注塑材料的模數(shù)與應(yīng)力開裂
幾乎每個(gè)數(shù)據(jù)表上都提供了模數(shù).大多數(shù)情況下,這作為拉伸模量或彎曲模量提供.
模量將應(yīng)力與應(yīng)變聯(lián)系起來,可以被認(rèn)為是剛度的量度.在大多數(shù)情況下,模量是在應(yīng)力-應(yīng)變曲線的線性區(qū)域中計(jì)算的.在非常低的應(yīng)變下通常會(huì)失去線性.
圖 1 顯示了高度玻璃纖維增??強(qiáng)尼龍 6/6 的應(yīng)力-應(yīng)變曲線早期部分的放大視圖.雖然該材料在室溫下的模量為 10600 MPa (1,537,000 psi),
但該圖顯示應(yīng)力-應(yīng)變圖偏離線性度約為 0.4%.超過這一點(diǎn),應(yīng)力的每一次增量增加都會(huì)產(chǎn)生逐漸增加的相應(yīng)應(yīng)變.
（43% 玻璃纖維增??強(qiáng)尼龍 6/6 的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線的初始部分）圖 2 顯示,雖然模數(shù)線的斜率反映了數(shù)據(jù)表中提供的值,連接原點(diǎn)和屈服點(diǎn)的線的有效斜率的斜率為該報(bào)告值的 40%.
因此,當(dāng)使用模量作為選擇屬性時(shí),了解應(yīng)用應(yīng)力在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上的位置很重要.隨著應(yīng)用應(yīng)力接近屈服點(diǎn),產(chǎn)品的預(yù)期壽命會(huì)下降.
（43% 玻璃纖維增??強(qiáng)尼龍 6/6 的完整應(yīng)力-應(yīng)變曲線）
（43% 玻璃纖維增??強(qiáng)尼龍 6/6 的完整應(yīng)力-應(yīng)變曲線）表 2 顯示了聚碳酸酯材料在兩種不同溫度下作為時(shí)間函數(shù)的工作應(yīng)力.在非常短的時(shí)間內(nèi),不到一小時(shí),應(yīng)力小與給定溫度下的屈服應(yīng)力幾乎相同.
隨著負(fù)載下應(yīng)用的時(shí)間范圍增加,允許工作應(yīng)力下降.因此,當(dāng)使用模量作為選擇屬性時(shí),了解應(yīng)用應(yīng)力在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上的位置很重要.
隨著應(yīng)用應(yīng)力接近屈服點(diǎn),產(chǎn)品的預(yù)期壽命會(huì)下降.表 2 顯示了聚碳酸酯材料在兩種不同溫度下作為時(shí)間函數(shù)的大的工作應(yīng)力.
在非常短的時(shí)間內(nèi),不到一小時(shí),應(yīng)力與給定溫度下的屈服應(yīng)力幾乎相同.隨著負(fù)載下應(yīng)用的時(shí)間范圍增加,允許工作應(yīng)力下降.
因此,當(dāng)使用模量作為選擇屬性時(shí),了解應(yīng)用應(yīng)力在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上的位置很重要.隨著應(yīng)用應(yīng)力接近屈服點(diǎn),產(chǎn)品的預(yù)期壽命會(huì)下降.
表 2 顯示了聚碳酸酯材料在兩種不同溫度下作為時(shí)間函數(shù)的大的工作應(yīng)力.在非常短的時(shí)間內(nèi),不到一小時(shí),應(yīng)力與給定溫度下的屈服應(yīng)力幾乎相同.
隨著負(fù)載下應(yīng)用的時(shí)間范圍增加,大的允許工作應(yīng)力下降.表 2 顯示了聚碳酸酯材料在兩種不同溫度下作為時(shí)間函數(shù)的大的工作應(yīng)力.
在非常短的時(shí)間內(nèi),不到一小時(shí),應(yīng)力小的與給定溫度下的屈服應(yīng)力幾乎相同.隨著負(fù)載下應(yīng)用時(shí)間范圍的增加,大的允許工作應(yīng)力下降.
| 表 2：聚碳酸酯在兩種溫度下的大的工作應(yīng)力與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系 | ||||
| 時(shí)間（小時(shí)） | 23 ° C 時(shí)的工作應(yīng)力(psi) | 60 ° C時(shí)的工作應(yīng)力（psi） | ||
| 0.01 | 9,200 | 7200 | ||
| 0.1 | 8,850 | 7000 | ||
| 1 | 8,450 | 6850 | ||
| 10 | 8,080 | 6450 | ||
| 100 | 7,700 | 6050 | ||
| 1,000 | 7,425 | 5800 | ||
| 10,000 | 7,100 | 5,100 | ||
表 2 顯示了聚碳酸酯材料在兩種不同溫度下作為時(shí)間函數(shù)的大的工作應(yīng)力.在非常短的時(shí)間內(nèi),不到一小時(shí),應(yīng)力小的與給定溫度下的屈服應(yīng)力幾乎相同.
隨著負(fù)載下應(yīng)用的時(shí)間范圍增加,最大允許工作應(yīng)力下降.
應(yīng)力開裂——塑料零件現(xiàn)場(chǎng)失效的常見原因
如果應(yīng)用環(huán)境中存在一種能夠引起稱為“應(yīng)力開裂”現(xiàn)象的化學(xué)品,則大的工作應(yīng)力會(huì)下降.
表 3 顯示了表 2 中相同聚碳酸酯的大的工作應(yīng)力,其中恒定應(yīng)力與作為應(yīng)力開裂劑的流體的存在相結(jié)合.這表明機(jī)械性能與不存在該化學(xué)品時(shí)的性能相比有所下降.
塑料在應(yīng)力和化學(xué)劑的共同影響下失效稱為環(huán)境應(yīng)力開裂 (ESC),它是塑料部件現(xiàn)場(chǎng)失效的常見原因.
| 表 3：在存在應(yīng)力開裂劑的情況下，聚碳酸酯在兩種溫度下的大工作應(yīng)力與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系 | ||||
| 時(shí)間（小時(shí)） | 23 ° C 時(shí)的工作應(yīng)力(psi) | 60 ° C時(shí)的工作應(yīng)力（psi） | ||
| 0.01 | 7,900 | 5050 | ||
| 0.1 | 7,400 | 4000 | ||
| 1 | 6,800 | 3150 | ||
| 10 | 6,050 | 2400 | ||
| 100 | 5,400 | 1900 | ||
| 1,000 | 4,800 | 1575 | ||
| 10,000 | 4,200 | 1,200 | ||
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