Η πλαστική εσωτερική τάση αναφέρεται σε ένα είδος εσωτερικής τάσης που δημιουργείται από παράγοντες όπως ο προσανατολισμός των μακρομοριακών αλυσίδων και η συρρίκνωση ψύξης κατά την επεξεργασία του τήγματος πλαστικού.
Η ουσία της εσωτερικής τάσης είναι η μη ισορροπημένη διαμόρφωση που σχηματίζεται από τη μακρομοριακή αλυσίδα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης. Αυτή η μη ισορροπημένη διαμόρφωση δεν μπορεί να επιστρέψει αμέσως στην ισορροπημένη διαμόρφωση που είναι κατάλληλη για τις περιβαλλοντικές συνθήκες όταν ψύχεται και στερεοποιείται. Η ουσία αυτής της μη ισορροπημένης διαμόρφωσης είναι μια αναστρέψιμη παραμόρφωση υψηλής ελαστικότητας Α και η παγωμένη υψηλής ελαστικότητας παραμόρφωση συνήθως αποθηκεύεται στο πλαστικό προϊόν με τη μορφή δυναμικής ενέργειας. Κάτω από κατάλληλες συνθήκες, αυτή η εξαναγκασμένη ασταθής διαμόρφωση θα μετατραπεί σε ελεύθερη και σταθερή διαμόρφωση. Η δυναμική ενέργεια Μετασχηματίζεται σε κινητική ενέργεια και απελευθερώνεται.
Όταν η δύναμη μεταξύ των μακρομοριακών αλυσίδων και της δύναμης εμπλοκής δεν μπορεί να αντέξει αυτήν την κινητική ενέργεια, η εσωτερική ισορροπία τάσης θα καταστραφεί και τα πλαστικά προϊόντα θα έχουν ρωγμές τάσης και παραμόρφωση παραμόρφωσης.
1. Η αιτία της εσωτερικής καταπόνησης στο πλαστικό
1. Προσανατολισμός εσωτερικό στρες
Η εσωτερική τάση προσανατολισμού είναι ένα είδος εσωτερικής τάσης που δημιουργείται από την κατάψυξη μακρομοριακών αλυσίδων ευθυγραμμισμένων προς την κατεύθυνση της ροής κατά τη διαδικασία πλήρωσης ροής και διατήρησης της πίεσης του τήγματος πλαστικού.
Η λεπτομερής διαδικασία δημιουργίας τάσεων προσανατολισμού έχει ως εξής: το τήγμα κοντά στο τοίχωμα του δρομέα αυξάνει το ιξώδες του εξωτερικού στρώματος τήγματος λόγω του γρήγορου ρυθμού ψύξης, έτσι ώστε ο ρυθμός ροής του τήγματος στο στρώμα πυρήνα της κοιλότητας να είναι πολύ υψηλότερο από τον ρυθμό ροής του επιφανειακού στρώματος, με αποτέλεσμα τα στρώματα να υπόκεινται σε διατμητική τάση, με αποτέλεσμα να προσανατολίζονται κατά μήκος της κατεύθυνσης ροής.
Η απόψυξη των προσανατολισμένων μακρομοριακών αλυσίδων στο πλαστικό προϊόν σημαίνει επίσης ότι υπάρχει μια μη χαλαρή αναστρέψιμη παραμόρφωση υψηλής ελαστικότητας σε αυτό, επομένως η τάση προσανατολισμού είναι η εσωτερική δύναμη των μακρομοριακών αλυσίδων που προσπαθούν να μεταβούν από την προσανατολισμένη διαμόρφωση στη μη προσανατολισμένη διαμόρφωση. Μέσω θερμικής επεξεργασίας, η τάση προσανατολισμού στο πλαστικό προϊόν μπορεί να μειωθεί ή να εξαλειφθεί.
Ο προσανατολισμός της εσωτερικής κατανομής τάσεων των πλαστικών προϊόντων γίνεται όλο και μικρότερος από το επιφανειακό στρώμα στο εσωτερικό στρώμα του προϊόντος και αλλάζει σε μια παραβολή.
