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超声波塑料焊接的PC材料应力产生的机理及分类

来源: | 发布日期:2021-10-14

在上一篇文章中介绍了超声波塑料焊接的PC材料的应力表现,接下来带大家了解一下PC材料内应力产生的机理和分类

一、内应力产生的机理

内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而产生的一种内在应力。

超声波塑料焊接的PC材料应力产生的机理及分类

内应力的本质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立刻恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不均衡构象的实质为一种可逆的弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式储存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能改变为动能而释放。当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象,特别在高温和有机溶剂等外因诱导下,破坏程度更是明显增加,当使用超声波塑料焊接机时就要注意这个问题。

二、内应力的分类

1、取向应力。塑料熔体在充模过程中由于受到剪切作用会使大分子链伸展,形变,沿流动方向发生取向,在冷却过程中若干大分子来不及恢复就被冻结下来,就产生了取向应力。取向应力主要集中在进胶口侧和制品表层,薄壁制品表现更为严重。

超声波塑料焊接的PC材料应力产生的机理及分类

2、体积温度应力。塑料注塑时,熔体温度与模具温度之间温差很大,靠近模壁的熔体冷却较快,中心层较慢,使产品表层形成凝固壳层,阻碍了内层继续收缩时的自由收缩形成了拉伸应力,而外部产生了压缩压力。体积温度应力主要是由收缩不均造成的,产品结构厚薄差异大的制品表现明显。

超声波塑料焊接的PC材料应力产生的机理及分类

3、脱模应力。与脱模时产品的变形有关的应力。

4、结晶内应力。与结晶结构有关的应力(PC材料是无定型材料,PBT/PC材料是微结晶材料)。结晶聚合物结晶区与非结晶区界面产生的内应力;结晶度不同,收缩不一致产生的内应力。

超声波塑料焊接的PC材料应力产生的机理及分类

以上内容由灵高超声波整理,下一篇文章给大家分析如何判断内应力。

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