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有关退火方式
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| 看了一篇论文，有关PET纤维退火方式，但是下面这几种退火方式的定义不清楚，还请告知。退火方式：自由松弛、定长、张力、晶区重整。 |
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悠然zx11: 金币+2, 挺全面的资料~ 2012-04-24 17:04:43
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前言：因为工厂的PC材料产品需要退火处理，所以在网上搜集了一些相关的资料。自己学习了，也提供有需要的朋友分享一下。 塑料产品变形.开裂.老化的原因和退火处理 塑料制品的退火处理是指塑料在料筒里塑化不均或者产品在模腔内冷却速度不均而引起产品内应力的存在导致产品在以后有变形.开裂.老化等原因。退火处理是在产品在室内，用热液体介质如热水，热矿物油，热甘油等液体，加热到比产品使用温度高20-35度或者比产品的热变形温度低25-35度的温度下，将产品放进去，退火的时间长短要视产品的壁厚而定，越厚的壁要退火的时间越长。要注意，经退火的产品拿出热液体后要摆平让它自然冷却，不可以用冷水采取速冷的方法。退火的产品一般为PC，PS等塑料，对于POM，PVC等塑料就不用退火处理的。 http://www.pbtpom.com/news_view.asp?id=56 注塑制品为什么要退火处理？怎样进行退火处理？ 注塑制品生产成型过程中，由于原料塑化的不均匀或者是在注射成型时模具温度的不均衡，使制品成型时冷却降温速度不一致，造成制品产生不均匀结晶、取向和收缩，结果使制品产生内应力。由于制品中内应力的作用，在使用或贮存时，制品的性能发生变化或者出现变形或裂纹等现象。为了消除或减少成型制品中的内应力、避免制品在贮存或应用时产生较大的变形或开裂，对成型后的一些制品要进行退火处理。 注塑制品的退火方法如下。把成型脱模后的注塑制品放在有一定温度的加热介质（如油、液体石蜡或甘油）或有热空气循环的供箱中，加热温度要低于制件的热变形温度20℃左右。不同塑料制品的热处理退火条件可参照表1。热处理时间达到要求后，制 件随介质一起缓慢降温至室温。注意，处理后的制品如果急剧降温或直接从热处理介质中取出降温，制品由于冷却速度的不同，又会产生新的内应力。 表1塑料制品的热处理退火条件 塑料名称 处理介质 制品厚度/mm 处理温度/℃ ABS 水或空气 ― 60～75 PS 水或空气 ≤6 60～70 >6 70～77 塑料名称 处理介质 制品厚度/mm 处理温度/℃ PMMA 空气 - 75 POM 空气 2. 5 160 油 2.5 160 PP 空气 ≤3 150 ≤6 HDPE 水 ≤6 100 >6 PC 油或空气 1 120～130 3 120～130 >6 130～140 PET 充氮炉 3 130～150 PBT 充氯炉 3 130～150 PA6 水 >6 100 PA66 油 3～6 130 水/乙酸钾（1/1.25) 3～6 100 http://www.chemhello.com/ask/show.aspx?askid=1456 超韧PC为什么会裂 我司用一款超韧PC的手机料去给客户试料，打出来样品后，他放到测试液中90秒，拿出来，所有的制件都会在同一个地方裂开。 回答人：高峰 时间：2010-9-30 14:17:07 成型聚碳酸酯时，分子链被迫取向，但是由于聚碳酸酯分子链上具有苯环，容易产生参与应力，就造成产品可能出现应力开裂， 首先从注塑工艺上考虑：模具温度假如能控制，在100—120度是成型聚碳酸酯的最佳温度。 其次，成型条件。 成型温度，成型压力，成型速度，保压时间，保压压力，我们应该综合考虑这五个因素，来决定成型条件， 把成型温度稍微提高一些，将成型压力减小一些，成型速度也减小一些，保压时间少一些，保压压力小一些，不要小看这些“一些”，假如能做到这几步，产品废品率就少很多了。 再次，退火处理。所谓退火处理是指将制品放到热介质中静置一定时间，退火温度一般比聚碳酸酯的热变形温度低10—20度，处理效果最好，假如温度太高，制品就容易出现翘曲，变形。如果温度太低，处理效果又达不到。 从原料方面考虑，可以考虑用PC/ABS合金，或者改变PC原料，用分子量较大的PC材料，或者改变增韧剂的种类与添加量，都可以改善应力开裂现象。 http://hi.baidu.com/szjianlisuji ... 