2. Ψύξη του εσωτερικού στρες
Η εσωτερική τάση ψύξης είναι ένα είδος εσωτερικής τάσης που προκαλείται από ανομοιόμορφη συρρίκνωση κατά την ψύξη και τη διαμόρφωση πλαστικών προϊόντων κατά την επεξεργασία τήξης. Ειδικά για τα πλαστικά προϊόντα με παχύ τοίχωμα, το εξωτερικό στρώμα του πλαστικού προϊόντος πρώτα ψύχεται, στερεοποιείται και συρρικνώνεται, και το εσωτερικό στρώμα μπορεί να είναι ακόμα θερμό λιωμένο, έτσι το στρώμα πυρήνα θα περιορίσει τη συρρίκνωση του επιφανειακού στρώματος, προκαλώντας το στρώμα πυρήνα να βρίσκεται σε κατάσταση θλιπτικής τάσης, ενώ το επιφανειακό στρώμα βρίσκεται σε κατάσταση θλιπτικής τάσης. Κατάσταση εφελκυστικής τάσης.
Η κατανομή της εσωτερικής τάσης ψύξης του πλαστικού προϊόντος γίνεται όλο και μεγαλύτερη από το επιφανειακό στρώμα στο εσωτερικό στρώμα του προϊόντος, και επίσης αλλάζει σε μια παραβολή.
Επιπλέον, για πλαστικά προϊόντα με μεταλλικά ένθετα, επειδή οι συντελεστές θερμικής διαστολής του μετάλλου και του πλαστικού διαφέρουν πολύ, είναι εύκολο να σχηματιστεί εσωτερική τάση με ανομοιόμορφη συρρίκνωση.
Εκτός από τις παραπάνω δύο σημαντικές εσωτερικές τάσεις, υπάρχουν διάφοροι τύποι εσωτερικών τάσεων ως εξής: Για κρυσταλλικά πλαστικά προϊόντα, μπορεί επίσης να προκύψουν εσωτερικές τάσεις λόγω διαφορών στην κρυσταλλική δομή και την κρυσταλλικότητα κάθε μέρους του προϊόντος. Επιπλέον, υπάρχουν εσωτερικές τάσεις διαμόρφωσης και εσωτερικές τάσεις ξεκαλουπώματος κ.λπ., αλλά η αναλογία των εσωτερικών τάσεων είναι πολύ μικρή.
2. Παράγοντες που επηρεάζουν την εσωτερική καταπόνηση των πλαστικών
1. Η ακαμψία της μοριακής αλυσίδας
Όσο μεγαλύτερη είναι η ακαμψία της μοριακής αλυσίδας, τόσο υψηλότερο είναι το ιξώδες τήγματος και η κακή κινητικότητα της μοριακής αλυσίδας του πολυμερούς, επομένως η ανάκτηση της αναστρέψιμης υψηλής ελαστικής παραμόρφωσης είναι κακή και είναι εύκολο να δημιουργηθεί υπολειμματική εσωτερική τάση. Για παράδειγμα, ορισμένα πολυμερή που περιέχουν δακτυλίους βενζολίου στη μοριακή αλυσίδα, όπως PC, PPO, PPS, κ.λπ., η εσωτερική τάση των αντίστοιχων προϊόντων είναι σχετικά μεγάλη.
2. Η πολικότητα της μοριακής αλυσίδας
Όσο μεγαλύτερη είναι η πολικότητα μιας μοριακής αλυσίδας, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη της αμοιβαίας έλξης μεταξύ των μορίων, γεγονός που αυξάνει τη δυσκολία μετακίνησης μεταξύ των μορίων και μειώνει τον βαθμό ανάκτησης της αναστρέψιμης ελαστικής παραμόρφωσης, με αποτέλεσμα μεγάλη υπολειμματική εσωτερική τάση. Για παράδειγμα, ορισμένοι τύποι πλαστικών που περιέχουν πολικές ομάδες, όπως ομάδες καρβονυλίου, εστερικές ομάδες και ομάδες νιτριλίου στις μοριακές τους αλυσίδες έχουν σχετικά μεγάλες εσωτερικές τάσεις στα αντίστοιχα προϊόντα τους.
