透明塑件的案例
【產品推薦】透明塑件應力檢測——應力偏光儀
<p><br></p><p>穿透式應力偏光儀為一種非破壞性定性觀測的量測設備，是利用塑料分子結構受應力作用下的雙折射率性質，來觀測塑件的光彈特性變化情形。只要將透明塑料件或透光件產品或試片放置于觀測窗口內，藉由塑料雙折射現象及光彈特性可將白色光源經由偏光片偏折后，形成可視覺觀測的彩色條紋，<strong>由所顯示的條紋形式與條紋密度，可以觀測塑料件內部的殘留應力程度。</strong></p><p>透過穿透式應力偏光儀，可快速簡易檢測塑件內部殘留應力，進一步了解應力分布情況，并可藉由專業技術判讀、反饋與顧問服務，及早找出殘留應力的成因并提供合適的解決方法，優化模具設計與塑件產品質量。</p><p><br></p><p><strong>組裝流程</strong></p><div contenteditable="false" width="100%"><jsk id="C_Playb08d5015d6da71efb6186732b68e0102" videoid="b08d5015d6da71efb6186732b68e0102" duration="1分34秒"><img src="https://img.jishulink.com/static/web/youku-case.png"></jsk></div><p><br></p><p><br></p><p><strong>產品資訊</strong></p><p class="ql-align-center"><br></p><p><strong>工廠常見困擾</strong></p><p><br></p><p>1、<strong>產品外觀變形及翹曲</strong></p><p>● 產品離模后，易因應力松弛、熱應力而發生產品翹曲變形。
展開 透明塑件應力“照妖鏡”——應力偏光儀
穿透式應力偏光儀為一種非破壞性定性觀測的量測設備，是利用塑料分子結構受應力作用下的雙折射率性質，來觀測塑件的光彈特性變化情形。只要將透明塑料件或透光件產品或試片放置于觀測窗口內，藉由塑料雙折射現象及光彈特性可將白色光源經由偏光片偏折后，形成可視覺觀測的彩色條紋，由所顯示的條紋形式與條紋密度，可以觀測塑料件內部的殘留應力程度。
透過穿透式應力偏光儀，可快速簡易檢測塑件內部殘留應力，進一步了解應力分布情況，并可藉由專業技術判讀、反饋與顧問服務，及早找出殘留應力的成因并提供合適的解決方法，優化模具設計與塑件產品質量。
塑膠材料殘余應力之產生及其對產品品質的影響
對于透明光學應用產品,更會因殘留應力造成光散射,影響到產品的光學特性。所以了解殘留應力發生之原因及解決方法,將有助于成型更好的塑膠產品。
課程大綱
何謂殘余應力及殘余應力的量測方法
注塑成型條件對殘余應力之影響
應力痕發生原因之探討
案例分享
利用儀器直接觀測透明塑件應力
殘留應力之成因與問題解析
以看得見的部分可分為透明與不透明產品，不透明塑件的殘留應力表現在產品表面，常見為澆口附近的應力痕，以及肉厚變化差異較大部位的光澤不均紋路。
若為透明產品則可以利用儀器觀測產品內部的殘留應力，應力偏光儀可以快速定性地觀察到部件中殘留應力嚴重的部位，依循應力光學定律(Stress-Optic law)，觀測到的光彈條紋越密集，則材料內部儲存的應力越大。
殘留應力會造成塑件的雙折射率現象，導致不同方向的折射率差異，會影響光學塑件的成像與聚焦能力，尤其是高要求的精密光學產品，很小的雙折射率也會造成光學特性與功能的極大誤差。
除了表面質量，殘留應力也會以另一種形式顯現，有的時候可能產品脫模時沒有明顯的變形現象，但過了一段時間后，成型過程加諸于塑料的應力隨時間或高溫環境下逐漸釋放，因而造成翹曲變形、尺寸偏移、甚至破裂等問題。
對于需要進行噴涂、電鍍等表面處理的塑件，其表面未必可以觀察到殘留應力的存在，但是在噴涂溶劑的作用下，會造成應力區部位加速裂化。
塑件在電鍍程序*中，表面的殘留應力會導致預處理步驟的粗化程度不足，降低鍍層附著能力，當固定部位出現化學鍍層沉積不全造成起皮現象，就是殘留應力的關系。
*塑料電鍍基本流程：清潔→預處理→導電涂層（化學鍍層）→金屬電鍍→鍍層處理
殘留應力成因
