① 正流是促使物料沿螺槽向機頭主要輸送流;
② 橫流是物料在螺槽內(nèi)翻轉(zhuǎn)運動,形成環(huán)流,對物料的混合、塑化有很大的影響,對生產(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,漏流不在螺槽中運動,而是在螺桿與料筒的間隙中運動,漏流的大小與機頭阻力呈3次方倍數(shù)的關(guān)系,漏流大時生產(chǎn)力嚴(yán)重下降甚至不能正常生產(chǎn)。
由于這些運動的組合起到攪動、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)不符時產(chǎn)生的力為內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力對塑件有不良影響。
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。下面分別對各種形態(tài)加以介紹:
處于固態(tài)下的塑料分子,鏈段運動基本上處于停止?fàn)顟B(tài),分子在自身的位置上振動,分子鏈纏繞成團(tuán)狀或卷曲狀,相互交錯、紊亂無序,當(dāng)受到外力作用時,鏈段僅作瞬間微小伸縮及鍵角的改變。在這種形態(tài)下,塑料的物理機械性能對環(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,動能開始增加,鏈段展開成網(wǎng)狀,但分子間的運動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,而是隨著時間的增長應(yīng)變增加,但達(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,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,分子間易產(chǎn)生滑移(流動),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))受到外力時產(chǎn)生的變量,隨著時間的增加而增加,呈線性關(guān)系,直至斷裂;當(dāng)撤除外界應(yīng)力時,應(yīng)變力保持在當(dāng)時所產(chǎn)生的變量狀態(tài).
高彈態(tài)受到外界應(yīng)力時產(chǎn)生的變量,隨著時間的增長應(yīng)變增加,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)力時產(chǎn)生的變量,隨著時間的增加而呈線性 增加,類似于假塑性流體;應(yīng)變力在隨著時間的延長應(yīng)力下降,呈一定傾向,隨著時間的延長降為最低值,即沒有應(yīng)力。
塑膠流動與冷卻
①流動阻力:塑料在成型流動過程中,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;流動所存在的阻力為固態(tài)時最大,半固態(tài)時次之,熔融狀態(tài)時的阻力取決于溫度/壓力對粘度的影響,流動性質(zhì)類似于假塑性流體。
②充模/壓實階段: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個角落,該階段時間周期短,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,如此時澆口沒完全封閉,而螺桿料筒已經(jīng)卸壓,會造成熔體倒流現(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?!?/p>