塑料制件出现内应力,是无法注塑厂商经常遇到的事情,特别是PC材料,内应力问题,导致大量的不合格的出现。本文,就为大家介绍塑料内应力的一些检测方法以及如何处理塑料的内应力问题。通常是把零件放在溶剂中,15s~ 2min等,在拿出来看是否有开裂来判断是否有应力。原理:根据介质应力决裂的现象,即溶济分子渗透到树脂的大分子之间后,降低了分子之间的彼此作用力。内应力大的地方在浸入前分子之间的作用力原来就有所削弱,浸入溶济后这些减弱处所进一步减弱,而引起开裂,内应力小的地方在短时间内不会开裂。对尺寸稳定性的影响:焊接残余应力随时间发生一定的变化,焊件的尺寸也随之变化。焊件的尺寸稳定性又受到残余应力稳定性的影响。残余应力会影响材料的物理和化学性质。上海盲孔法应力计算
进行锤击焊缝时,焊件温度应当维持在100~150℃之间或在400℃以上,避免在200~300℃之间进行,因为此时金属正处于脆性阶段,若锤击焊缝容易造成断裂。多层焊时,除一层和较后一层焊缝外,每层都要锤击。一层不锤击是为了避免产生根部裂纹,较后一层焊缝通常焊得很薄,主要是为了消除由于锤击而引起的冷作硬化。焊件用来消除焊接残余应力的高温回火分整体和局部两种方式。整体高温回火:将整个焊件放在炉中加热到一定温度然后保温一段时间再冷却。同一种材料,回火温度越高,时间越长,残余应力就消除得越彻底。通过整体高温回火可以将80%~90%的残余应力消除掉,这是生产中应用较普遍的一种方法。各种材料的回火温度,见表8。含钒低合金钢在600~620℃加回火后,塑性、韧性下降(回火脆性),回火温度宜选550~560℃。上海工业级应力减少残余应力的研究需要充分关注材料的微观结构和细节。
消除应力有如下一些方法:1 自然时效:这种时效方式是把加工后的工件或结构放在自然环境中,经过一段时间后应力就松弛了。这种方法简单,但是,生产效率低,因为需要很长时间。2 热处理消除应力:这种方式是把工件或结构放进加热炉中,加热到一定温度,快速消除应力。这种方法比自然时效快,但是需要炉子、需要热能,甚至如果工件比较大的话,还需要吊装设备等辅助设施。成本高,需要的条件高,消耗能源多。振动时效工艺是通过给加工后的工件或结构按照某种形式施加一定的振动,这个振动所产生的动应力与材料中原有的内应力叠加,当超出材料的屈服极限时就会产生局部塑性变形而使应力松弛(消除应力),这样材料内部内应力大的地方应力降低了,应力分布也均匀了,材料就不容易产生变形了,也不会断裂了。与热时效去除应力相比,振动时效效率更高,能源利用率也更高。而且,一些大工件,用加热时效的方法成本太高,甚至难以实现。
残余应力的检测方法有很多,根据其测试过程对被测构件是否产生破坏,可以分为有损检测法和无损检测法。有损检测法:有损检测法分为钻孔法、压痕法、环心法、切槽法、取条法等,较为常见的是钻孔法(也称盲孔法),是一种对构件破坏性相对较小的检测方法。操作时对存在残余应力构件的表面钻一个小孔,使小孔处的残余应力得以释放,再通过粘贴在孔邻近区域的应变片来测量相应的位移和应变,较后可以通过计算来得到在钻孔处深度方向上的平均残余应力值。钻孔法需要对待测物体局部取样,而且测试后损坏不可逆,一般适用于棒形或管形的物体。但又因为其会对被测部件造成损伤的缺点,严重制约了它的应用范围和发展前景。残余应力测量需要考虑多种因素的影响,如环境温度、湿度等。
残余应力测试方法:盲孔法是一种半破坏型的机械应力释放法,在特用的盲孔法应变花上钻一盲孔,使被测点的应力得到释放,并由事先贴在孔周围的应变计测得释放的应变量,再根据弹性力学原理计算残余应力。钻孔的直径和深度都不大,一般不会影响被测构件的正常使用,并且这种方法具有较高的精度、技术成熟,是一种应用比较普遍的残余应力测试方法。振动时效调整残余应力的机理:为了降低和均化构件内的成型内应力,保持构件的尺寸精度,生产上采用的方法大致可分为以下两大类。第1类:使内应力大量消除,如热时效(将构件加热到520-550℃保温一段时间然后缓慢冷却至室温)一般可以消除残余应力的50-80%。第2类:提高构件的松弛刚度,而不大量消除内应力,如自然时效和加载处理等。振动时效的作用是以上两类时效方法综合的结果,它不只大量消除和均化成型内应力(降低成型内应力35-80%),而且还可以有效的提高构件的松弛刚度,提高构件的抗动载荷变形能力。残余应力会影响材料的应变和强度。上海金属应力减少办法
残余应力的研究需要考虑材料的内部结构和晶格等因素。上海盲孔法应力计算
振动时效是利用共振原理来消除和均化金属铸件、锻件、焊接结构件、有色金属等零件的残余应力,以防止零件尺寸变形和开裂。无环境污染、不受零件大小、场地等限制、且时效效果直观,并优于热时效。投资少适用性强。与传统的热时效相比它无需庞大的时效炉,现代工业中的大型铸件与焊接件越来越多也越来越大,如采用热时效消除应力则需建造大型时效炉,不只造价昂贵、利用率低,而且炉内温度很难均匀,消除应力效果差。采用振动时效可以完全避免这些问题。振动消除应力实际上就是用周期的动应力与残余应力叠加,使构件局部产生塑性变形而释放应力。上海盲孔法应力计算
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