34ca1a91ef39e8.html 聚碳酸酯（PC）产品的应力开裂和解决方案 2009年12月29日 星期二 13:40 聚碳酸酯（PC）产品的应力开裂和解决方案 我们在研究一个材料时，应该注意一个问题就是：材料的结构决定材料的性能，材料的性能反映材料的结构。在成型聚碳酸酯时，分子链被迫取向，但是由于聚碳酸酯分子链上具有苯环，所以解取向比较困难，而在成型后，被取向的链有恢复自然状态的趋势，但是由于整个分子链已经被冻结和大分子链之间的相互左右，从而造成制品存在残留应力，而残余应力的存在，就造成产品可能出现应力开裂，注意，这里说的是可能，为什么是可能呢？这是因为聚碳酸酯内部还存在很多力，而其中比较重要的是：抗开裂力，这个力的大小取决分子链的长短，链间的缠结数目，分子敛之间的作用力。当抗开裂能力和内应力平衡时，产品不会出现开裂现象，而当抗开裂能力小于内应力时，就会出现：为什么我的产品成型时还好好的，而存放一段时间后就开裂了？难道是上天的魔法？其实不是魔法，而是内应力和抗开裂力作用的结果，好了，我们将这个简单话：分子链上苯环——成型取向——制品成型后出现内应力——当内应力和抗开裂能力平衡——好制品——当内应力大于抗开裂能力——产品开裂。 出现这样的问题，大家都不愿意看见，我们不能一出问题就找供应商麻烦吧，而是找供应商共同解决问题，对，有这样的态度就好了，现在我们共同来探讨如何解决问题，我们先从工艺上去解决吧： 首先，我们看看模具温度。从上面那些难懂的理论我们知道，内应力是因为成型时候分子链被冻结引起的，成型吗，当然是用模具成型的，我想你大概已经想到了，对，模具的温度对冻结和分子链的解取向有很大影响，很明显的吗，模具温度越高，分子链肯定容易运动吗，就如同水分子在100度时会“飞”的道理（烧开水的气泡吗，经常做家务哦），所以，提高模具温度，不仅对冲模有利，并且课题调整制品冷却速度，使其变得更均匀，从而有利于聚碳酸酯中取向分子的松弛，也就是解取向。说了半天，到底模具的温度在多少合适呢？不要着急，模具温度假如能控制，在100—120度是成型聚碳酸酯的最佳温度了。 有朋友按我说的去做了，高兴的告诉我，你的确是专家，我的产品现在开裂的少多了，但是因为模具温度高了，我的产品容易变形，成型周期长了，生产率低了。你知道，时间就是生命，时间就是金钱，你赔我钱，很显然，这次咨询活动不成功，我马上回去看书，请教真正的专家，于是有了下面的建议。 其次，成型条件。在我们成型里面，专家都知道：成型温度，成型压力，成型速度，保压时间，保压压力。我们应该综合考虑这五个因素，来决定成型条件，我们知道，聚碳酸酯的加工温度是比较高的，成型压力是比较大的，成型速度是比较快的，该怎么办呢？想想上面的理论，对，我们把成型温度稍微提高一些，将成型压力减小一些，成型速度也减小一些，保压时间少一些，保压压力小一些，不要小看这些“一些”，假如能做到这几步，你的产品废品率就少很多了。 ) 有朋友又说了，你这么多一些，头疼啊，还有什么办法，快全部告诉我，这个，这个，我只好说些莫名其妙的东西了，都是给你们逼迫的啊。 再次，退火处理。所谓退火处理是指将制品放到热介质中静置一定时间，退火温度一般比聚碳酸酯的热变形温度低10—20度，处理效果最好，假如温度太高，制品就容易出现翘曲，变形。如果温度太低，处理效果又达不到啊，退火时间吗，一般是1—10小时了，时间长短，取决于制品的厚薄，退火后，慢冷到室温，要是太快，麻烦的内应力又产生了，所以内应力简直是无处不在啊。 朋友们有说了，这退火更麻烦，有没有更简单的办法？我一听就头大，更好的办法？更好的办法就是换料，你知道，我最不愿意换料的了，但是，有什么办法呢？ 首先，换分子量高的聚碳酸酯。高分子量的聚碳酸酯分子链长度更长，链间缠结数目更多，分子间的作用力更大，所以，抗开裂能力更强，所以，就能对抗残余内应力了吗，你看，地球人都知道了，用赵忠祥的话说：分子量还是“高”好。 其次，换成合金。最常见的是PC/PE合金，PC/ABS合金，还有一些，但是这个，这个，还是自己去琢磨吧。 这下，各位兄弟朋友们，你该满意了吧？假如还不满意，我也没有办法了啊，欲哭无泪ING，赶快去做实验，以求能帮你找到更好办法，但是，目前这些办法都是可行的 http://www.wcoat.com/club/thread-114122-1-1.html 聚碳酸酯( P C ) • 1、PC的性能: • PC为无定型塑料,俗称防弹胶,密度为1.2g/cm3,透明性好.它具有优良的“韧而 刚”的综合性能,机械强度高、韧性好、耐冲击强度极高、耐热耐候性好、尺寸 精度和稳定性高、易着色、吸水率低.PC热变形温度为135～143℃,可长期在 120～130℃的工作温度下使用.PC的缺点是:耐化学腐蚀性差、耐疲劳强度 低、熔融粘度大、流动性差、对水份极敏感,易产生内应力开裂现象. • 2、PC的应用: • 高温电气制品、风筒壳、火牛壳、电工用具、电机壳、工具箱、奶瓶、冷饮 机壳、照相机零件、安全帽、齿轮、食品盘子、医疗器材、导管、发夹、吹 风筒、理发用品、鞋跟、纤维增强后可作结构更强的工程零件、CD碟. • 3、PC的工艺特点: • PC料对温度很敏感,其熔融粘度随温度的提高而明显降低,流动加快.