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注塑时出现的问题及解决方法

2017-10-17 50页 doc 275KB 36阅读

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注塑时出现的问题及解决方法注塑时出现的问题及解决方法 保压 保压是保证产品尺寸稳定性的重要手段。一般来讲,保压越大、保压时间越长,产品尺寸会越大。 在设置保压时,先要分清保压切换位置,否则射胶与保压分不清。一般产品充填满99%位置为射胶保压切换位置。 保压又分为升压保压法与降压保压法。升压保压法是后一级保压压力设置得比前一级保压大,这主要是缩水位离浇口比较远,由于冷却过程中熔体通道流动阻力变大,压力损失大,不增大保压压力不能传递到缩水位的缘故。而降压保压法一般是缩水位离浇口位置比较近,压力损失小,保压随冷却过程模腔压力的下降保持同步下降即可。 ...
注塑时出现的问题及解决方法
注塑时出现的问题及解决方法 保压 保压是保证产品尺寸稳定性的重要手段。一般来讲,保压越大、保压时间越长,产品尺寸会越大。 在设置保压时,先要分清保压切换位置,否则射胶与保压分不清。一般产品充填满99%位置为射胶保压切换位置。 保压又分为升压保压法与降压保压法。升压保压法是后一级保压压力设置得比前一级保压大,这主要是缩水位离浇口比较远,由于冷却过程中熔体通道流动阻力变大,压力损失大,不增大保压压力不能传递到缩水位的缘故。而降压保压法一般是缩水位离浇口位置比较近,压力损失小,保压随冷却过程模腔压力的下降保持同步下降即可。 浮纤的可能原因 质量密度的差异会造成流动充填时,有某种分离的趋势。 熔体注射的剪切应力会造成局部粘度的差异,当粘度小的熔体抓不住纤维时,纤维便会逐渐向制品表面累积。成品表面绝大部分区域由熔体流动的喷泉效应形成,在料流的带动下,纤维由芯部向表层流去,模腔面的温度较低,很快冻结流动层,纤维便凝固在表层。当纤维与塑料结合的不好时候,便会出现明显的浮现现象提高注射速度,料温,模温,改善熔体流动性,以便于表面玻纤微结构能够为后续熔体所包覆。剪切速率太高会破坏纤维与熔体的相容性,还会导致粘度下降过大,低粘度区熔体对纤维的束缚力相对减弱。 塑料熔体的粘度与流动性 塑料熔体的剪切变稀 塑料熔体为非牛顿流体,一个与注射成型密切相关的加工性是塑料熔体的剪切变稀,流体的粘度不随剪切速率变化而变化,这种流体称之为牛顿流体,如水、气体、低分子化合物液体或溶液为典型的牛顿流体,如果流体的粘度依赖于对其的剪切速率,这样的流体为非牛顿流体,大部分塑料熔体表现为非牛顿流体的特性。非牛顿流体也有多种,塑料在熔融状态下表现出来的特性在图4的坐标中,呈现的是一条切应力先迅速上升而后缓慢上升的曲线,并且不存在屈服应力,这就是塑料熔体剪切变稀的流动特性。即剪切速率的增加要比切应力的增加来得快,如图4所示。 与之相对应的是剪切变厚的现象。但是常见的塑料熔体都呈现的是剪切变稀,也就是随着剪切速率的增加,熔体的粘度要降低,粘度降低有助于塑料熔体在模具型腔中的流动和填充。 注塑过程中塑料要通过料筒加热,然后经过注塑机的喷嘴,进入模具的主流道,流道以及模具的浇口,最后进入型腔。熔体经过各个部分的剪切速率和粘度关系如图5所示,该图表明,塑料熔体在料筒中粘度较高,流动速度也小,到达浇口后,由于浇口的收缩作用,使得熔体流动速度增加,增大了剪切速率,降低了熔体的粘度,有利于熔体的充模。宽MWD树脂比窄分布树脂剪切变稀程度大。 影响粘度的几个因素: 粘度是塑料加工性最重要的基本概念之一,是对流动性的定量表示,影响粘度的因素有熔体温度、压力、剪切速率以及相对分子质量等,下面分别叙述。 (1)温度的影响 由前面的分析已经知道,塑料的粘度是剪切速率的函数,但是,塑料的粘度同时也受到温度的影响。所以,只有剪切速率恒定时,研究温度对粘度的影响才有实际意义。一般说,塑料熔体粘度的敏感性要比对剪切作用敏感强。研究表明,随着温度的升高,塑料熔体的粘度呈指数函数方式下降。这是因为,温度升高,必然使得分子间,分子链间的运动加快,从而使得塑料分子链之间的缠绕降低,分子之间的距离增大,从而导致粘度降低。易于成型,但制品收缩率大,还会引起分解,温度太低,熔体粘度大,流动困难,成型性差,并且弹性大,也会使制品的形状稳定性差。 但是不同的塑料粘度对于温度的程度不同。聚甲醛对温度的变化最不敏感,其次是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯,最敏感的要数乙酸纤维素,表1中列出了一些常用塑料对于温度的敏感程度。非常敏感的塑料,温控十分重要,否则粘度较大变化,使操作不稳定,影响产品质量。 表1 一些塑料粘度受温度的影响程度 塑料 CA PS PP PE POM 对温度敏感度 最高 较高 高一般 差 在实用中,对于温度敏感性好的熔体,可以考虑在成型过程中提高塑料的成型温度来改善塑料的流动性能,如PMMA、PC、CA、PA。但是对于敏感性差的塑料,提高温度对于改善流动性能并不明显,所以一般不采用提高温度的办法来改进其流动特性。如POM和PE、PP等非极性塑料,即使温度升幅度很大,粘度却降低很小。还有,提高温度必须受到一定条件的限制,就是成型温度必须在塑料允许的成型温度范围之内,否则,塑料就会发生降解。成型设备损耗大,工作条件恶化,得不偿失。利用活化能的大小来表达物料的粘度和温度的关系,有定量意义。表2 为一些塑料在低剪切速率下的活化能。 表2 一些塑料的活化能 kJ/mol 塑料 HDPE PP LDPE PS ABS PC 活化能 26.5,29.4 37.8,40 49.1 105 88.2,109.2 109.2,126 (2)压力的影响 塑料熔体内部的分子之间、分子链之间具有微小的空间,即所谓的自由体积。因此塑料是可以压缩的。注射过程中,塑料受到的外部压力最大可以达到几十甚至几百MPa 。在此压力作用下,大分子之间的距离减小,链段活动范围减小,分子间距离缩小,分子间的作用力增加,致使链间的错动则更为困难,表现为整体粘度增大。 但是不同塑料在同样的压力下,粘度的增大程度并不相同。聚苯乙烯(PS)对于压力的敏感程度最高,即增加压力时,粘度增加得很快。高密度聚乙烯与低密度聚乙烯相比,压力对粘度的影响较小,聚丙烯受压力的影响相当于中等程度的聚乙烯。 增加压力引起粘度增加这一事实表明,单纯通过增加压力去提高塑料熔体的流量是不恰当的。过高的压力不仅不能明显地改善流体的填充,而且由于粘度的增加,填充性能有时还会有下降的可能,不仅造成过多的功率损耗和过大的设备磨损,还会引起溢料和增加制品内应力等弊病。此外,压力过高,还会出现制品变形等注塑缺陷,导致功率的过度消耗。