上文我们分析了汽车塑料件注塑加工中的残余应力来源及类型等,注塑加工是如今塑料汽车配件加工的主要模式之一,而对制件的形状尺寸、使用性能有影响的残余应力是导致生产中出现缺陷的重要因素,因而如何减小残余应力是制品生产中研究的重点。汽车配件的残余应力是指制件出模后残余在内部的各种应力之和,带有残余应力的制件会存在形状和性能上的偏差,不利用应用。
注塑件加工过程中产生残余应力的原因有二,残余流动应力和残余热应力,在“注塑件残余应力是如何产生的?汽车塑料件加工如何避免残余应力”内容里我们有对这两中残余应力形成因素的具体分析。而一般情况下,残余热应力比残余流动应力大一个数量级,通过残余热应力分布状况可以推算注塑件翘曲变形的程度,因此 汽车塑料件注塑加工中的残余应力检测是非常重要的。
检测注塑件残余应力,可以采用有损和无损两种方式,有损测试是利用机械加工或其他加工方式将残余应力直接释放出来,测量释放产生的释放应变,无损测试是利用材料物理性质的变化或晶体结构参数的变化测量残余应力。如今应用较多见的有:
①双折射法。分子的取向会引起制品力学、热学和光学的各向异性,进而影响制品成型后的尺寸稳定性。而当某一材料在光学上是各向异性时.就产生双折射现象。双折射法检测汽车注塑件中的残余应力,针对制件的流动应力和热应力都有效,该方式属于无损检测方式,不会损坏试样,操作方式也简单,但是采用该检测方式得到的检测结果主要是注塑件内部的残余流动应力,没有反应残余热应力(残余热应力在对制件的不良影响中其主导地位)。
②剥层法。汽车注塑件采用剥层法做残余应力检测需要破坏制件,所以这是一种有损的检测方式,但是这种方式能得到平板试样厚度方向的应力分布情况。在剥层操作本身不改变试样的应力状态的情况下,在塑料制件平板试样的平面方向上应力分布均匀,当厚度均匀的薄层从试样表面剥下,其上的应力平衡被破坏后试样会翘曲成圆弧状,检测残余应力就是测量圆弧曲率,用以计算剥层位置截面上的残余应力分布。