对压力不 敏感,要想提高其流动性,采取升温的办法较快.PC料加工前要充分干燥(120℃ 左右),水分应控制在0.02%以内.PC料宜采用“高料温、高模温和高压中速”的 条件成型，模温控制在80～110℃左右较好，成型温度在280～320℃为宜。 PC产品表面易出现气花，水口位易产生气纹，内部残留应力较大，易开裂， 因此PC料的加工要求较高。PC收缩率较低（0.6%左右),尺寸变化小 C料啤 出的制品可使用“退火”的方法来消除其内应力。 1.1气泡 主要由于树脂内的水气和其它气体排不出去或因充模不足,冷凝表面又过快冷凝而形成“真空泡”。根据气泡的产生原因可分为以下几种: (1)在制品壁厚较大时,其外表面冷却速度比中心部分快,因此随着冷却的进行,中心部分的树脂边收缩边向表面扩张,使中心部分产生充填不足。这种情况被称为真空气泡。解决方法是根据壁厚确定合理的浇口和流道尺寸。一般浇口高度应为制品壁厚的50%~60%;至浇口封合为止,留有一定的补充注射料;注射时间应较浇口封合时间略长;降低注射速率,提高注塑压力;采用熔融粘度等级高的材料。 (2)由于挥发性气体的产生而造成的气泡,解决的方法是将原料充分预干燥,且使用带烘干料斗的注塑机生产;降低熔体温度,避免产生分解气体。 (3)流动性差造成的气泡可通过提高树脂及模具的温度、提高注射速率予以解决。 1.2银纹 银纹主要是由于树脂的吸湿引起的,因此,一般应将树脂在比其热变形温度低10~15℃的条件下烘干。特别是在使用自动烘干料斗时,需要根据成型周期(成型量)及干燥时间选用合理的容量,还应在注射开始前数小时先行开机烘料。另外,料筒内树脂滞流时间过长也会产生银纹。不同种类、牌号的材料不宜混合使用。 其次在充模和冷凝过程中,受内应力各向异性影响,垂直方向产生的应力会使树脂发生流动取向,和非流动取向部分产生不同折光率而出现闪光丝纹,当其扩展后,可能使产品出现裂纹。除了在注塑工艺和模具上注意外,最好将产品作退火处理。如PC料可加热到160℃以上保持3~5min,再自然冷却即可。 1.3表面光泽差 由于模具表面粗糙度大,或者冷凝过早,使树脂不能复印模具表面的状态,所有这些都使制品表面产生微小凹凸不平,从而失去光泽。解决的方法是抛光模具成型表面;延长冷却时间;适当增加熔体温度、注塑压力、注射速率、模具温度。 1.4震纹 震纹是指以浇口为中心形成的密集波纹,产生原因主要是熔体粘度过大,前端料已在型腔冷凝,后来料又冲破此冷凝面,而使表面出现震纹。解决方法主要是改善流动性及调整成型条件,如提高树脂温度、模具温度、注塑压力及注射速率等;增设排气槽;尽量减少脱模剂的使用;若不影响外观,则可改变浇口位置以改变震纹的位置,或者将震纹产生的部位处理为暗光泽面等,予以修饰。 1.5泛白、雾晕 主要是空气中灰尘落入树脂之中或树脂含水量太大而引起的。解决的方法主要是清除树脂杂质、污染;将树脂充分干燥,且使用带烘干料斗的注塑机生产;精确控制熔体温度、生产周期;提高注塑压力、模具温度。 1.6白烟、黑点 主要是塑料熔体在料筒内因局部过热而产生分解或变质形成的。解决的方法主要是清除树脂杂质、污染;尽量降低熔体温度;尽量缩短树脂在料筒内停留的时间。 1.7皱印及麻面 产生的主要原因是树脂容量不足、型腔内加压不足、树脂流动性差、排气效果不好。主要可从以下几个方面入手进行改善: (1)延长注射时间,防止由于成型周期过短造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。 (2)提高注射速率、模具温度、树脂温度、注塑压力。 (3)扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应为制品壁厚的1/3~1/2。 (4)浇口设置在制品壁厚最大处。 (5)设置排气槽(平均深度0.03mm、宽度3~5mm)或排气杆。对于较小制件更为重要。 (6)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的缓冲距离。 (7)选用低粘度等级的树脂。 1.8缩坑 缩坑的原因与皱印及麻面相同,原则上可通过过剩充填加以解决,但却会有产生应力的危险,故应在设计上注意壁厚均匀,尽可能地减少加强筋、凸柱等处的壁厚。 1.9烧伤 根据由机械、模具或成型条件等不同原因引起的烧伤,采取的解决办法也不同。 (1)注塑机原因。由于异常条件造成料筒过热,使树脂高温分解、烧伤后注射成型,或者由于料筒内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂滞流、分解变色后带入制品,使制品中带有黑褐色的烧伤痕。