但压力过低则会造成缺料。 结合温度对于粘度的影响可以发现,在塑料的正常加工参数范围内,增加压力对塑料熔体粘度的影响和降低温度对于塑料粘度的影响效果相似。例如对于很多塑料,当压力增加到100 MPa时,其粘度的变化相当于降低温度30,50?的作用。 几种塑料对于压力的敏感程度如表3所示。 表3 压力对塑料熔体粘度的影响 序号 名称 熔体温度/? 压力变化范围/MPa 粘度增大倍数 1 PS 196 0,126.6 134 2 PS 180 14,175.9 100 3 PE 149 0,126.6 14 4 HDPE 14,175.8 4.1 5 LDPE 14,175.8 5.6 6 MDPE 14,175.8 6.8 7 PP 14,175.8 7.3 (3)剪切速率的影响 随着剪切速率的加大,塑料的粘度一般降低。但在剪切速率很低和很高的情况下,粘度几乎不随剪切速率变化而变化。 在温度和压力一定前提下,不同塑料粘度降低程度不相同。或者说,尽管大多数塑料熔体的粘度是随着剪切速率的增加而下降的,但是不同的塑料对剪切速率(切应力)的敏感程度是不一样的。 几种常用塑料的粘度对于剪切速率的敏感性如表4所示。 表4 塑料熔体粘度对剪切速率的敏感度 序号 塑料 敏感度 1 ABS(最敏感) 对剪切的敏感度依次降低 2 PC 3 PMMA 4 PVC 5 PA 6 PP 7 PS 8 LDPE(最不敏感) 这一点对使用的启示是:在一定的剪切速率范围内,提高剪切速率会显著降低塑料的粘度,改善其流动性能。尽管如此,宁可选择在熔体粘度对剪切速率不太敏感的范围进行工艺调整,否则因为剪切速率的波动,会造成加工不稳定和塑料制品质量上的缺陷。 (4)塑料结构的影响 对于塑料,在给定温度下,随着相对平均分子质量的增大,塑料的粘度增大。相对分子质量越大,分子间作用力越强,于是粘度也高。 塑料的相对分子质量越小,粘度对于剪切速率的依赖程度越小;分子量越大,粘度对于剪切速率的依赖程度越大。分子量分布宽的树脂和双峯分子量分布树脂熔体粘度低和加工性优良。因为低分子量链部分有利于提高树脂熔体流动性。 (5)低分子量添加剂的影响 低分子可降低大分子链间的作用力,起“润滑”作用因而使熔体粘度减少,同时降低了粘流化温度。如加入增塑剂和溶剂,使树脂易于充模成型。 表5 常用塑料改进流动性能的方法 塑料 改进方法 塑料 改进方法 PE 提高螺杆速度 PS 选非结晶型牌号 PP 提高螺杆速度 ABS 提高温度 PA 提高温度 PVC 提高温度 POM 提高螺杆速度 PMMA 提高温度 PC 提高温度 总之,聚合物熔体粘度的大小直接影响注射成型过程的难易。如控制某塑料成型温度在其分解温度以下,剪切速率为103秒-1时,熔体粘度为50,500帕,秒,注射成型较容易。但 如果粘度过大,就要求有较高的注射压力,制品的大小受到限制,而且制品还容易出现缺陷;如果粘度过小,溢模现象严重,产品质量也不容易保证,在这种情况下要求喷嘴有自锁装置。 银线):Silver Mark 起苍( 这是塑料加玻璃纤维与烘料干燥与否的问题另外,塑料温度太高,塑料颗粒不均,塑料温度不一致,Nozzle分料心或料管温度过高塑料停留在机械较冷的区域有较多冷空气聚集解决方法射出方面烘料干燥与否的问题 1.)一般PC, PC/ABS至少要烘料4H以上, 烘料溫度約在攝氏80-90度 1.)一般PC, PC/ABS至少要烘料4H以上, 烘料温度约在摄氏80-90度 2.)使用除濕性乾燥機烘料 2.)使用除湿性干燥机烘料 3.)因料管溫度過高會把水氣逼出來 3.)因料管温度过高会把水气逼出来 4.)射出速度过快会在进点附近产生放射线气泡状塑料加玻璃纤维 1.)當塑料加纖,會因料管溫度過低會浮纖,故應將料管溫度及模溫提高模具部分 1.)当塑料加纤,会因料管温度过低会浮纤,故应将料管温度及模温提高模具部分 1.)模具不能因漏水而造成模具表面潮湿 1.)模具不能因漏水而造成模具表面潮濕 2.)進點尺寸太小,應加大Gate size 2.)进点尺寸太小,应加大Gate size 否則會因擾流而包風也就氣泡氣泡可能包在成3.)流道及成品機構在轉彎處均應加小R角, 品內或浮現在成品表面,尤其是射透明塑件更應小心 3.)流道及成品机构在转弯处均应加小R角,否则会因扰流而包风也就气泡气泡可能包在成品内或浮现在成品表面,尤其是射透明塑件更应小心 虎皮纹的成因与解决 关于注塑制件虎皮纹的形成原因和解决措施 杨明华 摘要:本文用出模膨胀原理揭示了注塑制件形成虎皮纹的原因,并从注塑工艺、模具和材料配方三个方面提出了如何解决虎皮纹的措施。 关键词:出模膨胀、巴拉斯效应、虎皮纹、注塑制件 一 引言 大型注塑零件在汽车上面的应用越来越多,并且出于降低成本的考虑,免喷涂注塑制件的应用范围越来越广。但是这也对注塑件的外观质量要求越来越高。在汽车保险杠、仪表板、门板和流程较长的内饰件等大型零件上,出现了一种外观缺陷,其特征是垂直于流动方向出现一条一条的纹路,看起来就像是老虎皮上的花纹一样,俗称虎皮纹 。 二、虎皮纹的形成原因分析 当高聚物熔体从小孔、毛细管或狭缝中挤出时,挤出物的直径或厚度会明显大于模口的尺寸,这种现象称为挤出物胀大或出模膨胀. 1893年美国生物学家Barus首先观察到了这一现象,所以又称Barus效应,亦称出模膨胀。例如聚苯乙烯于175-200?以较快速度挤出时,直径膨胀可达2.8倍。产生这种现象的原因为:高聚物熔体受力被挤入较细的管道或模孔后,由于剪切应力的作用不仅使高分子链发生相对位移,而且使链段沿流动方向取向,同时主链的链长和键角也沿着流动方向伸展,即熔体不仅发生塑性流动,而且产生高弹及普弹形变。熔体离开口模后,剪切应力消失,高分子链首先产生键长、键角回缩,继而向热力学稳定构象——自然卷曲状态产生回缩,从而引起挤出物的轴向尺寸的缩短和横向尺寸的增 加。挤出物胀大随切变速度增大而增大,在到达最大值后再下降。分子量增大和其他能增加缠结的因素(如长支链的增加)都将使挤出物胀大增大。塑料中橡胶弹性体的含量越大,挤出物离开口模时的弹性恢复效果就越明显,出模膨胀就越厉害。 在注塑成型时,当塑料熔体通过较小的浇口时,会在浇口处受到较大的剪切应力而使塑料在分流道和浇口处发生较大的体积收缩和弹性变形,一旦通过浇口进入空旷的型腔后,就会由于流动阻力突然变小而导致塑料熔体发生弹性回复而体积膨胀,从而导致熔体压力和流速产生较大的波动,并导致流动前沿发生膨胀跳跃现象,表观上就会形成虎皮纹。 同样,熔体在流动过程中,制件较薄,型腔空隙较小,模温过低,流动过程中制件结构造成流动波动或者流程过长,射速较快等,都会造成熔体前沿阻力增大,熔体流动明显减速或出现停滞,此时充填的区域外观光泽差,且较窄。