高分子配件的成型工藝參數(shù)對其內(nèi)部殘留應(yīng)力有何影響？

1.溫度參數(shù)：

*熔體溫度：提高熔體溫度可降低熔體粘度，改善流動性，減少充模和保壓階段所需的壓力，從而降低由高剪切和高壓力引起的分子取向應(yīng)力和壓縮應(yīng)力。同時，高溫熔體在模具內(nèi)冷卻時溫差更大，若冷卻不均，熱應(yīng)力（收縮應(yīng)力）可能增大。溫度過低則粘度高，流動困難，需更高注射壓力，顯著增加取向應(yīng)力，且易導(dǎo)致熔接線強度低、表面缺陷，這些區(qū)域應(yīng)力集中。

*模具溫度：這是控制冷卻速率的關(guān)鍵。高模溫使冷卻緩慢，有利于分子鏈松弛，減少因快速凍結(jié)而產(chǎn)生的取向應(yīng)力和熱應(yīng)力（內(nèi)外溫差?。?，降低制品后收縮，但可能延長成型周期。低模溫導(dǎo)致快速冷卻，熔體表層迅速凍結(jié)，內(nèi)部熱量散失慢，造成大的內(nèi)外溫差和收縮不均，產(chǎn)生顯著的熱應(yīng)力；同時，快速凍結(jié)也鎖定了更多由流動和保壓產(chǎn)生的取向應(yīng)力和壓縮應(yīng)力。

2.壓力參數(shù)：

*注射壓力：高壓有助于克服流動阻力，確保充模完整，特別是對于薄壁或復(fù)雜結(jié)構(gòu)。但過高的注射壓力會加劇熔體在型腔內(nèi)的剪切流動，使分子鏈高度取向（尤其在澆口附近和流道末端），凍結(jié)后形成強烈的取向應(yīng)力。同時，高壓也意味著對熔體更大的壓縮作用。

*保壓壓力與時間：保壓階段對殘留應(yīng)力影響極大。高保壓壓力在澆口凝固前持續(xù)向模腔內(nèi)補充物料，補償冷卻收縮。但過高的保壓壓力會將大量壓縮應(yīng)力“凍結(jié)”在制品內(nèi)部，尤其是厚壁區(qū)域和澆口附近，形成壓縮應(yīng)力芯。保壓時間過長同樣會增加壓縮應(yīng)力，并可能將壓力傳遞到已凝固層，導(dǎo)致過度充填或脫模困難。保壓不足或時間過短則補償不足，制品易產(chǎn)生縮痕，但內(nèi)部壓縮應(yīng)力相對較小。

3.時間參數(shù)：

*注射速度：高速注射會產(chǎn)生高剪切速率，導(dǎo)致熔體劇烈剪切生熱和分子鏈高度取向，增加剪切應(yīng)力和取向應(yīng)力（尤其在澆口區(qū)域）。低速注射可減少剪切和取向，但可能因熔體前沿溫度降低過多而影響熔合強度或?qū)е鲁淠２蛔恪Ｐ枰鶕?jù)制品結(jié)構(gòu)和材料特性找到平衡點。

*冷卻時間：足夠的冷卻時間是保證制品充分固化、定型的必要條件。冷卻時間不足，制品內(nèi)部溫度過高，脫模后繼續(xù)收縮，會產(chǎn)生新的收縮應(yīng)力，并可能導(dǎo)致變形。優(yōu)化冷卻時間有助于在模內(nèi)完成大部分收縮，減少脫模后的應(yīng)力發(fā)展。

4.冷卻速率：

*如前所述，冷卻速率主要由模具溫度控制。快速冷卻（低模溫）是高分子制品產(chǎn)生高殘留熱應(yīng)力的原因之一，因為材料內(nèi)外層收縮不同步且差異大。緩慢均勻的冷卻（高模溫或優(yōu)化冷卻系統(tǒng)設(shè)計）能有效降低熱應(yīng)力。