在设计塑料注射成型模具时,确定成形收缩率尤为重要。
成形收缩率α可通过如下公式表示。
α=(L0-L)/L0
α:成形收缩率(无单位)
L0:模具尺寸(mm)
L:成形品尺寸(mm)
另一方面,实际上,熔融塑料在冷却时体积就会收缩。引入体积收缩率这一概念,则以用如下公式来表示。
αv=(V0-V1)/V0
αv:体积收缩率(无单位)
V0:模具型腔的体积(mm3)
V1:成形品的体积(mm3)
在这里,将体积V0及V1比作立方体,则立方体的各边长度L可通过如下公式来表示。
L0=3√V0
L1=3√V1
因此,
αv=(V0-V1)/V0
=1-(V1/V0)1/3
=1-(v1/v0)1/3
v1:常温下的比容(mm3/g)
v0:成形条件下的比容(mm33/g)
进而可知,熔融塑料的状态方程式可通过如下公式来表示。
(P+πi)(v-ω)=R'T
v:熔融塑料的比容(mm3/g)
πi:内部压力(atm)
ω:绝对0度中的比容(mm3/g)
R':R/M(修正气体常数 atm mm3/g・mol)
M:分子活动单位的分子量
将αv=1-(v1/v0)1/3代入,则:
α=1-3√y
=(1-y)/3+(1-y)2/9
y=v0(P+πi)/R'T+ω(P+πi)
因此,可证实成形收缩率α与压力P及熔融塑料温度T密切相关。
※ 参考文献:《发挥材料特性的注射成形技术》(本间精一 (株)西格玛出版)