高模溫有利于提高材料的電鍍性能是真的嘛?

作者：網(wǎng)絡(luò) 發(fā)布時(shí)間：2021-01-26 15:33:22點(diǎn)擊：

注塑成型產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力殘留問題，是影響材料電鍍性能的殺手。在前期文章中作者對(duì)內(nèi)應(yīng)力如何影響材料電鍍性能進(jìn)行了深入的分析，然而既然了解了其作用的原理，我們就要知道如何進(jìn)行改善。從本期開始，作者將就注塑加工的殘余應(yīng)力改善方向再進(jìn)行一些分析。

本期主題—溫度方向改善

溫度對(duì)材料注塑殘余應(yīng)力的改善，主要分為注塑料溫和模具溫度兩方面：

注塑料溫：在保證材料不會(huì)裂解的情況下，更高的注塑溫度可以得到更好的電鍍性能。

在較低的注塑溫度下，材料的流動(dòng)性差，在填充過程中的阻力也就會(huì)變大，分子鏈之間互相擠壓、拉伸，導(dǎo)致制件冷卻后分子鏈取向嚴(yán)重，因此注塑出的產(chǎn)品將會(huì)有較大的內(nèi)應(yīng)力；再有就是材料中橡膠相的變形問題，這些將最終導(dǎo)致產(chǎn)品表面的粗化刻蝕不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致電鍍產(chǎn)品外觀不良，以及電鍍結(jié)合力差的狀況產(chǎn)生。

而在較高的注塑溫度下，材料流動(dòng)性提高，充填順暢，分子鏈之間的拉伸取向輕微，制件冷卻時(shí)分子鏈基本處于自然卷曲狀態(tài)，因而制件的注塑殘留內(nèi)應(yīng)力也就較小，材料的電鍍性能得到較大的提高。

相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于電鍍ABS材料來(lái)說(shuō)，相較于注塑溫度為200-220℃的產(chǎn)品，溫度提高到240℃-250℃時(shí)，鍍層結(jié)合力提高約30%（詳見圖3）。同時(shí)成型制件的表面外觀不良率也大大降低。

然而，注塑溫度也不能過高，如果超過了材料的裂解溫度，材料裂解所產(chǎn)生的瓦斯氣問題，將會(huì)導(dǎo)致注塑產(chǎn)品表面的外觀不良，進(jìn)而會(huì)影響其電鍍性能。

模具溫度：與材料溫度方向一致，高模溫有利于提高材料的電鍍性能。

在低模溫狀態(tài)下，材料充填困難，制件在冷卻時(shí)材料的分子鏈取向嚴(yán)重，產(chǎn)品成型內(nèi)應(yīng)力較大，電鍍性能差；反之在高模溫狀態(tài)下，材料充填順暢，制件在冷卻時(shí)分子鏈基本處于自然卷曲狀態(tài)，產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力小，電鍍性能得到很大提升。下圖是某制件分別在不同的模具溫度下進(jìn)行的模流分析的示意圖，圖中可以看出，模具溫度為60℃時(shí)，制件不同部位的殘余應(yīng)力最高值達(dá)到了40MPa以上，而在模具溫度為100攝氏度時(shí)，制件的最高應(yīng)力值相對(duì)降低很多，約25MPa。

控制模溫的途徑有普通水溫機(jī)、油溫機(jī)及蒸汽模、E-mold等。水溫機(jī)一般可以實(shí)現(xiàn)80℃以下的模溫控制，最高不超過90℃；油溫機(jī)可以實(shí)現(xiàn)常溫-300℃的模溫控制，但常用是80-150℃的區(qū)間；相對(duì)于油溫機(jī)來(lái)說(shuō)，蒸汽模和E-mold技術(shù)除了可以實(shí)現(xiàn)高模溫控制之外，還能實(shí)現(xiàn)快速的冷卻控制。因此在條件允許的情況下，使用油溫機(jī)/蒸汽模/E-mold技術(shù)，可以大大的降低材料的參與內(nèi)應(yīng)力問題，從而提高材料的電鍍性能。

同時(shí)，實(shí)際的模具溫度設(shè)定需要結(jié)合模具水路，及成型周期的要求來(lái)設(shè)定，在不影響其它性能的前提下，模具溫度盡量提高；控制模具溫度的同時(shí)，也要維持模具溫度的均勻分布，不均勻的模具溫度分布，會(huì)導(dǎo)致不均一的收縮內(nèi)應(yīng)力進(jìn)而影響電鍍性能。不均勻的模具分布和不良的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)電鍍的影響是一致的。

結(jié)語(yǔ)：高注塑料溫和模具溫度，有利于降低材料的殘余內(nèi)應(yīng)力，也同時(shí)會(huì)提高材料的電鍍性能。與此對(duì)應(yīng)的是，產(chǎn)品在模具中的冷卻時(shí)間也將增加，影響注塑的生產(chǎn)效率。因此，對(duì)于注塑廠來(lái)說(shuō)，應(yīng)力殘留與生產(chǎn)效率的平衡問題，也是其生產(chǎn)煩惱之一。總之，對(duì)于電鍍材料來(lái)說(shuō)，小編還是推薦大家盡量采用較高的注塑料溫和模具溫度。