摘要：存在内应力是注塑制品的缺陷，故注塑制品在使用一段时间后，就会出现变形和开裂的问题。本文首先阐述注塑制品中内应力的存在形式，然后结合相关实例，对注塑制品后处理的主要方法进行分析，希望为相关行业提供借鉴。
关键词：注塑制品；内应力；退火处理
引言：注塑制品在成型过程中，会在温度和压力等因素的影响下发生变形和流动。由于冷却速度存在差异，不均匀结晶、收缩应力和取向应力会随之生成，因此注塑制品的性能和质量难以得到保证。想要对这些问题进行解决和规避，需要采取调湿处理和退火处理等后处理方法。
一、注塑制品的内应力存在形式
（一）内应力产生
注塑制品在加工生成阶段，会在多种因素的影响下出现内应力，影响因素包括冷却收缩、大分子链取向等等。大分子链在加工阶段所形成的不平衡构象，就是内应力的本质，并且这种构象在注塑制品成型后，会显得与环境格格不入，通常不会在产品表面显现，只会以位能形式在其内部储存，在特定条件下，位能形式就会转变为动能在内部释放能量，如果能量超过大分子链的承受极限，并破坏注塑制品的内应力平衡，开裂、变形等问题就会接踵而至[1]。
（二）内应力的种类
通过上述分析可知，不平衡构象是导注塑制品产生内应力的重要原因之一。除此之外，还包括外力。将成因作为依据，可以将注塑制品中的内应力分为四种，分别为取向应力、体积温度应力、制件体积不平衡导致的应力以及制件顶出变形导致的应力。
二、注塑制品后处理的主要方法分析
退火处理和调湿处理，是目前应用最普遍的处理方法。
（一）退火处理方法及应用实例
1.退火处理方法概述
在冷却速度和塑化不均匀等因素的影响下，注塑制品内部会生成内应力，尤其是壁厚较大或带有金属镶嵌件的注塑制品，这种情况尤为常见。存在内应力的注塑制品，与正常制品相比，在使用阶段，其力学性能会不断下降，故对其进行退火处理是确保其使用性能的关键。将制品内部应力消除，是退火处理的主要作用。具体表现在以下方面：
（1）退火处理方法的应用，能够调整注塑制品结晶的大小；；
（2）退火处理方法，可以使结晶生成速度增加；
（3）退火处理方法可以解除制件取向，使其硬度降低，有利于提升制件的柔韧度。
2.退火处理方法的应用实例
某企业在应用退火处理方法，对力矩马达罩进行了处理。据了解得知，力矩马达罩将透明聚碳酸酯PC作为了原材料，如图1所示，究其原因，主要是这种材料优点较多，包括强度高、尺寸稳定、适用能力强、透明程度高等等，故被广泛应用于仪表仪器领域。这款注塑制品的平均厚度为1.3，但是部分特殊区域的厚度仅为0.8，其顶端厚度较大，其厚度为4.5。为解决产品厚度不均的问题，故在制造过程中，在厚度较大处进行了开槽和加孔，但这种方法却加大了制件成型的难度。与此同时，该产品还存在金属嵌件，其高度和外径均为3。客户对制件提出了严格要求，其表面必须完好无损，不得存在缺陷。该产品的重量为7g，故产品裂纹控制难度极高。为了满足客户的要求，工作人员增加了部分区域的厚度，同时减小金属嵌件的外径，使其由Φ3.0变为了Φ2.8，通过这种方法，使二者衔接区域的厚度增加了0.3。但考虑到塑料和金属的线膨胀系数存在显著的差异，故在加工和制造产品时，应确保嵌件温度始终保持在150-200℃的范围之内[2]。
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图 1 力矩马达罩
在制造和加工注塑制品时，合理把控温度是消除内应力的关键。通过温度控制的方式，缩小模壁和中心烙体冷却温度间的差异，可以有效控制内应力，并在此基础上确保产品的机械性能。为进一步探析退火处理方法的应用效果，某研究机构对这一方法进行了试验。首先，一、将模温为100℃的注塑制品放在四氯化碳溶液中浸泡，室内温度为20℃，时长为1min，到达规定时间后，将其取出，制品表面并无裂纹，表明内应力控制效果合格。二、将模温低于70℃的注塑制品放在四氯化碳溶液中浸泡，在同等条件下，将其取出，制品表面出现了裂纹，表明制品内应力较为集中。其次在温度为120℃的烘箱中放置模温为100℃和低于70℃两种注塑制品，对其进行退火处理，在室温冷却后，重新将其置于四氯化碳溶液中，取出后发现模温低于70℃制品表面依然存在裂纹，这表明热处理的效果有限，不能彻底清除内应力，产品的质量不符合标准。由此可见，模温与注塑制件成型息息相关，模温控制在70℃-120℃的范围内，才可保证制品的基本使用性能。
虽然热处理效果不佳，但并不代表退火处理没有作用。在考虑模温因素后，试验人员将塑件置于温度为120℃的循环热风烘箱之中，其温度会随着烘箱温度不断下降，在6-8小时后将其取出，随后置于四氯化碳溶液中浸泡，取出后发现其表面完好，证明退火处理具有良好的应用效果。
（二）调湿处理方法及应用实例
1.调湿处理方法概述
所谓的调湿处理是指对塑件含水量进行调整的技术手段，主要适用于聚酰胺塑件，其原因为此类塑件具有吸湿性和易氧化的特点。在调湿处理过程中，需要将沸水和醋酸钾溶液作为加热介质，前者的沸点为100℃，而后者的沸点为121℃，同时依据要求确定保温时间。
2.调湿处理方法应用实例
在汽车车灯中，球头螺母属于重要的连接件，如图2所示。该零件属于注塑制件，其用料为聚酰胺66，为满足零件的功能要求，其金属件中必须具备12kg的拉脱力。但是在实际加工过程中，由于原材料具有很强的吸水性，其拉脱力很难得到保证。为了提高产品的质量，需对其进行调湿处理。考虑到聚酰胺材料具有韧性、冲击和抗压强度等方面的优势。首先将球头螺母置于沸点为100℃的沸水中，在30分钟后取出，发现其吸水性和韧性增强，而其他指标却显著下降。为明确处理结果，选择两个样品，其中一个样品不处理，另一个样品进行调湿处理，最后对比样品的性能。实验结果表明，不做调湿处理的产品，其拉脱力为130N，而处理后的制件，其拉脱力会稳定在100N，与产品要求相符。
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图 2 球头螺母示意图
结论：综上所述，注塑制品被广泛应用于工业领域，且取得了良好的应用效果，但与此同时，注塑制件易产生内应力的缺陷始终无法解决。需要工作人员针对内应力产生的原因，通过退火处理和调湿处理等方法，控制内应力。
参考文献：
[1]李进平.白色污染对农村养殖业的危害[J].畜牧兽医科学(电子版),2019(03):22-23.
[2]李燕.试论环境保护工程中废弃塑料处理技术[J].中国资源综合利用,2018,36(04):93-95.