泡嗎,經(jīng)常做家務(wù)哦),所以,提高注塑件模具溫度,不僅對沖模有利,并且課題調整制品冷卻速度,使其變得更均勻,從而有利于聚碳酸酯中取向分子的松弛,也就是解取向。說(shuō)了半天,到底注塑件模具的溫度在多少合適呢?不要著(zhù)急,注塑件模具溫度假如能控制,在100—120度是成型聚碳酸酯的最佳溫度了。 有朋友按我說(shuō)的去做了,高興的告訴我,你的確是專(zhuān)家,我的產(chǎn)品現在開(kāi)裂的少多了,但是因為注塑件模具溫度高了,我的產(chǎn)品容易變形,成型周期長(cháng)了,生產(chǎn)率低了。你知道,時(shí)間就是生命,時(shí)間就是金錢(qián),你賠我錢(qián),很顯然,這次咨詢(xún)活動(dòng)不成功,我馬上回去看書(shū),請教真正的專(zhuān)家,于是有了下面的建議。 其次,成型條件。在我們成型里面,專(zhuān)家都知道:成型溫度,成型壓力,成型速度,保壓時(shí)間,保壓壓力。我們應該綜合考慮這五個(gè)因素,來(lái)決定成型條件,我們知道,聚碳酸酯的加工溫度是比較高的,成型壓力是比較大的,成型速度是比較快的,該怎么辦呢?想想上面的理論,對,我們把成型溫度稍微提高一些,將成型壓力減小一些,成型速度也減小一些,保壓時(shí)間少一些,保壓壓力小一些,不要小看這些“一些”,假如能做到這幾步,你的產(chǎn)品廢品率就少很多了。 有朋友又說(shuō)了,你這么多一些,頭疼啊,還有什么辦法,快全部告訴我,這個(gè),這個(gè),我只好說(shuō)些莫名其妙的東西了,都是給你們逼迫的啊。 再次,退火處理。所謂退火處理是指將制品放到熱介質(zhì)中靜置一定時(shí)間,退火溫度一般比聚碳酸酯的熱變形溫度低10—20度,處理效果最好,假如溫度太高,制品就容易出現翹曲,變形。如果溫度太低,處理效果又達不到啊,退火時(shí)間嗎,一般是1—10小時(shí)了,時(shí)間長(cháng)短,取決于制品的厚薄,退火后,慢冷到室溫,要是太快,麻煩的內應力又產(chǎn)生了,所以?xún)葢?jiǎn)直是無(wú)處不在啊。 朋友們有說(shuō)了,這退火更麻煩,有沒(méi)有更簡(jiǎn)單的辦法?我一聽(tīng)就頭大,更好的辦法?更好的辦法就是換料,你知道,我最不愿意換料的了,但是,有什么辦法呢? 首先,換分子量高的聚碳酸酯。高分子量的聚碳酸酯分子鏈長(cháng)度更長(cháng),鏈間纏結數目更多,分子間的作用力更大,所以,抗開(kāi)裂能力更強,所以,就能對抗殘余內應力了嗎,你看,地球人都知道了,用趙忠祥的話(huà)說(shuō):分子量還是“高”好。 其次,換成合金。最常見(jiàn)的是PC/PE合金,PC/ABS合金,還有一些,但是這個(gè),這個(gè),還是自己去琢磨吧。 這下,各位兄弟朋友們,你該滿(mǎn)意了吧?假如還不滿(mǎn)意,我也沒(méi)有辦法了啊,欲哭無(wú)淚ING,趕快去做實(shí)驗,以求能幫你找到更好辦法,但是,目前這些辦法都是可行的。
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