但此时热的熔体不断从浇口涌来,具有粘弹性的塑料熔体开始吸收并储备能量,当能量积聚到一定程度时,即可突破熔胶前沿的阻力,熔体开始急速膨胀,跳跃推进,此时新充填的区域外观光泽好,且较宽。这就形成表观上的光泽度出现差异,从而形成虎皮纹。 塑料熔体的粘弹性越强,这种现象越容易出现。弹性较弱的材料就很少会出现虎皮纹现象。比如增强材料、非增韧的尼龙、PBT等材料成型过程中很少有虎皮纹现象,而ABS、HIPS以及添加了EPDM、POE等橡胶成分的PP材料,则非常容易出现虎皮纹缺陷。原因就在于橡胶成分越多,熔体的粘弹性形变越大,越容易出现出模膨胀效应而导致虎皮纹。 三、解决措施 根据前面的原因分析,可以从以下几个方面来消除虎皮纹: 1、 注塑工艺方面:(1)降低射速(目的是为了让熔体中的橡胶弹性体成分有更多的时间来实现弹性回复,避免形成突然的出模膨胀而导致压力波动和流动前沿的流速变化)。(2)提高塑料加工温度和模具温度(目的是为了减小塑料冻结层的厚度,减小流动阻力,并能提高熔体与模具表面的复制效果)。 图4.某汽车零件采用50%注射速度出现虎皮纹 图5.采用15%注射速度后虎皮纹消失 2、模具结构方面: (1)扩大浇口截面厚度和宽度和分流道直径,浇口厚度必须要达到零件壁厚的0.8——0.9倍(目的是为了减小流道中的阻力,从而减小出模膨胀效应); (2)增加浇口数目,尽量减少流长比(调机过程中我们发现:靠近浇口的地方没有虎皮纹,超过一定距离后虎皮纹就会很明显); (3)尽量采用尺寸和截面积逐渐扩大的直浇口、侧浇口、扇形浇口,避免使用截面积逐渐缩小的潜伏浇口、点浇口(参考下面图6,实践中发现潜伏浇口和点浇口或者很小的侧浇口都很容易产生虎皮纹); (4)模具排气尽量做到良好,可以实现高速注射并且避免由于困气导致的流动前沿出现滞流而形成外观质量缺陷; 分流道直径Φ10以上,可以减少阻力,避免塑料熔体在流道中体积被过度压缩,采用横截面积逐渐扩大的楔形浇口,有利于塑料在浇口中逐渐完成体积弹性恢复,避免产生突然的压力波动。 3、塑料材料方面:(1)减小橡胶弹性体成分的含量(但是由于很多汽车零件使用要求冲击强度较高,这一点很多时候无法实现);(2)提高材料的流动性(实践中发现,材料熔指只要达到25g/10min以上就可以有效改善虎皮纹现象);(3)采用分子量分布较宽的材料可以有效减少虎皮纹现象出现的几率。 四、总结 要得到品质优良的塑料零件,需要优良的模具和注塑机、合适的注塑工艺、性能优良的塑料材料三者配合才能得到。据日本专家分析,影响塑料件品质的因素中,模具设计和产品结构 设计得是否合理占据了70%左右的因素,注塑工艺和注塑机占据了20%的因素,材料占据了10%的因素。虎皮纹的形成与模具、注塑工艺、塑料材料三者都有一定关系,很多时候需要三个方面都进行优化改进才能取得良好的效果。“工欲善其事必先利其器“,优秀的模具可以适应各种不同的塑料材料,能够做出外观质量合格的零件,并且注塑成型窗口也很宽,这样的模具是我们要尽量追求的目标,而提供成型性能和使用性能都优秀的材料,则是我们金发人的职责之所在。 谨以此文与各位共勉。 注塑机合模参数设置参考说明 一、开始合模: 1、开始合模压力:初设置值参考为25,当此压力过小而导致速度过慢时,可尝试增加速度,此压力过小,而使速度无法提高至需要时速度每次加+5尝试,注意,该压力设置较大时,会使动瞬间加高压改变静止状态变运动,至使动模板孔与拉杆产生巨大的摩擦力,久之加快 可能影响到个了机器动模板孔与拉杆的磨损,影响到动模板运动的平稳性与精密度的下降,别对合模机构的精密要求较高模具的生产。 2、开始合模速度:看实际,不过要注意动作不宜过快,该速度要与下一段合模动作具有连贯性的运动,而不是出现明显的停顿动作切换,最好是速度设置高,压力设置低,由压力控制速度。 二、低压合模:由低压低速推动模具,由需要安全保护的距离开始至模具完全闭合终止 1、低压合模速度:看实际,速度要慢,过快的速度,就算有设置了低压,惯性运动仍然有巨大的撞击破坏力。滑快位置偏移、顶针断出等出现意外硬障碍物时,而进入合模动作,在有效的低压慢度的合模保护参数条件之下,大大减小撞击的损伤。其实可以这个速度为几十,然后不动它,再把压力开始调得很低比如5进行测试,以压力控制速度,再一步步加压至适合的合模保护速度。 2、低压合模压力:可以先把速度调得很高,压力调得很低例如5进行合模测试,因为压力低,就算速度设置很大,失去压力的支持,合模速度也不会很快的,以压力控制速度,在5的基础上,一点点往上加至理想的合模保护速度,以最低的压力合模。 3、低压合模开始位置:(即上一段合模终止位置)这个要根据模具大小与结构而设置大小差异较大的数值,一般为模具闭合前的5-20厘米之间,这个位置大家看着办。很多人就是设置模具合得太近,就才开始用低压,应该提前得到低压保护的距离受到上一段较大压力速度冲击合模,滑快位置偏移、顶针断出等出现意外硬障碍物时,快猛撞击,这时低压保护无效。 4、低压合模终止位置(即高压锁模开始位置):此参数为模具刚好刚完全闭合的位置,即动模板前进已经到尽头停止了,调试时先调好低压压力和速度,再将位置设置为0,关门手动合模测试得出一个低压合模完全闭合位置数值,比如这个数值是2.2,这个数值的大小受电子尺设置调整、调模松紧、合模压力大小影响,并且这个数值会受到机器精度和模具表面细小杂物的影响等原因影响,每次合模可能会有小小变动,所以要将终止位置设置稍大一点点比如加0.2设置为2.4(参考加0.1-0.3),以最低的位置,精确保护模具,如果不把低压合模测试获得的位置数值设置大一点点的话,直接就用2.2,可能经常会出现低压合模位置大于2.2,低压位置结束不了而无法转到高压锁模。不过更多人是设置模具还有数厘米距离或更长距离没有完全闭合就低压终止,开始用高压了,低压保护无效,经常见到一些模具被意外带已经顶出了的形成品合模,钢材质模腔被压得变形。 三、高压锁模:开始用高压推动机铰伸直将已经闭合了的模具锁压紧。很多人就是设置模具没有完全闭合,就开始用高压了,低压保护失效 1、高压锁模压力:初设置值参考为60,当无法满足时,每次+10压力,压力太大,是没有必要的加大机器负荷 2、高压锁模速度:初设置值参考为25,当无法满足需要时,先尝试加大压力查看,不行后,才尝试加快速度,每次+10。高压锁模不应该听到过大的响声,速度加快一倍,锁模机构摩擦损耗加大N倍。 大家要注意上面我说的合模与锁模区别是,合模=动模板运动,锁模=用高压推动机铰伸直锁压紧已经闭合的模具,低压合模保护设置其实多数人就是在低压合模开始位置和终止位置没有做对,一是低压开始位置时模具靠得太近了,位置太小了,低压保护来得太迟,受到上一段(开始、快速、高速)较高较快的压力与速度影响。