收縮率
關注創建者：騎豬的豬販子 創建時間：2021-04-05
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保壓階段模流分析結果大揭秘【3/5】
保壓分析-體積收縮率 保壓分析-溫度 保壓分析-壓力 保壓分析-熔融區域 保壓分析-凹痕指標&凹痕位移 XY曲線-進澆口壓力&流率 XY曲線-鎖模力
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收縮率的實例教程
難於精確確定收縮率的主要原因，首先是因各種塑料的收縮率不是一個定值，而是一個范圍。因為不同工廠生產的同種材料的收縮率不相同，即使是一個工廠生產的不同批號同種材料的收縮率也不一樣。因而各廠只能為用戶提供該廠所生產塑料的收縮率范圍。其次，在成形過程中的實際收縮率還受到塑件形狀，模具結構和成形條件等因素的影響。
二
塑件形狀
對於成形件壁厚來說，一般由於厚壁的冷卻時間較長，因而收縮率也較大，如圖1所示。對一般塑件來說，當熔料流動方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時，則收縮率差異也較大。從熔料流動距離來看，遠離澆口部分的壓力損失大，因而該處的收縮率也比靠近澆口部位大。因加強筋、孔、凸臺和雕刻等形狀具有收縮抗力，因而這些部位的收縮率較小。
三
模具結構
澆口形式對收縮率也有影響。用小澆口時，因保壓結束之前澆口即固化而使塑件的收縮率增大。注塑模中的冷卻回路結構也是模具設計中的一個關鍵。冷卻回路設計得不適當，則因塑件各處溫度不均衡而產生收縮差，其結果是使塑件尺寸超差或變形。在薄壁部分，模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯。
分型面及澆口
模具的分型面、澆口形式及尺寸等因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補縮作用及成型時間。
采用直接澆口或大截面澆口可減少收縮，但各向異性大，沿料流方向收縮小，沿垂直料流方向收縮大；反之，當澆口厚度較小時，澆口部分會過早凝結硬化，型腔內的塑料收縮后得不到及時補充，收縮較大。
展開 PP聚丙烯改性料的收縮率控/制是聚丙烯改性的一個重要方面。收縮率控/制的好對聚丙烯改性料的推廣使用有重要意義，同時也是保證產品質量的一個重要方面。特別是應用改性聚丙烯取代傳統的工程塑料，收縮率這一點顯得十分重要。
礦物填充對聚丙烯PP改性塑料成型收縮率的影響
聚丙烯PP用的礦物添加劑主要有碳酸鈣、滑石粉、云母粉等。各種礦物填加劑對聚丙烯成型收縮率的影響，可以看出礦物填加劑對PP改性料成型收縮率的影響比較明顯。
礦物填加劑對聚丙烯改性料成型收縮率的影響主要有三個方面：
一是礦物填加劑本身不收縮，它的加入從整體比例上降低了聚丙烯改性料的收縮率；
二是礦物填加劑的加入必然影響聚丙烯的結晶度，從而影響收縮率；
三是微細的礦物劑加入后，起到一種成核劑的作用，改變了聚丙烯的結構狀態，防大的球晶的形成，也影響聚丙烯的成型收縮率。
玻纖對聚丙烯PP改性塑料成型收縮率的影響
玻纖對聚丙烯PP改性料成型收縮率的影響最大。當玻璃纖維的含量達到30%時以上時，其聚丙烯改性料的成型收縮率從1.8下降至0.5，而且表面處理過的玻纖對成型收縮率影響大于未進行處理的玻纖。玻纖的加入一則破/壞了聚丙烯的結晶度，影響收縮率，更重要的是玻璃纖維限/制了聚丙烯的結晶收縮。
聚乙烯的加入對聚丙烯成型收縮率的影響
聚乙烯的加入也影響聚丙烯改性料的成型收縮率。雖然聚乙烯也是一種高結晶度的塑料，成型收縮率也很大，但在加入聚丙烯中后相互都不同程度地破/壞了各自的結晶度，使整體成型收縮率下降。
聚丙烯自身MI（熔脂）的變化對成型收縮率的影響
聚丙烯的成型收縮率受其結晶度的影響，而結晶度又受其自身分子量大小的影響。
展開 難於精確確定收縮率的主要原因，首先是因各種塑料的收縮率不是一個定值，而是一個范圍。因為不同工廠生產的同種材料的收縮率不相同，即使是一個工廠生產的不同批號同種材料的收縮率也不一樣。因而各廠只能為用戶提供該廠所生產塑料的收縮率范圍。其次，在成形過程中的實際收縮率還受到塑件形狀，模具結構和成形條件等因素的影響。
二
塑件形狀
