塑料托盤制品收縮與變形的應對方法
2021/10/27 11:08:22??????點擊：
不管做什么產品，也不管選用何種工藝，只要是玻璃鋼制品，你就會發現一個無法避免的問題，那就是塑料托盤制品的收縮與變形。
明明設計的時候，尺寸數據非常精準，工藝好像也沒有問題，但偏偏出來的制品就是產生了收縮與變形，到底是哪個環節出現了問題?
制品會收縮的根源在于樹脂收縮，而樹脂為什么會收縮，有3個主因。
①樹脂固化時，化學鍵斷裂，反生交聯反應。原本分子之間的距離變成了鍵長距離，占有體積變小。
②粘流態時樹脂的分子是無序分布的，在固化過程中，逐漸轉變成有序分布。分子排列緊密，從而占有體積變小。
③在固化過程中，反應放熱使體系的溫度上升，達到平衡后溫度開始下降，分子鏈的熱運動逐漸減弱，此時自由體積減小。
為了更好的理解這三點，舉個例子。在一個房間里，原本擠滿了30個人，一開始大家隨意站、坐或躺著，結果房間塞得滿滿的。后來讓大家 排序，30個人一個接一個地排隊站立，原本擁擠的房間，一下子寬敞起來。而在排序過程中，由于走動造成的混亂讓人煩悶，但隨著大家安靜下來后，開始慢慢冷卻，此時空間更加開闊。
樹脂的收縮會導致制品有內應力，而這正是制品變形的根源。制品收縮與變形的根源問題一下子都找到了，正是樹脂收縮導致。接下來就要想辦法從根源上去解決問題。
1、樹脂
既然樹脂是根源，那我們是否可以改善樹脂本身的收縮率呢，答案是肯定的。不同體系的樹脂由于反應機理不一樣，其收縮率也存在很大的差異，比如常見的不飽和聚酯樹脂其體積收縮率一般是7-10%，而環氧樹脂的體積收縮率一般2%左右。可見，選擇不同的樹脂，收縮率有非常大的差距。
而同樣是不飽和聚酯樹脂，在合成階段選用不同的原料，也可以從根本上控制收縮率。一些新型UP樹脂的體積收縮率可以控制在2-3%，甚至更低。
但很多時候，因為工藝、成本等多方面的原因，我們在選擇樹脂時沒有太多的空間，樹脂的收縮率就是偏大時，那就需要看下面的幾點建議了。
2、填料
樹脂收縮的問題就在于固化后，其空間體積變大了，因此可以通過添加一些填料來降低收縮率。
常用的無機填料有碳酸鈣、滑石粉、氫氧化鋁等，這類填料一般不會參與化學反應，屬于惰性材料。通過降低單位體積的樹脂含量和占坑的方式，來達到降低收縮率。
另外還可以通過添加低收縮劑(LPA)來實現控制收縮率，其主要成分是一些熱塑性樹脂、彈性體或者組合型聚合物。除了占坑，在樹脂放熱的過程中，熱塑樹脂還會有一定的膨脹，可以抵消熱固樹脂固化過程造成的體積收縮，從而更有效地降低收縮率
SMC片料制作中常用的聚苯乙烯(PS)就屬于熱塑性樹脂。
雖然填料或LPA的加入可以有效地降低樹脂的收縮率，但一定程度上也會降低制品的力學性能，并不是萬全之策。
3、工藝
在面對原料無法變更時，我們也可以從工藝上來控制收縮率。
控制固化速度，這一點非常關鍵。固化速度過快，反應劇烈，往往會導致放熱峰過高。體系的溫度變化過大，容易造成熱收縮，因此在保證生產效率的前提下，一定要控制好固化速度，不宜過快。
控制好樹脂含量。收縮的根源主要在于樹脂，因此控制好樹脂的含量也就可以控制好收縮率。特別是在手糊工藝中，很多時候工人為了趕工，加大樹脂的用量，導致制品樹脂含量過大，更容易出現收縮與變形的問題。
控制好單次鋪層數量。這點主要體現在手糊工藝中，單次糊制一層與單次糊制五層，其收縮率是有非常明顯的差異，層數越多反應放熱越集中，從而更容易導致熱收縮。
后固化處理。通過加溫后固化，提高制品的固化度，防止脫模后單體繼續發生反應，造成收縮與變形。這個環節在很多常溫工藝(手糊、真空導入、RTM)中被忽略了，而為了提高生產效率，往往又脫模過快，因此容易導致制品放置一段時間，尚未出庫就出現變形的現象。
4、鋪層設計
這個主要是針對增強材料及夾芯材料的鋪層設計。
選擇不同的增強材料，對樹脂的含量及分布有一定影響，因此在做鋪層設計的時候需要考慮這個問題。
而制品是否選擇夾芯材料，也會影響樹脂的含量。比如20mm的制品，一種方案是純玻璃纖維增強，另一種設計方案是采用10mm夾芯泡沫+10mm蒙皮，那兩者的收縮率也是有差異的。
當然，所有的選擇都要基于產品的要求來進行，需要兼顧性能、成本等因素，才能做出一個比較好的方案。
5、局部加強
收縮會導致有內應力，而內應力的存在會導致制品變形，從而影響使用。為了抑制這種變形，可以在制品上做一些局部增強，抵消內應力，防止產品的變形。
在玻璃鋼模具中，基本都有用鋼結構作后加固，當模具受到外力或者有內應力的時候，可以防止變形。而在產品中，則多采用加強筋的方式來保證產品的剛性。
目前的技術手段，要把樹脂本身的收縮完全消除掉是不現實的，收縮只是大與小的問題。市面上有號稱“零收縮”樹脂，也并非真正的零收縮，只是把收縮率控制在千分幾的級別。
有人的地方，就有江湖。有樹脂的地方，就有收縮
收縮與變形是大問題，會嚴重影響制品后續的安裝與使用。但很多企業在生產過程中并不注意這些問題，裝配不上就使用暴力，一頓敲打的場面見過不少。
做要求不高的產品有可能混過去，如果碰到高標準要求的客戶呢
當然，只要我們按照標準來做，把收縮率控制在合理范圍內，問題也就解決了。
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