二是低压终止位置结束得太早,当模具还有数厘米或更大的距离没有闭合,就终止结束低压保护了,转到高压锁模,这两个问题一般同时存在,这就成了低压合模保护位置过短,前被较大压力较快速度快速合模冲击威胁,后被高压锁模压力压迫两面夹击,就相当于低压合模保护无效形同虚设。 在无效低压保护下,模具被压、撞坏可能会出现下列问题:(夹带障碍物以较高的压力合模=压模、夹带硬性障碍物较高的速度合模=撞模) 1、模具因结构较简单,合模压力也不是很大,压不坏。 2、模具被压,致使模具型精密度下降,使注塑成形条件发生变化,给工艺参数的调试加大难度。 3、模具被压,致使模具精密度下降,使成形产品的毛边加大、加多,加大了生产工人的工作强度与工作量,加速工人工作的疲劳, 产品的产量、质量、效率往下降。工作对工作的喜欢度在下降,员工流动可能会因此而有少许加大。 4、模具被压,致使模具精密度下降,使成形产品的毛边加大、加多。原定的人员已经无法满足工作对劳动力的需要,需要增加人手,使劳动力密集生产制造的产品,劳动力更加密集,增加人工支出,提高了产品生产制造成本。 5、模具被压、撞,致使模具受损坏以至无法生产,耽误生产,需要时间与费用对模具进行维修。 6、模具型腔光滑面被撞兼压伤,不管如何修补,也难以避免留下一个补痕,在成形产品上留下一个印记,对于组合成品起来属于在直视面的塑料件的,一个光滑的产品表面有一个修如过的痕迹,这就是一个美中的瑕疵,产品质量与档次可能因此受影响。 7、模具被压、撞坏。对坏模具进行烧焊、驳接修修补补。模具的质量与性能加速下降,模坏的发生率上升,增加模具的运作维护的成本支出。随着修多、补多以及精密度的逐步下降,注塑模具的使用寿命最终会因在生产中没有得到好好地保护,而受到生产中意外撞击压迫地推残,最终寿命因此而缩短。 背压的形成、作用与调校 一、背压的形成 在塑料熔融、塑化过程中,熔料不断移向料筒前端(计量室内),且越来越多,逐渐形成一个压力,推动螺杆向后退。为了阻止螺杆后退过快,确保熔料均匀压实,需要给螺杆提供一个反方向的压力,这个反方向阻止螺杆后退的压力称为背压。背压亦称塑化压力,它的控制是通过调节注射油缸之回油节流阀实现的。预塑化螺杆注塑机注射油缸后部都设有背压阀,调节螺杆旋转后退时注射油缸泄油的速度,使油缸保持一定的压力;全电动机的螺杆后 移速度(阻力)是由AC伺服阀控制的。 二、适当调校背压的好处 1、 能将炮筒内的熔料压实,增加密度,提高射胶量、制品重量和尺寸的稳定性。 2、可将熔料内的气体“ 挤出 ”,减少制品表面的气花、内部气泡、提高光泽均匀性。减慢螺杆后退速度,使炮筒内的熔料充分塑化,增加色粉、色母与熔料的混合均匀度,避免制品出现混色现象。 3、减慢螺杆后退速度,使炮筒内的熔料充分塑化,增加色粉、色母与熔料的混合均匀度,避免制品出现 混色 现象。 4、适当提升背压,可改善制品表面的缩水和产品周边的走胶情况。 5、能提升熔料的温度,使熔料塑化质量提高,改善熔料充模时的流动性,制品表面无冷胶纹。 三、背压太低时,易出现下列问题 1、背压太低时造车网,螺杆后退过快,流入炮筒前端的熔料密度小(较松散),夹入空气多。 2、会导致塑化质量差、射胶量不稳定,产品重量、制品尺寸变化大。 3、制品表面会出现缩水、气花、冷料纹、光泽不匀等不良现象。 4、产品内部易出现气泡,产品周边及骨位易走不满胶。 四、 过高的背压 ,易出现下列问题 1、炮筒前端的熔料压力太高、料温高、粘度下降,熔料在螺杆槽中的逆流和料筒与螺杆间隙的漏流量增大,会降低塑化效率(单位时间内塑化的料量). 2、对于热稳定性差的塑料(如:PVC、POM等)或着色剂,因熔料的温度升高且在料筒中受热时间增长而造成热分解,或着色剂变色程度增大,制品表面颜色/光泽变差。 3、背压过高,螺杆后退慢,预塑回料时间长,会增加周期时间,导致生产效率下降。 4、背压高,熔料压力高,射胶后喷嘴容易发生 熔胶流涎 现象,下次射胶时,水口流道内的冷料会堵塞水口或制品中出现冷料斑。 5、在啤塑过程中,常会因背压过大,喷嘴出现 漏胶 现象,浪费原料并导致射嘴附近的发热圈烧坏。 6、预塑机构和螺杆筒机械磨损增大。 五、背压的调校 注塑背压的调校应视原料的性能、干燥情况、产品结构及质量状况而定,背压一般调校在 3-15kg/cm 3 。当产品表面有少许气花、混色、缩水及产品尺寸、重量变化大时,可适当增加背压。当射嘴出现漏胶、流涎、熔料过热分解、产品变色及回料太慢时可考虑适当减低背压。 背压 是注塑成型工艺中控制熔料质量及产品质量的重要参数之一,合适的背压对于提高产品质量有着重要的作用,不可忽视~ 成型不良对策 原因及改善方法 成形不良 成形原料 注塑机,注塑条件 制品、模具设计 01 填充不足 例1.制品并不完全填充 在制品末端部a).胶料之流动性不足。 a).胶料温度过低 a).入水口的设计 分 转用流动性较佳之胶料 b).射胶压力不足 不良 出现不完整现象 c).射胶进行时太快,转为保压 b).入水口太细及 d).保压过低 太长 e).射胶速度太慢 c).注口(SPRUE) f).模具温度过低 太细及太长 g).逆流防止阀并不能流畅做动 d).流到(RUNNER) 太细 e).流动距离太长 f).冷料井(COLD SLUG WELL)不足 例2.多个数制品中一部分填充不足 原因基本同例一相同,此外亦包括其它原因。 a).GATE BALAANCE 不良远离注口 (SPRUE)之制品入 水应较大些 例3.制品中多个数没问题,但某一个发生填充不良。 模具内排气不良,形成腔内空气不能排出。 a).胶料分解时产生空气 a).射胶速度太快 a).安排模具之入 b).胶料过度过高 水部分在易于排气 位置 b).在模具上加排 气设备 02 缩水,肋线 例1(在制品厚肉部份缩水 成品之表面成a).成形收缩率太大 a).射胶压力太低 a).入水口(GATE)波浪形 b).保压不足够 太细或太长 c).射胶速度太慢 b).入水口(GATE) d).模温过高,在模具内温度高的之设计位置不正确 部分发生缩水 c).流道(RUNNER) e).料温过高 太细 f).逆流防止并动作不流畅 d).制品太后 e).肋线(RIB),凸 出部分过大 f).流动抵抗力太 大 g).RIB及BOSS之 壁及R等太细 例2.在平均厚度之制品上出现波浪现象 a).CUSHION VOLUME没有或不足 b).逆流防止并动作不流畅 03 烧胶 a).胶料或添加剂受热反a).胶料温度太高 a).入水口(GATE) 使制品的某部映敏锐 b).射胶压力太高 太细或太长 分变色 c).射胶速度太快 b).模具之排气不 良气体积聚 04 黑条 a).胶料或附加剂受热反a).胶料温度太高 a).入水口(GATE) 制品由入水口映敏锐 b).胶料在料桶内滞留时间太长 太细或太长 起黑条伸延出来 b).胶料之润滑性不足够 c).注塑机料筒受损使胶料积聚 05 云雾 a).