對於成形件壁厚來說，一般由於厚壁的冷卻時間較長，因而收縮率也較大，如圖1所示。對一般塑件來說，當熔料流動方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時，則收縮率差異也較大。從熔料流動距離來看，遠離澆口部分的壓力損失大，因而該處的收縮率也比靠近澆口部位大。因加強筋、孔、凸臺和雕刻等形狀具有收縮抗力，因而這些部位的收縮率較小。
三
模具結構
澆口形式對收縮率也有影響。用小澆口時，因保壓結束之前澆口即固化而使塑件的收縮率增大。注塑模中的冷卻回路結構也是模具設計中的一個關鍵。冷卻回路設計得不適當，則因塑件各處溫度不均衡而產生收縮差，其結果是使塑件尺寸超差或變形。在薄壁部分，模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯。
分型面及澆口
模具的分型面、澆口形式及尺寸等因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補縮作用及成型時間。
采用直接澆口或大截面澆口可減少收縮，但各向異性大，沿料流方向收縮小，沿垂直料流方向收縮大；反之，當澆口厚度較小時，澆口部分會過早凝結硬化，型腔內的塑料收縮后得不到及時補充，收縮較大。
點澆口凝封快，在制件條件允許的情況下，可設多點澆口，可有效地延長保壓時間和增大型腔壓力，使收縮率減小。
展開 “難於精確確定收縮率的主要原因，首先是因各種塑料的收縮率不是一個定值，而是一個范圍。因為不同工廠生產的同種材料的收縮率不相同，即使是一個工廠生產的不同批號同種材料的收縮率也不一樣。因而各廠只能為用戶提供該廠所生產塑料的收縮率范圍。其次，在成形過程中的實際收縮率還受到塑件形狀，模具結構和成形條件等因素的影響。下面對這些因素的影響作一介紹。。
塑件形狀
“對於成形件壁厚來說，一般由於厚壁的冷卻時間較長，因而收縮率也較大，如圖1所示。對一般塑件來說，當熔料流動方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時，則收縮率差異也較大。從熔料流動距離來看，遠離澆口部分的壓力損失大，因而該處的收縮率也比靠近澆口部位大。因加強筋、孔、凸臺和雕刻等形狀具有收縮抗力，因而這些部位的收縮率較小。。
模具結構
“澆口形式對收縮率也有影響。用小澆口時，因保壓結束之前澆口即固化而使塑件的收縮率增大。注塑模中的冷卻回路結構也是模具設計中的一個關鍵。冷卻回路設計得不適當，則因塑件各處溫度不均衡而產生收縮差，其結果是使塑件尺寸超差或變形。在薄壁部分，模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯。。
成形條件
料筒溫度：
料筒溫度（塑料溫度）較高時，壓力傳遞較好而使收縮力減小。但用小澆口時，因澆口固化早而使收縮率仍較大。對於厚壁塑件來說，即使料筒溫度較高，其收縮仍較大。
補料：
在成形條件中，盡量減少補料以使塑件尺寸保持穩定。但補料不足則無法保持壓力，也會使收縮率增大。
注射壓力：
注射壓力是對收縮率影響較大的因素，特別是充填結束後的保壓頁號335壓力。
展開 影響熱塑性塑料收縮率的因素如下：
1.塑料品種：
熱塑性塑料成型過程中由于還存在結晶化形起的體積變化，內應力強，凍結在塑件內的殘余應力大，分子取向性強等因素，因此與熱固性塑料相比則收縮率較大，收縮率范圍寬、方向性明顯，另外成型后的收縮、退火或調濕處理后的收縮率一般也都比熱固性塑料大。
2.塑件特性：
成型時熔融料與型腔表面接觸外層立即冷卻形成低密度的固態外殼。由于塑料的導熱性差，使塑件內層緩慢冷卻而形成收縮大的高密度固態層。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的則收縮大。另外，有無嵌件及嵌件布局、數量都直接影響料流方向，密度分布及收縮阻力大小等，所以塑件的特性對收縮大小、方向性影響較大。
3. 進料口形式、尺寸、分布：
這些因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補縮作用及成型時間。直接進料口、進料口截面大（尤其截面較厚的）則收縮小但方向性大，進料口寬及長度短的則方向性小。距進料口近的或與料流方向平行的則收縮大。
4. 成型條件：
模具溫度高，熔融料冷卻慢、密度高、收縮大，尤其對結晶料則因結晶度高，體積變化大，故收縮更大。模溫分布與塑件內外冷卻及密度均勻性也有關，直接影響到各部分收縮量大小及方向性。
