① 正流是促使物料沿螺槽向機(jī)頭主要輸送流;
② 橫流是物料在螺槽內(nèi)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),形成環(huán)流,對(duì)物料的混合、塑化有很大的影響,對(duì)生產(chǎn)率沒影響;
③ 逆流與正流正好相反,速度分布呈拋物線關(guān)系變化;
④ 漏流是影響塑化質(zhì)量及生產(chǎn)能力的主要因素,漏流不在螺槽中運(yùn)動(dòng),而是在螺桿與料筒的間隙中運(yùn)動(dòng),漏流的大小與機(jī)頭阻力呈3次方倍數(shù)的關(guān)系,漏流大時(shí)生產(chǎn)力嚴(yán)重下降甚至不能正常生產(chǎn)。
由于這些運(yùn)動(dòng)的組合起到攪動(dòng)、混煉、剪切、壓縮物料的作用,使物料塑化均勻,以一定的壓力連續(xù)成型。高分子鏈在原來的形態(tài)過渡到相適應(yīng)的形狀需要的時(shí)間為松弛過程,由于高聚物其鏈段長度不同,松弛過程與制件結(jié)構(gòu)不符時(shí)產(chǎn)生的力為內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力對(duì)塑件有不良影響。
塑膠的流變行為
聚合物在不同熱力條件下,以3種形態(tài)存在:即固態(tài)(玻璃態(tài))、高彈態(tài)、粘流態(tài)(液態(tài))又稱假塑性流體。下面分別對(duì)各種形態(tài)加以介紹:
處于固態(tài)下的塑料分子,鏈段運(yùn)動(dòng)基本上處于停止?fàn)顟B(tài),分子在自身的位置上振動(dòng),分子鏈纏繞成團(tuán)狀或卷曲狀,相互交錯(cuò)、紊亂無序,當(dāng)受到外力作用時(shí),鏈段僅作瞬間微小伸縮及鍵角的改變。在這種形態(tài)下,塑料的物理機(jī)械性能對(duì)環(huán)境的耐受性能取決于分子鏈的構(gòu)成、形狀、序列、柔順性以及鏈間相互位置與堆砌密度。
高彈態(tài)下的分子單元,動(dòng)能開始增加,鏈段展開成網(wǎng)狀,但分子間的運(yùn)動(dòng)仍維持在小鏈段的旋轉(zhuǎn),鏈與鏈之間不產(chǎn)生位移,在較小的作用力下可產(chǎn)生較大的形變,但當(dāng)外力解除后即恢復(fù)原狀。其高彈形變并非瞬間發(fā)生,而是隨著時(shí)間的增長應(yīng)變?cè)黾樱_(dá)到一定量后,趨于穩(wěn)定,達(dá)到平衡狀態(tài)。
當(dāng)塑料進(jìn)入粘流狀態(tài)(液態(tài))時(shí),網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)解體,大分子鏈與鏈之間,鏈段與鏈之間都能自由滑移,當(dāng)給予外力時(shí),分子間易產(chǎn)生滑移(流動(dòng)),造成塑膠熔體形變,除去外力也不恢復(fù)原狀。塑料注射成型都是在粘流狀態(tài)下進(jìn)行,使分子單元能便利地通過各種形狀結(jié)構(gòu)的斷面,充滿模腔再經(jīng)冷卻回復(fù)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài),最終在常溫下以固態(tài)的形式保存下來。
分子蠕變與應(yīng)力松馳現(xiàn)象
玻璃態(tài)(固態(tài))受到外力時(shí)產(chǎn)生的變量,隨著時(shí)間的增加而增加,呈線性關(guān)系,直至斷裂;當(dāng)撤除外界應(yīng)力時(shí),應(yīng)變力保持在當(dāng)時(shí)所產(chǎn)生的變量狀態(tài).
高彈態(tài)受到外界應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生的變量,隨著時(shí)間的增長應(yīng)變?cè)黾?但達(dá)到一定量后,趨于穩(wěn)定,達(dá)到平衡狀態(tài);應(yīng)變力能在瞬間達(dá)到最大值,但照樣能在瞬間又完全松馳(撤除外界應(yīng)力)。
粘流態(tài)(液態(tài))受到外界應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生的變量,隨著時(shí)間的增加而呈線性 增加,類似于假塑性流體;應(yīng)變力在隨著時(shí)間的延長應(yīng)力下降,呈一定傾向,隨著時(shí)間的延長降為最低值,即沒有應(yīng)力。
塑膠流動(dòng)與冷卻
①流動(dòng)阻力:塑料在成型流動(dòng)過程中,由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)(粘流態(tài)),首先是表層開始軟化熔融,形成半固體,經(jīng)過混煉剪切,最終所有的固體床破裂直至全部熔融;流動(dòng)所存在的阻力為固態(tài)時(shí)最大,半固態(tài)時(shí)次之,熔融狀態(tài)時(shí)的阻力取決于溫度/壓力對(duì)粘度的影響,流動(dòng)性質(zhì)類似于假塑性流體。
②充模/壓實(shí)階段:熔融的物料按設(shè)定的工藝注入模腔,使熔料填滿至模腔的個(gè)個(gè)角落,該階段時(shí)間周期短,一般在(1-10)s內(nèi)完成。物料的填充工藝過程決定了制品的主要品質(zhì),是注塑成型中要加以控制的主要過程。
③倒流階段:塑膠熔體在充滿模腔的瞬間,模腔內(nèi)熔體壓力達(dá)到最高峰,如此時(shí)澆口沒完全封閉,而螺桿料筒已經(jīng)卸壓,會(huì)造成熔體倒流現(xiàn)象,在澆口附近產(chǎn)生收縮 痕,模塑成型時(shí)該避免此現(xiàn)象出現(xiàn)。
④凍結(jié)冷卻階段:凍結(jié)冷卻階段已進(jìn)入了模塑過程的最后階段,材料經(jīng)熔融充滿模腔再經(jīng)過冷凝、結(jié)晶,轉(zhuǎn)化為固態(tài),完成了整個(gè)成型過程,控制凍結(jié)冷卻速度及方向即能得到品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品。