制品之安定性足够 a).胶料温度太高 a).模具的打磨太 制品表面的光b).模温过低 差 泽不良 c).胶料在料筒滞留得太久 d).使用过离模剂 06 银条 a).胶料干燥不足 a).干燥料斗潮湿 在制品胶料流b).胶料之热安定性不足b).胶料温度太高 动方向上出现银够 c).胶料在料筒内滞留过久 色线条 07 流痕 a).胶料之流动性不足够 a).胶料温度太低 a).冷料井(COLD 在制品入水口b).模温太低 SLUG WELL)没有或 为中心形成波幅 不足够 08 熔合痕 a).胶料之流动性不足够 a).胶料温度太低 a).模具之入水口 在制品上有孔b).射胶速度太慢 太细或太长 穴的地方都会产c).模温太低 b).入水口之位置 生熔合线痕,若要d).射胶压力太低 及方法不适当 完全消除比较困e).使用过离模剂 c).冷料井(COLD 难 SLUG WELL)不足 d).入水设计不良 e).加排气设备 f).在熔合痕出现 部分加TAB 09 喷射流 a).胶料之流动性不足够 a).胶料温度太低 a).入水口的位置 在入水口部份b).射胶速度不适当 设计不良 起形成蚯蚓状之c).模温太低 b).使用TAPE GATE 线条 c).在入水口胶料 流入地方加设阻碍 针 d).冷料井不足够 10 杂质 a).胶料受污染例如碎料a).模具清理不妥当 制品中混有杂机中有杂质时或干燥时b).料筒受损坏 质 受污染 c).顶针依附有杂质 11 光泽不均 a).胶料之性质冷却速度a).胶料温度过低 a).模具表面之打 制品表面光泽使光泽有不同之现象 b).在模具内温度过低的部分会产磨不均 不均 生不均匀现象 c).使用过离模剂 12 斑点 a).由于颜料的性质合流a).胶料温度过低 a).入水口的位置 制品在色泽上痕的末端因颜料之性质b).温度太低 设计不良 出现斑点 而变色 c).使用过离模剂 13 磨伤 a).射胶压力太高 a).模具的抽出倾 制品上出现磨b).保压太高 斜度不足 损现象 c).在取出制品时制品跌下时受损 b).模具的扣位倾 斜度不足 c).顶力方法不适 当 14 黏着 a).添加物质的相溶性不a).使用过量离模剂 足够 15 起泡 a).冷却时间太短 a).模具冷却方法 不良 16 充填剂的分离 a).充填剂分解不良 a).胶料温度太低 在制品表面浮b).模温过低 现出充填剂 c).胶料塑化不足够 17 透明度不够 a).因胶料之冷却速度变a).胶料温度不适当,太高或太低 a).模具打磨不良 化不同,透明程度有异 b).射胶速度太慢 (施行电镀) c).模温太低 18 翘曲,弯曲 a).胶料流动性不足 a).胶料温度过低 a).入水的形式及 制品出现弯曲b).胶料之流动方向上收b).射胶压力太高 位置不适当 翘曲等现象 缩率之差异较大 c).模温不适当 b).模具冷却方法 d).冷却时间太短 不适当 e).凹入凸出方向两例模温有差别 c).顶出方法不适 当 d).模具打磨不良 19 尺寸安定性 a).胶料之流动性太高 a).射胶压力太低 a).入水口的设计 制品达不到指b).吸湿后改变尺寸 b).保压太低 位置不适当 定之公差之内 c).冷却时间太短 b).模具不够刚便 d).模温不适当 c).制品之尺寸会 e).锁模力不足够 差太严格 20 破裂 a).胶料之分子量太低 a).射胶压力太高 a).入水口的设计 制品上出现裂b).胶料之强度不足 b).射胶速度太快 及位置不适当 痕 c).顶出速度太快 b).模具扣位斜度 d).冷却时间太短 不足 c).模具的某部份 有凹槽 d).顶出结构不适 当(如面积个数不 良) 21 白化 a).射胶压力太高 a).模具的扣位斜 顶针接触部份b).射胶速度太快 度不足够 白化如HIPS及c).射出速度太快 b).模具的某一部 ABS容易发生 份有凹槽 c).顶出结构不适 当 22 龟裂(CRAZING) a).胶料的分子量太低a).射胶压力过高 制品经放置一(改用高分子量流动较b).保压太高 段时间后出现细差的品种) c).模温太低 少之裂痕 d).施行退火 23 中心旋转的裂痕 应力集中因而易于发生中心旋转痕 改善方法可参照破裂同样方法 a).中心部分太冷(中心予先加热) a).中心旋转位置 胶量不足 24 强度不足 a).胶料的分子量过低a).胶料温度太低 a).入水口的位置 制品比予想强(避免加入分子低的胶b).射胶速度太慢 方式不适当 度不足 料) c).模温太低 b).入水口设计不 b).采用强度高的品种 d).胶料在料筒内滞留过久 良 c).胶料干燥不足 e).过量使用离模剂 c).加排气系统 d).根据胶料之性质过分 干燥会使胶料脆弱 25 剥离 a).混有不能混合之胶料 a).并非全新胶料 b).胶料温度过低 c).模温过低 26 制品黏附在模具a).成型收缩率太大 a).射胶压力太高 a).模具扣位斜度上不能脱离 b).胶料之流动性过强 b).由射胶转到保压太慢 不足 c).保压太高 b).模具中有凹槽 d).胶料温度太高 c).模具之打磨不 e).使用离模剂 良 d).顶出方式不适 当 27 起泡 例1.在厚件中心出现孔穴 在透明制品上必须清除,但非透明制品则不须清除,而必须在不影响制品 本身之强度 a).胶料之流动性过高 a).射胶压力太低 a).注口(SPRUE) b).成型收缩率太大 b).由射胶转到保压时间太快 流道(RUNNER)浇 c).保压太低 口的直径太小 d).射胶速度太慢 e).模温太低 例2.在制品上出现细小的气泡 a).胶料或附加物对加热a).螺杆背压太低 反映敏锐 b).胶料温度太高 b).胶料干燥不足 c).料斗底部容易冷却 d).胶料在料斗内滞留太长 28 胶料流入 a).胶料的流动性太高 a).射胶压力太高 a).模具的合模锁 INSERT面胶料 b).射胶速度太快 松 胶料渗入模之孔c).胶料温度太高 b).模具内尺寸不穴 良 29 模具INSERT位置a).胶料的流动性不足够 a).射胶压力太高 a).模具INSERT部不良 b).射胶速度太快 分固定不完整 c).胶料温度太低 b).模具INSERT部 分之厚度不足够 c).模具INSERT部 分之尺寸时不良 30 模具INSERT受损 a).胶料的流动性不足够 a).射胶压力太高 a).模具INSERT部 b).射胶速度太低 分固定不完整 c).料斗温度太低 b).模具INSERT部 分之厚度不足够 c).模具INSERT部 份尺寸不良 31 横切面厚度的变a).胶料流动性不足 a).射胶压力太高 a).模具硬度不足 动 b).保压太高 够 c).射胶速度太快 b).模具接合不良 d).胶料温度太快 c).模具之合模锁 e).