塑料托盤(pán)注塑翹曲變形

翹曲變形(Warping)是注塑制品的形狀偏離了模具型腔的形狀，它是塑料制 品常見(jiàn)的缺陷之一。隨著人們對(duì)塑料制品的外觀和使用性能要求越來(lái)越高，翹曲 變形程度作為評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一也越來(lái)越受到關(guān)注和重視。

1) 翹曲變形的原因

由于熱脹冷縮，在冷卻過(guò)程中所有的塑料都會(huì)產(chǎn)生收縮，由于制品的不同區(qū) 域收縮量的不同引起的制片外觀變形，就是翹曲變形。造成制品翹曲的原因主要 有以下幾方面：

(1) 分子取向不均衡。由于充模時(shí)大部分聚合物分支沿流動(dòng)方向排列，這就 造成了塑料在成型過(guò)程中，沿熔料流動(dòng)方向上的分子取向大于垂直流動(dòng)方向上的 分子取向。充模結(jié)束后，被取向的分子形態(tài)力圖恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)，造成塑件在這 個(gè)方向上長(zhǎng)度縮短。由此，塑件沿埒料流動(dòng)方向的收縮大于垂直方向，導(dǎo)致兩個(gè) 垂直方向上的收縮不均勻，造成塑件翹曲變形。

(2) 冷卻不當(dāng)。如果模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或者模具溫度控制不當(dāng)，也 會(huì)引起翹曲變形。特別是當(dāng)塑件的壁厚差異較大時(shí)，由于各部分的冷卻收縮不一 致，更容易發(fā)生翹曲。

(3) 模具的澆注系統(tǒng)。模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)塑件行為尺寸的影響也很 重要，尤其是模具澆口的設(shè)計(jì)，關(guān)系到熔料在模具內(nèi)的流動(dòng)特性、塑件內(nèi)應(yīng)力的 形成以及熱收縮變形等。

(4) 模具脫模及排氣系統(tǒng)。如果塑件在脫模過(guò)程中受到較大的不均衡外力作 用，會(huì)使其形體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的翹曲變形。此外，模具排氣不良對(duì)于塑件的翹曲 變形也有一定的影響。

(5) 工藝操作不當(dāng)。在工藝操作過(guò)程中，注射壓力、注射速度、保壓時(shí)間等 工藝參數(shù)都會(huì)對(duì)塑件的翹曲變形產(chǎn)生影響。

2) 翹曲變形控制對(duì)策

注射制品翹曲變形的控制是很棘手的。通過(guò)成型條件的調(diào)整效果非常有限， 而應(yīng)該從模具設(shè)計(jì)的方面著手解決。針對(duì)翹曲、變形的原因所采取的主要解決手 段如下吧

(1) 塑件成型后，冷卻時(shí)間不夠或模溫太高及出模太早塑件來(lái)不及固化，而 引起的翹曲變形，可以延長(zhǎng)塑件在模內(nèi)冷卻時(shí)間，降低模具溫度，加快冷卻速度, 成型固化后再脫模。

(2) 澆口位置和大小不合適；料溫、模溫太低，注射壓力小、速度快，保壓 時(shí)間不足、冷卻不均勻、收縮不均勻產(chǎn)生的翹曲變形，應(yīng)根據(jù)不同情況，調(diào)整工 藝流程。

(3) 注塑成型時(shí)，定、動(dòng)模具溫差太大，引起翹曲變形，應(yīng)合理控制模具溫 度，盡量使定、動(dòng)模具溫度趨于一致。

(4) 模具強(qiáng)度不夠、模具精度低、定位不可靠引起的翹曲變形，應(yīng)重新設(shè)計(jì) 模具。

(5) 模具頂出機(jī)構(gòu)受力不均，頂桿位置不合理，使塑件出模時(shí)產(chǎn)生翹曲變形, 應(yīng)重新調(diào)整頂出機(jī)構(gòu)，使頂桿位置分布均勻。

(6) 塑件設(shè)計(jì)不合理引起的翹曲變形，應(yīng)修改塑件設(shè)計(jì)，使塑件形狀設(shè)計(jì)合 理，薄、厚部位相差不宜太大，并且嵌件分布均勻，符合工藝要求。

現(xiàn)在，更可以通過(guò)CAE技術(shù)對(duì)注塑件進(jìn)行翹曲變形分析，找出塑件收縮、翹 曲變形的原因；降低殘余應(yīng)力對(duì)制品使用性能的影響；提高注塑件的成型尺寸精 度；確定制品的高應(yīng)力區(qū)，并優(yōu)化塑件的結(jié)構(gòu)參數(shù)。