另外，保持壓力及時間對收縮也影響較大，壓力大、時間長的則收縮小但方向性大。注塑壓力高，熔融料粘度差小，層間剪切應力小，脫模后彈性回跳大，故收縮也可適量的減小，料溫高、收縮大，但方向性小。因此在成型時調整模溫、壓力、注塑速度及冷卻時間等諸因素也可適當改變塑件收縮情況。
模具設計時根據各種塑料的收縮范圍，塑件壁厚、形狀，進料口形式尺寸及分布情況，按經驗確定塑件各部位的收縮率，再來計算型腔尺寸。
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收縮率的最新內容
? 根據膠體part體積收縮率Vs=0.02，計算當量溫度T1；
? 體積收縮Vs 換算線收縮率Ls：Ls = 1-(1-Vs)^1/3; 由Vs=(V-V`)/V=(L3-(L-Ls)3)/L3；
? 線收縮量Ls 換算階段1當量溫度：T1 = Tr-Ls/α； 由 (Tr-T1)*α*1 = Ls；
階段2溫度：equivalent Temperature T2
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固化行為
OCR或OCA在固化過程中的收縮率也是關鍵因素。通過測試篩選低收縮率材料，或優化固化工藝（如采用分段UV照射或低溫慢固化），均可降低內應力積累。
準確計算這種收縮率是像一鑫精密這樣經驗豐富的制造商的“秘訣”。
2. 硬加工（燒結后）
加工完全燒結的陶瓷是真正的陶瓷CNC加工。它緩慢、昂貴，并且需要金剛石研磨。然而，這是實現 ±0.001mm 公差和 Ra 0.1μm 表面光潔度的唯一方法。這是用于關鍵配合表面和高精度組件的方法。
在制備能力方面，國高材依托專業的模流分析和工藝研究團隊，配備35套注塑機、50套專用模具，可實現各類標準樣條的精準制備，涵蓋ASTM力學樣條、GB力學樣條、ISO力學樣條、燃燒板、大收縮率樣條、高光板等各類專用樣條，無論是拉伸、沖擊、阻燃、熱性能、硬度檢測所需樣條，還是各類專項檢測的專用樣條（如灼熱絲測試樣片、螺旋線樣條、爆破盒樣條等），均可按需制備，尺寸精度嚴格遵循對應標準要求，公差控制在±0.02mm
制程條件影響預測
? 模擬實際生產的多樣化制程條件
? 計算制程改變所造成的溫度、轉化率和壓力分布
? 預測氣泡缺陷（考慮排氣效果）與翹曲
后熟化制程翹曲與應力分析
? 顯示經過后熟化階段的應力松弛和化學收縮現象
? 計算溫度、轉化率與應力分布并預測可能產生的變形
高階材料特性量測
? 可量測反應動力、黏度、黏彈性提供流動仿真
? 黏彈應力釋放、化學收縮率
因此，在原料選用方面，應優先考慮低翹曲的原材料，特別要關注原材料的收縮率、流動性、玻纖含量及耐溫性能對產品翹曲的影響。這些特性對薄壁低翹曲產品的性能表現至關重要。
3. 逃料設計的優化方法
逃料是指在產品中去除多余材料，使產品壁厚均勻，從而在成型過程中實現材料流動平衡，減少應力、縮水和翹曲等不良現象。
Moldex3D 解決方案
蠟的性質與射出成型常用的塑料和鑄造金屬不同，因為具有較大的體積收縮率，蠟模容易發生收縮問題，這也是脫蠟過程中頭痛的問題之一。蠟同時也是熱的不良導體，因此蠟模容易發生固化不足以及產生表面凹痕缺陷。
所以，我們在位移設計的過程中，需要結合我們產品的實際壽命需要，選擇合適的收縮率。
例如：
產品驅動壽命需求1000萬次，設計驅動位移量控制在1-2%的收縮率指標位置；
產品驅動壽命需求50萬-100萬次，設計驅動位移量控制在3-4%的收縮率指標位置；
產品驅動壽命需求小于100次，設計驅動位移量控制到最大至5%的收縮率指標位置。
3、鈦絲的收縮率
財哥測試了市面上常見的鈦絲，發現不同廠家的鈦絲通電收縮位移是不一樣的，從3%~5%不等。
下面是給出的不同廠家的鈦絲收縮率對比圖，供各位參考：
這個收縮率為樣品測試參考，在高壽命的前提下，這個值會有一定的衰減。當然驅動收縮率越大，產品的位移容量空間和壽命越好，所以財哥給大家的建議也是優先選擇較大位移收縮率的鈦絲。
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收縮率與熱膨脹行為
收縮率是注塑成型中最核心也是最復雜的參數之一，它直接決定了最終產品的尺寸精度。收縮并非一個固定值，而是一個范圍，它受到材料本身、產品設計、模具設計和工藝參數的四重影響。而深入理解收縮行為，離不開對其物理本質——材料熱膨脹特性的探究。
材料供應商提供的收縮率通常是一個標稱值或范圍。