锁模压力不足够 接合不良 32 顶出部分凹入痕a).胶料的流动性太高 a).冷却时间不足够 a).顶针顶出太长 迹 b).模具的硬度不 足够 c).顶出面积太细 33 顶出部分出现凸 a).射胶压力太高 a).顶出装置出现 出痕迹 损伤 b).顶针顶出太短 34 漏胶 a).胶料的流动性太高 a).射胶压力太高 a).模具的硬度不 在制品上出现b).射胶速度太快 足 被封,若不进行模c).射胶至保压之转换太迟 b).模具平面并不 具修理,被封不会d).锁模压力不足够投影面积大于紧贴 改善 注射机之锁模压力形成开模 35 胶料的供应量变a).胶料的粒子大小不a).螺杆背压太低 化螺杆转数的变一,水口料混入时出现 b).螺杆转速太快 化而造成 b).胶料之润滑性太好 c).料筒供应部分温度太高 d).胶料温度太低 36 胶料之可塑化能a).胶料之流动性不足够 a).胶料温度太高 力过大 b).螺杆受损 37 胶料之可塑化不 a).螺杆转速太低 足 b).螺杆背压太低 c).胶料温度太低 38 可塑化时间太长 a).胶料之流动性不足够 a).螺杆转速太慢 b).螺杆设计形状不适合 c).螺杆旋转马达扭力太弱 39 射胶量变化 a).胶料之流动性太高 a).胶料温度太高 b).逆流防止并作动不流畅 40 射胶量减少 a).胶料流动性太高 a).逆流防止并作动不流畅 胶料在螺杆上积b).螺杆受损 聚 41 螺杆混料时有噪a).胶料的流动性不足够 a).螺杆背压太高 音 b).润滑剂不足够 b).螺杆转速太快 42 射胶速度变化在a).胶料不均一 a).胶料温度太高 射胶进行时并一b).社交速度太慢 是以一定速进行 c).螺杆磨损 43 射胶时间太长 a).胶料的流动性不足够 a).胶料温度太低 a).入水口太细及 b).射胶压力太低 太慢 c).射胶压力太慢 b).注射嘴与注口 d).模具温度太低 接合不良 e).螺杆磨损 44 注口(SPRUE)依a).胶料的硬度不足够 a).冷却时间太短 a).注口的经细过 附在模上 b).模温太高 注射嘴之口径 b).注口打磨不良 c).注射嘴之尺位 接合不良 d).加装注口顶出 针 45 顶针或许不滑顶a).胶料之流动性太强 a).射胶压力太高 而停留用 b).保压太高 c).射胶速度太快 46 开模困难 a).注塑机的开模力不够 47 顶出困难 a).片塑机顶针顶推力不足 a).顶出方法不适 当 b).顶出面积不足 够 添加色母后注塑成型常见问题 在阳光照射下,制品中有条纹状的颜料带,这个问题需从塑料物理机械性能和塑料成型工艺两个方面考虑: 1、注塑设备的温度没有控制好,色母进入混炼腔后不能与树脂充分混合。 2、注塑机没有加一定的背压,螺杆的混炼效果不好。 3、色母的分散性不好或树脂塑化不好。 工艺方面可作如下调试: 1、将混炼腔靠落料口部分的温度稍加提高。 2、给注塑机施加一定背压。 如经以上调试仍不见好,则可能是色母、树脂的分散性或匹配问题,应与色母粒制造厂商联系解决。 使用某种色母后,制品显得较易破裂,这可能是由于生产厂家所选用的分散剂或助剂质量不好造成的扩散互溶不良,影响制品的物理机械性能。 按色母说明书上的比例使用后,颜色过深(过浅),这个问题虽然简单,却存在着很多可能性,具体为: 1.色母未经认真试色,颜料过少或过多。 2.使用时计量不准确,国内企业尤其是中小企业随意计量的现象大量存在。 3.色母与树脂的匹配存在问题,这可能是色母的载体选择不当,也可能是厂家随意改变 树脂品种。 4.机器温度不当,色母在机器中停留时间过长。 处理程序:首先检查树脂品种是否与色母匹配、计量是否准确,其次调整机器温度或转速,如仍存在问题应向色母粒生产厂家联系。 同样的色母、树脂和配方,不同的注塑机注出的产品为何颜色有深浅, 这往往是注塑机的原因引起的。不同的注塑机因制造、使用时间或保养状况的不同,造成机械状态的差别,特别是加热原件与料筒的紧贴程度的差别,使色母在料筒里的分散状态也不一样,上述现象就会出现。 换另一种牌子的树脂后,同样的色母和配方,颜色却发生了变化,这是为什么, 不同牌号的树脂其密度和熔融指数会有差别,因此树脂的性能会有差别,与色母的相容性也会有差别,从而发生颜色变化,一般说来,只要其密度和熔融指数相差不大,那么颜色的差别也不会太大,可以通过调整色母的用量来较正颜色。 色母在储存过程中发生颜料迁移现象是否会影响制品的质量, 有些色母的颜料含量(或染料)很高,在这种情况下,发生迁移现象属于正常。尤其是加入染料的色母,会发生严重的迁移现象。但这不影响制品的质量,因为色母注射成制品后,颜料在制品中处于正常的显色浓度。 为什么有的注射制品光泽不好, 有以下多种可能:1.注塑机的喷嘴温度过低。2.注塑机的模具光洁度不好。3.制品成型周期过长。4.色母中所含钛白粉过多。5.色母的分散不好。 一段时间后,有的塑料制品的会发生褪色现象。生产厂家所采用基本颜料质量不好,发生漂移现象。 为什么ABS色母特别容易出现色差异, 各国生产的不同牌号ABS色差较大,即使同一牌号的ABS,每批批号也可能存在色差,使用色母着色后当然也会出现色差。这是由于ABS的特性引起的,在国际上还没有彻底的解决办法。但是,这种色差一般是不严重的。 用户在使用ABS色母时,必须注意ABS的这一特性。 PA66-尼龙66的常见加工缺陷及解决办法 缺陷 原因 解决方法 提高注射压力 注射压力不足 提高注射速度 注射速度慢 提高机筒温度, 熔料温度低 填充不足 在未填满的部位加排气孔 排气不良 扩大浇口尺寸或缩短浇口流道的距浇口过小 离 过胶圈磨损 检查过胶圈的磨损程度,更换 制品密度不足 增加熔胶量,提高注射压力 填充速度慢 提高机筒温度,提高注射速度 表面无光泽 模具温度低 提高模具温度 排气不良 充分排气 熔料温度过高 降低机筒温度、螺杆转速、背压 变 色 注射速度过快 降低注射速度和注射压力 浇口过小 扩大浇口尺寸 模具排气不良 开设或增加排气孔、槽 加强干燥,加长干燥时间或采用真干燥不足 空干燥 熔料温度过高 降低机筒温度、螺杆转速 银 纹 注射速度过快 降低注射速度和注射压力 材料中有杂质 检查材料中有无杂质 适当增加背压 提高注射压力、速度、机筒温度、 模具温度 熔料充模后冷却快引起 熔合纹 更改浇口位置,使熔合纹出现在不浇口位置开设不当 受负荷或不显著的部位;开设冷料 井,使熔合纹处的冷料排出 调整模具的温度控制,使其冷却均制品冷却不均匀 匀 制品壁厚不均匀 翘 曲 产品的设计尽量使其壁厚均匀 填充过度 降低注射压力和保压压力 注射速度过快 降低注射速度 增加熔胶量,提高注射压力,延长制品密度不足 注射时间 熔料含有气体 收缩、凹陷 充分干燥材料 制品壁厚过厚 制品厚度不要超过7—10MM 热收缩大 降低机筒温度及模具温度 提高模具温度,制品取出后浸入热制品冷却过快 内 部 裂 纹 水或放入烘箱中缓慢冷却 残余应力 降低注射速度,提高模具温度 增加排气孔 排气不良 烧 焦 降低机筒温度、注射速度 熔料温度过高 加大浇口 模具的脱模锥度不足,表面光加大脱模锥度,模具表面抛光 洁度不足 增加顶针数量或加大顶针直径 脱模困难、顶出破裂 脱模顶针的位置不当或直径过延长冷却时间,降低机筒温度、模小 具温度 适当提高机筒中段温度、降低后段 温度 机筒温度设置不当 检查冷却水管有无堵塞 机筒下料口处冷却不足 下料困难或不下料 螺杆的加料段较长、螺槽较深、该螺杆、机筒设计不当 处机筒拉槽 料斗、下料口堵塞 检查材料中有无尺寸较长的再生 料、再生料的使用比例过大。 