应清理喷嘴、螺杆及料筒。 (2)模具原因。主要是由于排气不良所致。这种烧伤一般发生在固定的部位,容易与第一种情况区别。应注意采取加排气槽及排气杆等措施。 (3)成型条件原因。背压过高,会使料筒部分过热,造成烧伤。螺杆转速过高,也会产生过热,一般以40~90r/min为好。在未设排气槽或排气槽较小时,注射速率过高也会引起过热气体烧伤。 1.10熔接痕 熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。一般情况下主要影响外观,严重时对制品强度产生影响。解决的方法主要是提高流动性及调整成型条件,如提高树脂温度、模具温度、注塑压力及注射速率等;增设排气槽,在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气;尽量减少脱模剂的使用;若仅影响外观,则可改变浇口位置以改变熔接痕的位置,或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等,予以修饰。 1.11翘曲、变形 翘曲和变形主要应从模具设计方面着手解决,成型条件的调整效果是很有限的。翘曲、变形的原因及解决的方法主要有: (1)由成型条件引起残余应力造成变形时,可通过降低注塑压力、提高模温并使模温均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。 (2)脱模不良引起应力变形时,可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。 (3)由于冷却方法不合适,使冷却不均匀或冷却时间不足时,可调整冷却方法及延长冷却时间。如尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路。 (4)对于成型收缩所引起的变形,必须修正模具的设计。其中最重要的是应注意使制品壁厚一致。有时在不得已的情况下,只能通过测量制品的变形,按相反的方向修整模具,加以校正。 2结语 综上所述,透明塑料件生产过程中产生次废品的现象是多方面的,只有找到缺陷产生的原因,并实施各种不同的解决方法,才能生产出合格的制品,也才能使透明塑料件的应用更为广泛。 http://plastao.blog.sohu.com/39438059.html 对退火工序的忽略等同于在制件里埋下致命的定时炸弹 塑料制品退火处理的目的是消除内应力。比如在制品薄厚的交接部位，厚的部位降温慢、薄的部位降温快些，则连接处发生不均匀收缩，结果就导致应力集中现象。在有金属镶件的四周，这种现象更明显。如为一味追求工效和产量而不进行退火处理，刚出模的时候表面上无异常,过段时间，也许是几天,也许是半年或更长,在外因作用下(温度,压力,极性溶液等),应力集中部位会产生裂纹，甚至开裂或者变形。故有此一说。 退火方法：一般是把制品浸在热油或热水中，也可在热风循环中，按塑料品种的不同，调节退火温度，一般用低于制品热变形温度10－20度，过高温度中制品要变形，但不能温度过低，过低温度退火，不能达到退火效果。 用退火热处理法来消除内应力,减少裂纹的形成实质上是将成形品加热（推活温度一般是设定在玻璃化温度附近）保持一定时间，然后再让其缓慢地自然冷却，使有开裂倾向处的大分子能自由活动、回复原来状态。 另外,退火动作必须在脱模后立即进行. 几种常用塑料的退火条件见下表： 塑 料 处理介质 温度（度） 制品厚度mm 处理时间（分钟） 尼龙 油 100 12 15 ABS 80 16-20 PC 空气或油 120 1 30-40 PE 水 60 >6 60 PP 空气 100 <6 15-30 PS 空气或水 60-70 <6 30-60 PSU 空气或水 160 <6 60-180 模具和注塑条件对残余应力有着直接的影响，加工时必须引起足够的注意，详见下表： 序号 条件 增大应力 减小应力 1 2 3 4 5 6 7 8 料简温度 模温 制件冷却速度 注射速度 注射压力 注射时间 制件厚度 浇口大小 低 低 快 慢 高 长 薄 大 高 高 慢 快 低 短 厚 小 |
2楼2012-04-24 09:10:52
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wbcui: 金币+1, 妹妹专家很给力啊 2012-04-24 22:48:15
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3楼2012-04-24 09:12:10
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4楼2012-04-24 20:54:19