開模取出
注塑加工制品,修整飛邊,多數(shù)制品需要定型工具進行定型,于是完成一個制品的加工過程。用相對分子質(zhì)量約為289萬的原料加工的超高分子量聚乙烯制品的相對分子質(zhì)量為259萬。由于超高分子量聚乙烯在加工過程中必然會有降解產(chǎn)生,因此這個結(jié)果是較為理想的,說明所采用的成型加工工藝以及工藝中的各個參數(shù)是比較合理的。盡管超高分子量聚乙烯制品產(chǎn)生了部分降解,使相對分子質(zhì)量有所降低,但降解不多對其性能影響不大。
直接加工成成品時,一般按1.5%-3.5%計算,加工成毛坯時,因為要留出機加工余量,因此收縮率要大些,一般按6-8%考慮。收縮率的大小很難準確確定,受許多因素影響:與填料的品種和比例有關(guān),即使同一比例不同品種的填料,收縮率也不相同。與偶聯(lián)劑種類、成型壓力的大小及出模溫度等有關(guān)。
加熱時間t在該成型方法中是指加熱時間和保溫時間之和即t2,這是由于超高分子量聚乙烯粉料熱導(dǎo)率很低,即使烤箱達到了設(shè)定溫度,模具中的超高分子量聚乙烯粉料也達不到該溫度,特別是中心部分的原料更是如此,因此一般會把兩者一起進行考慮。取出模具放到壓力機上,邊加壓8-12MPa,邊冷卻,冷卻到65-75℃。
兩種填料隨著添加比例的增加,收縮率下降,在相同比例下,滑石粉的收縮率比玻璃微珠大,這是由于滑石粉的密度比玻璃微珠大,也就是說滑石粉所占的體積比玻璃微珠小,因此收縮率大些。模具設(shè)計時一定要考慮料倉的大小,一般料倉的體積要略大于制品的實際體積,這是因為超高分子量聚乙烯粉料的密度約為0.46g/cm3。
稱取配好的超高分子量聚乙烯粉料,放入涂有脫模劑模具中,加壓5MPa左右,因為不是為了 成型,僅僅是為了排除原料中的空氣、使原料密實、增加熱導(dǎo)率、減少燒結(jié)時間,所以壓力不用太大。把模具放入加熱爐中進行加熱,加熱溫度為195℃左右。若燒結(jié)時間不足,則會使制品芯部燒不熟。制品性能急劇下降,造成該制品為次品。
燒結(jié)壓制法適合于中小型超高分子量聚乙烯
注塑加工制品的批量生產(chǎn)。這種成型工藝雖然生產(chǎn)效率低,但方法簡單、成本低、模具數(shù)量少,并且不需帶有惰性氣體保護的加熱爐,因此也不失為一種好的加工方法。燒結(jié)壓制法只需要一種模具即可,模具設(shè)計時首先要考慮收縮率,收縮率的大小要視情況而定。
若燒結(jié)時間過長,超高分子量聚乙烯則會產(chǎn)生過多的降解,因為超高分子量聚乙烯的降解是與時間、溫度、環(huán)境條件等有關(guān)的,此外還延長了單個制品的生產(chǎn)周期,浪費寶貴生產(chǎn)時間和不必要的能量消耗。燒結(jié)時間與制品的厚度并不是成線性關(guān)系,這是因為超高分子量聚乙烯的熱導(dǎo)率較小,制品厚度增加1倍,燒結(jié)時間不是增加1倍,而是要增加一倍多一些。
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