工程塑料CNC加工中发生变形、弯曲和扭曲的主要原因是,在塑料成型过程中,流动方向上的收缩率比垂直方向更大,这导致零件因各个方向上的不同收缩率而翘曲。此外,由于注射成型过程中零件内部不可避免的残余内应力,导致翘曲。这些都是由高应力取向引起的变形的表现。因此,从根本上说,模具设计决定了工件的翘曲倾向,而通过改变成形条件很难抑制这种倾向。解决问题必须从模具设计和改进开始。这种现象主要是由以下几个方面造成的:
1.模具方面:
(1)零件的厚度和质量应一致。
(2)冷却系统的设计应使模腔所有部件的温度均匀。浇注系统应使材料流动对称,以避免由于流动方向和收缩率不同而产生翘曲。难以成型的零件分流通道和主流道应适当加厚,以尽可能消除模腔内的密度对比、压差和温差。
(3)工件的过渡区和拐角应足够光滑,并具有良好的脱模性能,如增加脱模余量、提高模具表面的抛光度、保持脱模系统的平衡。
(4)排气应该很好。
(5)增加构件的壁厚或增加抗翘曲的方向,并使用加强筋来增强构件的抗翘曲能力。
(6)模具中使用的材料强度不足。
2.就塑料而言:
结晶塑料比非结晶塑料有更多的翘曲变形机会,结晶塑料可以通过利用结晶过程来纠正翘曲变形,其中结晶度随着冷却速率的增加而降低,收缩率降低。
3.工程塑料CNC加工处理:
(1)如果注射压力太高,保持时间太长,熔体温度太低,速度太快,就会导致内应力增加,并导致翘曲变形。
(2)模具温度过高,冷却时间太短,导致零件在脱模过程中过热,并导致脱模变形。
(3)降低螺杆速度和背压以降低密度,同时保持较小的填充量以限制内应力的产生。
(4)如有必要,可以对容易翘曲和变形的零件进行模具软定型或脱模。