3. Η στερική παρεμπόδιση των ομάδων υποκατάστασης
Όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος της ομάδας μακρομοριακού πλευρικού υποκαταστάτη, τόσο μεγαλύτερη είναι η παρεμπόδιση στην ελεύθερη κίνηση της μακρομοριακής αλυσίδας και η αύξηση της υπολειπόμενης εσωτερικής τάσης. Για παράδειγμα, η ομάδα φαινυλίου της ομάδας υποκαταστάτη πολυστυρενίου έχει μεγάλο όγκο, επομένως η εσωτερική τάση των προϊόντων πολυστυρενίου είναι σχετικά μεγάλη.
3. Τρεις τρόποι ανίχνευσης της εσωτερικής καταπόνησης των χυτευμένων με έγχυση εξαρτημάτων
1. Μέθοδος διαλύτη
▶Εμβάπτιση οξικού οξέος
Το οξικό οξύ (CH3COOH) που χρησιμοποιείται πρέπει να είναι περισσότερο από 95 τοις εκατό οξικό οξύ και ο αριθμός επαναλαμβανόμενων χρήσεων δεν πρέπει να υπερβαίνει τις 10 δοκιμές.
① Δοκιμή επιφανειακής καταπόνησης: Ρίξτε οξικό οξύ (παγόμορφο οξικό οξύ) σε ένα γυάλινο δοχείο και βυθίστε πλήρως το προϊόν στο οξικό οξύ για 30 δευτερόλεπτα. Μετά από 30 δευτερόλεπτα, αφαιρέστε το δείγμα με κλιπ και ξεπλύνετε με καθαρό νερό (το νερό της βρύσης είναι αρκετό) αμέσως για να ελέγξετε εάν υπάρχει λεύκανση και ρωγμές στην επιφάνεια του δείγματος.
Κρίση: Δεν πρέπει να υπάρχει ρωγμή και η επιφάνεια επιτρέπεται να είναι ελαφρώς υπόλευκη.
②Εσωτερική δοκιμή καταπόνησης: Μετά την ξήρανση των δειγμάτων που περνούν τη δοκιμή επιφανειακής καταπόνησης, βυθίζονται πλήρως σε οξικό οξύ για 2 λεπτά. Μετά από 2 λεπτά, αφαιρέστε το δείγμα και ξεπλύνετε με καθαρό νερό (το νερό της βρύσης είναι αρκετό) αμέσως και επιθεωρήστε το δείγμα για υπόλευκο και ρωγμές.
Κρίση: Δεν πρέπει να υπάρχει σπάσιμο και επιτρέπονται μικρές ρωγμές και λεύκανση της επιφάνειας στο ένθετο.
▶Μέθοδος εμβάπτισης μεθυλαιθυλοκετόνης συν ακετόνης
Βυθίστε ολόκληρο το μηχάνημα σε ένα μείγμα 1:1 μεθυλαιθυλοκετόνης συν ακετόνη στους 21 βαθμούς Κελσίου, αφαιρέστε το και στεγνώστε το αμέσως και ελέγξτε το σύμφωνα με την παραπάνω μέθοδο.
Αρχή: Σύμφωνα με το φαινόμενο της πυρόλυσης μέσης τάσης, δηλαδή αφού τα μόρια του διαλύτη διεισδύσουν στα μακρομόρια της ρητίνης, η αμοιβαία δύναμη μεταξύ των μορίων μειώνεται. Όπου η εσωτερική τάση είναι μεγάλη, η δύναμη μεταξύ των μορίων εξασθενεί πριν από τη βύθιση και αυτές οι αποδυναμωμένες θέσεις εξασθενούν περαιτέρω μετά τη βύθιση, προκαλώντας ρωγμές, και το μέρος με μικρή εσωτερική τάση δεν θα ραγίσει σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Επομένως, το μέγεθος και η θέση της εσωτερικής τάσης του επιμεταλλωμένου τεμαχίου μπορεί να προσδιοριστεί από το χρόνο και τον βαθμό ρωγμής στην επιφάνεια του τεμαχίου που πρόκειται να επιμεταλλωθεί. Για να διαπιστωθεί εάν τα πλαστικά μέρη είναι επιμεταλλωμένα.