我們知道殘留應力對塑件質量的影響，有時候看得到有時候又看不到，頗為惱人。常說知己知彼，我們必須要知道殘留應力的成因，才能有效避免，因此必須要知道塑料的本質，也就是塑料是由無數條高分子鏈組成，彼此糾結。塑料高分子類似一條很長的彈簧，在不受外力作用下，會蜷曲成一定大小的球形狀態，也就是能量最低、最穩定的結構。
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車用塑料基礎知識大全：常用塑料篇
圖：操縱桿罩、汽車儀表板表皮
聚苯乙烯（PS）
1）基本特性：第三大塑料品種，無色、透明、有光澤、無毒無味，是目前最理想的高頻絕緣材料，化學穩定性良好，透明性很好，透光率很高，它的著色能力強，但耐熱性低，質地硬而脆，塑件由于內應力而易開裂。
2）主要用途：工業上用做儀表外殼、燈罩、化學儀器零件、透明模型等；電氣方面用做良好的絕緣材料、接線盒、電池盒等；日用品用于包裝材料、容器、玩具等。
3）成型特點：性脆易裂，易出現裂紋，塑件脫模斜度不宜過小，推出要受力均勻；熱脹系數大，塑件中不宜有嵌件，否則會因兩者熱脹系數相差太大而導致開裂；流動性好，常采用點澆口形式。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）
1）基本特性：無毒、無味，微黃色或白色不透明，塑件光澤較好，尺寸穩定性較好，具有一定的化學穩定性和良好的介電性能，可配成任何顏色。缺點是耐熱性不高，不透明，耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發脆。
2）主要用途：用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、管道、電機電器外殼、儀表盤、汽車擋泥板、扶手、紡織器材、電器零件、文體用品、玩具、食品包裝容器、家具等 。
3）成型特點：易吸水，使成型塑件表面出現斑痕、云紋等缺陷，成型加工前應進行干燥處理；比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短；粘度對剪切速率敏感，模具大都采用點澆口。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）
1）基本特性：具有高度的透明性和優異的透光性，它輕而堅韌，容易著色，有較好的電氣絕緣性能；化學性能穩定，能耐一般的化學腐蝕；在一般條件下尺寸較穩定。其最大缺點是表面硬度低，容易被硬物擦傷拉毛 。
展開 注塑中在材料方面應考慮的三大因素
作為判別這兩類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般結晶性料為不透明或半透明(如POM等)，無定形料為透明(如PMMA等)。但也有例外情況，如聚(4)甲基戍烯為結晶型塑料卻有高透明性，ABS為無定形料但卻并不透明。在模具設計及選擇注塑機時應注意對結晶型塑料有下列要求及注意事項：
料溫上升到成型溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設備。
注塑中在材料方面應考慮的三大因素
作為判別這兩類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般結晶性料為不透明或半透明(如POM等)，無定形料為透明(如PMMA等)。但也有例外情況，如聚(4)甲基戍烯為結晶型塑料卻有高透明性，ABS為無定形料但卻并不透明。在模具設計及選擇注塑機時應注意對結晶型塑料有下列要求及注意事項：
料溫上升到成型溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設備。
熱塑性塑料工藝設定時要注意些什么？
作為判別這兩類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般結晶性料為不透明或半透明（如POM等），無定形料為透明（如PMMA等）。但也有例外情況，如聚（4）甲基戍烯為結晶型塑料卻有高透明性，ABS為無定形料但卻并不透明。
在模具設計及選擇注塑機時應注意對結晶型塑料有下列要求及注意事項：
①料溫上升到成型溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設備。
