影响注塑成型收缩的关键因素

在注塑成型领域,产品的尺寸精度至关重要,而注塑成型收缩是影响产品尺寸的关键因素之一。模具尺寸通常依据产品尺寸加上收缩率来确定,所以在模具设计环节,深入理解并考量影响收缩率的因素显得尤为必要。收缩效果会随着树脂类型以及成型条件的不同而发生变化,接下来我们就详细探讨一下影响成型收缩率的主要因素。

树脂压力:收缩率的“调节阀”

树脂压力对收缩率有着显著影响。当树脂压力增大时,收缩率会相应变小,产品尺寸则会偏大。这是因为在较高的压力下,树脂在模具型腔内被更紧密地压实,分子间的排列更加紧密,减少了冷却后的收缩空间。

而且,即便是在同一型腔内,树脂压力也会因产品形状的差异而有所不同。在多腔模具的情况下,每个型腔中的树脂压力可能存在明显差别,这就导致各个型腔内产品的收缩率也不尽相同。比如在一些形状复杂、流道阻力大的型腔中,树脂压力可能相对较低,收缩率也就相对较大。

模具温度:收缩率的“温度开关”

无论是无定形树脂还是结晶性树脂,模具温度都会对收缩率产生影响。一般来说,模具温度升高,收缩率会随之变大。这是因为较高的模具温度会使树脂在型腔内保持更长时间的熔融状态,冷却速度变慢,分子有更充分的时间进行松弛和重排,从而导致收缩增大。

因此,在注塑成型过程中,需要严格控制模具温度,使其保持在特定温度范围内,以确保产品尺寸的稳定性。例如,对于一些对尺寸精度要求极高的产品,模具温度的波动范围可能需要控制在极小的区间内。

浇口横截面积:收缩率的“流量控制器”

浇口的横截面积与收缩率之间存在着紧密联系。通常情况下,当浇口横截面积改变时,收缩率也会随之改变。随着浇口尺寸的增大,收缩率会变小,这主要与树脂的流动性有关。

较大的浇口尺寸能够提供更顺畅的树脂流动通道,使树脂在填充型腔时更加均匀,减少了因流动不畅而产生的局部压力差异和温度差异,从而降低了收缩率。相反,较小的浇口尺寸可能会限制树脂的流动,导致填充不均匀,进而使收缩率增大。

产品壁厚:收缩率的“厚度敏感器”

产品壁厚对收缩率的影响也不容忽视。对于无定形树脂而言,树脂对壁厚的收缩率影响较为复杂。一般来说,壁厚越大,收缩率也越大;反之,收缩率则较小。这是因为较厚的壁厚会使树脂在冷却过程中内部和外部的冷却速度不一致,内部冷却慢,收缩大,而外部冷却快,收缩小,从而产生较大的收缩差异。

对于结晶性树脂,则需要特别注意避免壁厚出现特别大的变化。在多腔模具中,如果各个型腔的壁厚不同,那么收缩率也会相应地发生变化,这可能导致产品尺寸的不一致,影响产品的质量。

增强材料含量:收缩率的“纤维调节器”

当使用玻璃纤维增强树脂时,增强材料的含量会对收缩率产生显著影响。添加的玻璃纤维越多,收缩率越小。这是因为玻璃纤维在树脂中起到了支撑和限制分子运动的作用,减少了树脂在冷却过程中的收缩。

此外,流动方向的收缩率通常小于横向收缩率。为了防止产品出现扭曲和翘曲等缺陷,在设计模具时,必须充分考虑浇口的形状、位置和数量。合理的浇口设计能够使树脂在型腔内均匀流动,减少因收缩不均匀而产生的内应力。

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