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看压力、速度如何改善材料残余应力,提高电镀性能

作者:admin    添加时间:2015-01-28 03:31:53    浏览量:3850

第一期文章中,作者通过分析得出结论,注塑内应力是材料电镀性能的终极杀手,通过注塑工艺改善材料的电镀性能也就是需要改善成型过程中的内应力问题。同时在第二期文章中,我们从温度方面分析了材料电镀性能的改善方向,引起了大家的关注,很多读者咨询是否还有其他方式?今天,我们就主要从注塑过程中的压力和速度参数方面来分析如何改善材料残余应力,进一步提高材料的电镀性能。

 

压力影响主要是射出阶段的射出压力和保压阶段的保压压力,熔胶阶段的螺杆背压影响较小。总体来说,低射出压力、低保压压力有利于改善成型内应力,提高材料的电镀性能。

 

在注塑阶段,注塑压力过大,将导致在模具型腔里,产品内部分子取向严重,使产品在冷却后存在未松弛的高弹形变,进而产生取向应力,继而导致产品电镀结合力较差的问题。高压注塑产生的取向应力主要集中在产品的表层和浇口的附近位置。

 

在保压阶段,高保压压力,将会导致产品注塑应力的增加,冷却中的熔体在外压作用下产生的总形变中,有相当大一部分是弹性的,熔体在高压下冷凝会在制件中产生较大的内应力和高分子取向。压实后立即降压或采用分段保压(补料过程中分步降压)的方式有利于高分子解取向,所以降低保压压力和缩短保压时间有利于取向应力的降低,提高材料电镀性能;而高保压对产品之间的应力影响主要集中在产品的浇口位置。

 

图为高射压/高保压和低射压/低保压分别进行的模流分析图片

在熔胶阶段,采取适当的背压控制,有利于螺杆中材料的塑化,从而提高材料的流动性,降低充填过程中的阻力,也可以适当的降低成型内应力,起到一些提高材料电镀性能的作用;但总体来说,螺杆背压对成型内应力的影响不大,主要是起到提高塑化和排气的的作用。

 

速度影响

 

成型过程中,可以设置的速度参数有三个,即:射出速度,保压速度、螺杆转速。

 

射出速度:对于通用材料来说,射出速度对材料电镀性能的影响分为两个相反方向。在提高射出速度的时候,材料通过浇口位置的取向程度加重,导致取向内应力的增加,相对于改善材料电镀性能来说,这是不好的一面。然而提高射出速度时材料通过浇口位置时的剪切发热也将增加,剪切发热将会导致材料的实际温度提高,从而提高材料流动性而降低内应力,对于改善材料的电镀性能来说,这又是有利的一面;因此对于通用材料,在通过射出速度调整材料电镀性能时主要是看哪种影响占据主导;而对于电镀ABS材料来说,相关实验表明,高速射出导致的材料取向的影响占据主导作用,在高速射出条件下,材料中的橡胶颗粒产生拉伸变形,导致粗化刻蚀的不均匀,从而影响到材料电镀性能;试验证明(如下图),高速注塑会使材ABS材料的电镀结合力降低,进而影响到整体的电镀性能。

 

 

 

保压速度:保压阶段主要是靠压力和时间控制,保压速度一般均采用低速,因此保压速度基本不会影响到材料的电镀性能。

 

螺杆转速:螺杆转速会影响到塑化的均匀性,太快的螺杆转速会导致塑料的混练效果变差,熔胶温度不均匀,使得充填流动及冷却造成差异,这也是产品内应力形成的原因之一,此时,会使材料的电镀性能降低。因此一般来说,在保证材料熔融的前提下,螺杆转速设定在使熔胶计量在冷却结束之前完成即可。

 

总体来说,注塑过程中,低射出压力、低保压压力有利于降低材料的成型内应力,进而提高材料的电镀性能。而射出速度对材料电镀性能的影响要区分对待,找到其主导方向,再对症下药。