2. Μέθοδος οργάνου
Φωτίστε τα πλαστικά μέρη με πολωμένο φως και αναλύστε την ισχύ της εσωτερικής τάσης ανάλογα με την ποσότητα των έγχρωμων ζωνών φωτός. Είναι κατάλληλο μόνο για διαφανή μέρη. Τα όργανα που απαιτούνται για τη μέθοδο πολωμένου φωτός είναι ακριβά, η λειτουργία είναι πολύπλοκη και η ακρίβεια δεν είναι υψηλή, επειδή το τεμάχιο εργασίας δεν αλλάζει σημαντικά πριν και μετά την επεξεργασία και οι φωτεινές ζώνες που εμφανίζονται στη φασματική ζώνη δεν είναι απαραίτητα η επιρροή εσωτερικής καταπόνησης, όπως κυματισμοί στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας. επηρεάζουν τα αποτελέσματα των δοκιμών.
Αυτή η μέθοδος δεν έχει καμία επίδραση στην απόδοση των εξαρτημάτων. Είναι μια μη καταστροφική δοκιμή και τα εξαρτήματα που έχουν δοκιμαστεί μπορούν να συνεχίσουν να επιμεταλλώνονται και να χρησιμοποιούνται.
3. Μέθοδος ξαφνικής αλλαγής θερμοκρασίας
Αυτή η μέθοδος είναι να ψύχονται και να θερμαίνονται επανειλημμένα τα πλαστικά μέρη που πρόκειται να επιμεταλλωθούν και να αξιολογηθεί το μέγεθος της εσωτερικής τάσης ανάλογα με τη στιγμή που εμφανίζονται οι ρωγμές. Είναι κατάλληλο για διάφορα πλαστικά χυτά μέρη. Ο εξοπλισμός που απαιτείται για τη μέθοδο ξαφνικής αλλαγής θερμοκρασίας είναι απλός, αλλά ο χρόνος δοκιμής είναι μεγαλύτερος.
Τα επισκευασμένα πλαστικά μέρη έχουν καταστραφεί και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν συνεχώς.
Τέταρτον, η εξάλειψη του εσωτερικού στρες
Παρόμοια με το μέταλλο, τα πλαστικά προϊόντα μπορούν επίσης να ανακουφίσουν μέρος της πίεσης μέσω της διαδικασίας "ανόπτησης" αφού σχηματιστούν σαν μέταλλο. Αυτό είναι μόνο μια θεραπεία για την κατάσταση όπου η διαδικασία σχεδιασμού και άλλες πτυχές δεν μπορούν να ικανοποιηθούν και δεν συνιστάται ως μέθοδος ρουτίνας.
Αυτή η προσέγγιση έχει ορισμένους περιορισμούς:
1. Για υλικά πλήρωσης ινών γυαλιού, δεν μπορεί να εξαλειφθεί καλά.
2. Η δοκιμή δείχνει ότι λόγω της μείωσης της αντοχής του υλικού και της μείωσης της χημικής αντίστασης του υλικού κατά τη διαδικασία θέρμανσης μετά τη διαμόρφωση, είναι απαραίτητος ο έλεγχος του χρόνου ανόπτησης για να αποφευχθεί η αστοχία.
3. Η μακροχρόνια θέρμανση και ανόπτηση θα αυξήσει σημαντικά το κόστος του τελικού προϊόντος.
4. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανόπτησης, η θέρμανση και η ψύξη είναι εγγυημένα σταθερές για την αποφυγή θερμικού σοκ που προκαλείται από την ταχεία ψύξη και τη γρήγορη θέρμανση.