②冷卻回化時放出熱量大，要充分冷卻。
③熔融態與固態的比重差大，成型收縮大，易發生縮孔、氣孔。
④冷卻快，結晶度低，收縮小，透明度高。結晶度與塑件壁厚有關，壁厚則冷卻慢，結晶度高，收縮大，物性好。所以結晶性料應按要求必須控制模溫。
⑤各向異性顯著，內應力大。脫模后未結晶化的分子有繼續結晶化傾向，處于能量不平衡狀態，易發生變形、翹曲。
⑥結晶化溫度范圍窄，易發生未熔料末注入模具或堵塞進料口。
展開 注塑加工工藝的影響因素
作為判別這兩類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般結晶性料為不透明或半透明（如POM等），無定形料為透明（如PMMA等）。但也有例外情況，如聚(4)甲基戍烯為結晶型塑料卻有高透明性，ABS為無定形料但卻并不透明。
在模具設計及選擇注塑機時應注意對結晶型塑料有下列要求及注意事項：
①料溫上升到成型溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設備。
②冷卻回化時放出熱量大，要充分冷卻。
③熔融態與固態的比重差大，成型收縮大，易發生縮孔、氣孔。
④冷卻快，結晶度低，收縮小，透明度高。結晶度與塑件壁厚有關，壁厚則冷卻慢，結晶度高，收縮大，物性好。所以結晶性料應按要求必須控制模溫。
⑤各向異性顯著，內應力大。脫模后未結晶化的分子有繼續結晶化傾向，處于能量不平衡狀態，易發生變形、翹曲。⑥結晶化溫度范圍窄，易發生未熔料末注入模具或堵塞進料口。
熱敏性系指某些塑料對熱較為敏感，在高溫下受熱時間較長或進料口截面過小，剪切作用大時，料溫增高易發生變色、降解，分解的傾向，具有這種特性的塑料稱為熱敏性塑料。
如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物，POM，聚三氟氯乙烯等。熱敏性塑料在分解時產生單體、氣體、固體等副產物，特別是有的分解氣體對人體、設備、模具都有刺激、腐蝕作用或毒性。因此，模具設計、選擇注塑機及成型時都應注意，應選用螺桿式注塑機，澆注系統截面宜大，模具和料筒應鍍鉻，不得有角滯料，必須嚴格控制成型溫度、塑料中加入穩定劑，減弱其熱敏性能。
有的塑料（如PC）即使含有少量水分，但在高溫、高壓下也會發生分解，這種性能稱為易水解性，對此必須預先加熱干燥。
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【注塑模具設計】氣動成型工藝講解
成型時，首先用注射機將熔融塑料注入注射模中制成型坯，型坯成型在周壁帶有微孔的空心凸模上，如圖2-8a所示；接著趁熱將空心凸模與型坯一起移入吹塑模內，如圖2-8b所示；然后合模并從空心凸模的管道內通入壓縮空氣，使型坯吹脹并貼于吹塑模的型壁上，如圖2-8c所示；最后經保壓、冷卻定型后放出壓縮空氣并開模取出塑件，如圖2-8d所示。
注射吹塑成型的優點是塑件壁厚均勻，無飛邊，不需后加工。由于注射的型坯有底面，因此中空塑件的底部沒有拼合縫，不僅外觀美、強度高，而且生產效率高。但是注射吹塑成型所用的設備與模具的投資較大，因而多用于小型中空塑件的大批量生產。
圖2-8注射吹塑成型
1—注塑機噴嘴；2—注塑型坯；3—空心凸模；4—加熱器；5—吹塑模；6—塑件
三、注射拉伸吹塑成型
注射拉伸吹塑成型是將注射成型的有底型坯置于吹塑模內，先用拉伸桿進行周向拉伸后再通入壓縮空氣吹脹成型的加工方法。與注射吹塑成型相比，注射拉伸吹塑成型在吹塑成型工位增加了拉伸工序，塑件的透明度、抗沖擊強度、表面硬度、剛度和氣體阻透性能都有很大提高，最典型的產品是線型聚脂飲料瓶。
注射拉伸吹塑成型可分為熱坯法和冷坯法兩種方法。
熱坯法注射拉伸吹塑成型的工藝過程如圖2-9所示。首先在注射工位注射一個空心有底的型坯，如圖2-9a所示；接著將型坯迅速移到拉伸和吹塑工位，進行拉伸和吹塑成型，如圖2-9b、c所示；最后經保壓、冷卻后開模取出塑件，如圖2-9d所示。這種成型方法省去了冷型坯的再加熱，節省了能源，同時由于型坯的制取和拉伸吹塑在同一臺設備上進行，因而占地面積小，易于連續生產，自動化程度高。
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