在注塑工艺里,塑件和模具之间永远隔着一段尺寸差,这就是大家常说的收缩率。这个差值是怎么算的呢?德国的DIN 16901标准给出了办法:只要把模具型腔的尺寸和塑件在23 ℃左右的环境下各测一遍,用模具尺寸去减塑件尺寸,再除以模具尺寸,最后乘以100%,得到的就是这个数值了。其实这事儿还没完,因为产品从模具里拿出来以后还会继续“缩水”,这部分被叫做后收缩。只有把这两段加起来,才能算是最终的收缩率。不过这玩意儿可不是一成不变的,它特别爱吃厚,比如拿聚丙烯(PP)做实验就能发现:零件越厚,收缩率越大,只不过越往后增速会放缓。 除了厚度在捣乱,形状也会悄悄改写数据。厚壁部分因为冷却慢肯定会缩得多;要是流动方向L和垂直方向W差别太大,收缩差异也会很明显;那些带加强筋、孔或者凸台的区域反而可能因为“障碍物”的存在而缩得少一些。这时候模具的设计就很关键了,浇口和冷却回路是“双主角”。如果浇口太小太细,保压阶段还没开始就冻住了,零件只能拼命缩小给你看;而冷却回路设计得不均衡,让各处温度不一样,零件要么尺寸超差要么变形。薄壁区对模具温度特别敏感,稍微有点温差就会出问题。 工艺条件更是在不停地投票。料筒温度高一点压力就能传得更好一点,收缩就稍微小点;厚壁件还是逃不掉大收缩的命运;补料不够保压失效了,收缩也会跟着放大。注射压力尤其是保压段很实在,“压得越实缩得越少”。注射速度一般影响不大,但要是做薄壁件或者有小浇口、或者是增强材料的话快点儿倒是能让收缩小点。模具温度通常是越高收缩越大;但薄壁件例外:温度高反而能让流动阻抗变小收缩也就小了。成形周期和收缩没啥直接关系,不过快的周期会连带把模具和熔料的温度给改了,这就间接影响了结果。 另外算模具尺寸和公差也不能光靠公式D=M(1+S),公差这块儿还得算进去。惯例是给塑件公差的三分之一;要是收缩率范围太大或者稳定性差公差就得放宽点。德国DIN 16901和DIN 16749专门给尺寸公差定了规矩。 看看具体的应用案例就更明白了:电动剃须刀静音齿轮ST550在降噪、耐疲劳、可靠性上比传统POM、PA66强得多;塑料螺丝螺母Z33因为吸水率低、耐酸碱盐水解强应用得很广;工业齿轮全面替代PEEK等高端材料;汽车接插件Z63刚性耐热电性能都好;高压泵单向阀罩Z63刚韧耐疲劳;轮速传感器ZG6电中性无卤素;液压系统导向环挡圈Z33替代了PEEK、PA12、PA46、PVDF、PTFE等高价材料;纺织机械功能件Z33解决了POM脆断磨铁噪音大的问题。