填充是整個(gè)注塑循環(huán)過(guò)程中的第一步,也是生產(chǎn)塑膠制品的關(guān)鍵之一,時(shí)間從模具閉合開始注塑算起,到模具型腔填充到大約95%為止。理論上,填充時(shí)間越短成型效率越高,但是實(shí)際中,成型時(shí)間或者注塑速度要受到很多條件的制約。
高速填充時(shí)剪切率較高,塑膠由于剪切變稀的作用而存在粘度下降的情形,使整體流動(dòng)阻力降低;局部的粘滯加熱影響也會(huì)使固化曾厚度變薄。因此在流動(dòng)控制階段,填充行為往往取決于待填充的體積大小。即在流動(dòng)控制階段,由于高速填充,熔體的剪切變稀效果往往很大,而薄壁的冷卻作用并不明顯,于是速率的效用占了上風(fēng),影響了塑膠制品。
低速填充,熱傳導(dǎo)控制低速填充時(shí),剪切率較低,局部粘度較高,流動(dòng)阻力較大。由于熱塑料補(bǔ)充速率較慢,流動(dòng)較為緩慢,使熱傳導(dǎo)效應(yīng)較為明顯,熱量迅速為冷膜壁帶走。加上較少量的粘滯加熱現(xiàn)象,固化層厚度較厚,又進(jìn)一步增加壁部較薄處的流動(dòng)阻力。
由于噴泉流動(dòng)的原因,在流動(dòng)波前面的塑料高分子鏈排向幾乎平行流動(dòng)波前。因此兩股塑料熔膠在交匯時(shí),接觸面的高分子鏈互相平行;加上兩股熔膠性質(zhì)各異(在膜腔中滯留時(shí)間不同,溫度、壓力也不同),造成熔膠交匯區(qū)域在微觀上結(jié)構(gòu)強(qiáng)度極差。在光線下將零件擺放適當(dāng)?shù)慕嵌扔萌庋塾^察,可以發(fā)現(xiàn)有明顯的結(jié)合線產(chǎn)生,這就是熔接痕的形成機(jī)理。熔接痕不僅影響塑膠制品外觀,同時(shí)由于微觀結(jié)構(gòu)的松散,易造成應(yīng)力集中,從而使得部分的強(qiáng)度降低而發(fā)生斷裂。
一般而言,在高溫區(qū)產(chǎn)生熔接的熔接痕強(qiáng)度極佳,因此高溫情形下,高分子鏈活動(dòng)性較佳,可以互相穿透纏繞,此外高溫度區(qū)域兩股熔體的溫度較為接近,熔體的熱性質(zhì)幾乎相同,增加了熔接區(qū)域的強(qiáng)度,反之在低溫區(qū)域,熔接強(qiáng)度較差。