PA66-尼龙66的成型加工 PA66的粘性较低,因此流动性很好(但不如PA6)。这个性质可以用来加工很薄的元件。 它的粘度对温度变化很敏感。PA66的收缩率在1%~2%之间,加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到0.2%~1% 。收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。 PA66对许多溶剂具有抗溶性,但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。 注塑模工艺条件: 干燥处理:如果加工前材料是密封的,那么就没有必要干燥。然而,如果储存容器被打开,那么建议在85C的热空气中干燥处理。如果湿度大于0.2%,还需要进行105C,12小时的真空干燥。 熔化温度:260~290C。对玻璃添加剂的产品为275~280C。熔化温度应避免高于300C。 模具温度:建议80C。模具温度将影响结晶度,而结晶度将影响产品的物理特性。对于薄壁塑件,如果使用低于40C的模具温度,则塑件的结晶度将随着时间而变化,为了保持塑件的几何稳定性,需要进行退火处理。 注射压力:通常在750~1250bar,取决于材料和产品设计。 注射速度:高速(对于增强型材料应稍低一些)。 流道和浇口:由于PA66的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度)。如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。 尼龙66(PA66)注塑工艺参数 喂料区 60,90?(80?) 区1 260,290?(280?) 区2 260,290?(280?) 区3 280,290?(290?) 区4 280,290?(290?) 料筒温度 区5 280,290?(290?) 喷嘴 280,290?(290?) 括号内的温度建议作为基本设定值,行程利用率为35,和65,, 模件流长与壁厚之比为50:1到100:1 喂料区和区1的温度是直接影响喂料效率,提高这些温度可使喂 料更平均 熔料温度 270,290? 料筒恒温 240? 60,100?,建议80C。模具温度将影响结晶度,而结晶度将影响 产品的物理特性。对于薄壁塑件,如果使用低于40C的模具温度,模具温度 则塑件的结晶度将随着时间而变化,为了保持塑件的几何稳定性, 需要进行退火处理。 注射压力 100,160MPa(1000,1600bar),如果是加工薄截面长流道制品(如 电线扎带),则需要达到180MPa(1800bar) 保压压力 注射压力的50,;由于材料凝结相对较快,短的保压时间已足够。 降低保压压力可减少制品内应力 背 压 2,8MPa(20,80bar),需要准确调节,因为背压太高会造成塑化 不均注射速度建议采用相对较快的注射速度;模具有好的通气性 否则制品上易出现焦化现象 螺杆转速 高螺杆转速,线速度为1m/s;然而最好将螺杆转速设置低一点, 只要能在冷却时间结束前完成塑化过程就可;要求的螺杆扭矩为 低 计量行程 残料量 2,6mm取决于计量行程和螺杆直径 在80?温度下烘干4h,除了直接从装料容器内喂料;尼龙有吸水预烘干 性,应该保存在防潮容器内和封闭的料斗内;水含量超过0.25, 就会造成成型改变 回收率 可加入10,回料 0.7,,2.0,,或者加了30,的玻璃纤维,为0.4,,0.7,;如 果提供的温度超过60?,制品应该为逐渐冷却;逐渐冷却可降低收缩率 成型后收缩,即制品表现为更好地尺寸稳定性和小的内应力;建 议采用蒸气法;尼龙制品可以通过熔液焊剂来检查应力 由于PA66的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。浇口孔径 不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度)。如果使用热流道,浇口尺 寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早浇口系统 凝固。如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。 点式,潜伏式,片式和直浇口都可以;建议采用盲孔和浇口窝来 断冷料头;可使用热流道;由于熔料可加工温度范围窄,热流道 应提供闭环温度控制 机器停工时段 无需用其它料清洗;熔料残留在料筒内时间可达20min,此后热降 解容易发生 料筒设备 标准螺杆,特殊几何尺寸有较强塑化能力;止逆环,直通喷嘴; 对加入了玻璃纤维的增强材料,则需要高耐磨的双金属料筒 寻找注塑表面缺陷的根源 图1 波纹或者纹道是常见的缺陷,一般由注射压力不足或注射 速度降低而导致的流峰停顿所引发 表面缺陷是制品应力感生的结果,不同的表面缺陷形态有着不同的形成原因,探寻这些原因并加以避免是获得高品质产品的必经之路。 对于注塑制品而言,表面缺陷是常见的质量问题。一般,可见的表面缺陷包括开裂、银纹、纹道、波纹、波痕和脆化等。这些缺陷不只会影响制品的外观,更主要的,它们还表明制品的成型过程是失败的。通常,这些表面缺陷是由制品的内外应力超过制品本身的强度而引起的。这种应力感生的缺陷与生产环境、加工工艺及聚合物材料本身有关,有时还涉及到模具或制品的设计。因此,近距离地观察一下制品缺陷的样子,能够帮助我们找到解决问题的方法。 常见的表面缺陷各有其自身的特点。例如,纹道(或者波纹、波痕)通常出现在流体的前缘。当流峰出现停顿、压力聚集,接着再向前流动一小段距离,然后再停顿时,就会形成纹道。这种缺陷与流峰压力不足或者注射速度减缓有关。脆化则是由过度充模或充模不足引起的。此外,聚合物的污染或降解,或者接触了环境应力开裂介质等,也会引发脆化问题。开裂既可出现在制品的局部,也可在整个部件上出现。银纹则是由细线或小裂纹引起的发白现象,通常局限在一个小区域上。 检查工艺和聚合物 通常情况下,表面波纹可能是由以下3种加工问题之一而引起的,包括:压力或体积问题、位置或转移问题,少数情况下也可能是温度问题。 一般,对第一阶段充模压力的限制或者对速度控制的不到位是波纹产生的根源。因此需要仔细检查第一阶段的最高压力,这个值应该比第一阶段的限定压力值低200~400psi(14~28kg/CM2)。此外,如果第二阶段的保压压力、速度或熔体体积降低,也会引起波纹的产生,此时应尽可能地提高保压压力和速度。 由第一注射阶段向第二注射阶段转换的过程中,不正确的定位也会引起可见缺陷。比如,当第二阶段的保压压力被降低了300psi(21kg/CM2),并将其转化为塑化压力时,或者,如果在机器不能完成这一转化的情况下,将第二阶段的保压时间减为0时,都会导致制品只有95,~99,的充满。对于薄壁制品而言,其表现就是在浇口附近出现轻微的充模不足。 图2 对于开裂缺陷,尤其是出现在薄壁制品上的开 裂,可能是因为注射速度过快引起的。为此,需要尝 试改变注射速度,或者移动浇口位置 显然,在第一注射阶段到第二注射阶段的转换过程中,不恰当的充模会导致可见缺陷的产生。要弥补这一点,关键在于改善液压转换的响应性能。在转换时,应将压力提高到转换点,然后使其迅速下降到第二阶段的设定压力值。如果压力降到低于第二阶段的设定值,流峰就可能出现停顿,黏度提高。当出现这种情况时,就意味着需要修理设备了。 过低的熔体温度或模具温度是导致缺陷的另一个根源。利用热探针技术或合适的红外传感器可检查熔体的温度,以确保熔体温度处于材料供应商推荐的范围内。 对于开裂、银纹或者脆化问题,应寻找与加工相关的应力原因,如注射太快或太慢。注射过快会使分子取向度过高,这对于薄壁制品而言尤其如此。因此,要考虑浇口分布的合理性,以此提供合适的分子取向以及熔接线分布。可以尝试快速和慢速注射制品,从中来观察取向结果。 如果制品恰好在脱模后发生开裂或产生银纹,那么最好在制品顶出前对其进行检查,然后彻底减慢顶出速度,看问题是否继续发生。如果问题出在顶出方面,就应看看模具的脱模倒角是否合理。通常,在顶出方向上不恰当的抛光、太高的顶出速度以及顶出区域不够大等,都会引起这类问题。 过度充模或充模不足会引起制品的脆化。这是因为,这两种情况都会导致制品内应力过高,特别是在浇口附近。一般,在浇口处的过度充模会引起聚合物链之间被压缩得太紧密。 在室温下,过度充模制品的分子链仍会做一点自由移动,但是在低温下,制品收缩则使分子链间挤压过度而导致开裂。通常,堆积过紧的分子链会产生残余压缩应力,使得制品变脆。此外,当浇口附近充模不足时,会引起聚合物分子链在冷却时太松散,导致拉伸应力的产生,从而削弱浇口附近的强度。 要检查充模是否过度或不足,可进行浇口密封分析,以此来确定制品冷却或浇口封闭需要多长时间,同时测试浇口密封和不密封情况下的制品性能(根据应用需要确定)是否有所不同。 此外,热循环检测对于避免制品的翘曲缺陷是十分重要的,因为翘曲缺陷是制品在由热变冷、然后再变热的过程中引发的。因为分子在受力下会试图消除应力,因此热循环会告诉你分子是处于应力状态还是松弛状态。 设计缺陷 有时,发生在熔接线处的开裂可能是由浇口位置不合适引起的。通常,合适的浇口位置是使熔接线处于应力最低的区域,如果可能,应该将浇口设计在与流峰交汇处有一定距离的地方,这能够提高熔接线强度。 此外,局部缺陷也可能与模具或者制品的设计有关,如尖锐的转角等。尖锐的转角会引起应力集中,这就像是一个切口,产生应力然后向四周扩散,而转角半径能将负荷扩散出去。由于一些树脂具有很敏感的切口效应,例如聚碳酸酯比ABS具有更敏感的切口效应,因此很多制品会选择使用PC/ABS共混物。 降解问题 当开裂或者脆化发生在整个制品上时,可能是由聚合物在加工过程中的某些加工条件引起的。最大的可能是加工温度过高或者发生水解而引起分子链的降解。通常,降解会使分子链变短,熔体流动性提高,但材料性能则明显降低。 利用科学的成型理论和黏度控制方法,加工商需要检查从第一注射阶段到第二注射阶段转换时的熔体压力,看看是否比通常状态下低。一般,过低的熔体黏度可能是降解发生的信号。 如果想要了解降解问题是否是由温度引起的,可以采用热探针或者IR传感器来检查熔体温度,必要时应对温度进行调节。此外,还应检查整个机筒的加热情况和占空比,看看控制器的PID回路是否正常,加热器是否需要周期性供电,是否需要持续开启或关闭加热器, 同时,树脂在机筒内的停留时间也非常重要。一般,树脂在高温下停留时间过长,也会引起降解问题。当机筒和螺杆受损时,容易导致树脂停留时间变长。因此,要经常检查机筒和螺杆的状态,以及挡圈或者止回阀,看看它们是否有破裂或缺口。 如果是水解引起的降解,应检查聚合物是否为耐水解类型,及其在机筒内与水反应的最低含量是多少。通常,水能够将长分子链剪断变成短链(聚酯、聚碳酸酯、缩醛、尼龙和TPU都易水解,但是聚苯乙烯、聚烯烃和丙烯酸酯类不易水解)。为了避免这类问题,应随时检查干燥机是否运行良好,干树脂在加入到注射机前是否重新吸收了水分。 再生与着色 如果再生料降解或受到污染,制品可能会产生开裂或者脆化现象。因此,需要检查一下再生料的用量和品质,并与100,生料的制品做一下比较。通常,局部着色不佳或含有异物,或者再生料与生料不匹配,都会导致上述问题的发生。 此外,还需要确定聚合物的熔融指数(MFR)。为此,应与粒料供应商联系,看看聚合物的MFR是否与供应商提供的MFR相符。当树脂中加有填料(如玻纤)时,其加工前后的MFR会有很大的差距,因为螺杆会打碎玻纤。 如果错误地使用了着色剂的类型或添加量,也会引起开裂问题。因此,检测色母粒的稀释比例以及色母粒载体树脂的类型也非常必要。另外,局部开裂或者整体开裂可能是由于溶剂、表面活性剂或者化学添加剂引起的,对此,应检查模具或者制品的清洁和处理操作规程,找到可能的影响因素,如皂类、油或者表面活性剂等。经之路。 喷射或喷嘴流涎(Jetting)注塑缺陷分析与解决办法 什么是喷射(Jetting), 喷射,又叫喷射痕、喷射流涎,是指在制品的浇口处出现的65纫状的流线,多在模具为侧浇口时出现。当塑料熔体高速流过喷嘴、流道和浇口等狭窄区域后,突然进入开放的、相对较宽的区域后,熔融物料会沿着流动方向如蛇一样弯曲前进,与模具表面接触后迅速冷却。 由于这部分材料不能与后续进入型腔的树脂很好地融合,就在制品上造成了明显的喷流纹。在特定的条件下,树脂在开始阶段以一个相对较低的温度从喷嘴中射出。接触型腔表面之前,树脂的黏度变得非常大,因此产生了蛇型的流动。接下来随着温度较高的熔体不断地进入型腔,最初的物料就被挤压到模具中较深的位置处,因此留下了上述的喷流痕。如图 喷嘴流涎故障分析及排除方法 1)工艺条件操作不当 其产生原因及处理品方法如下: A喷嘴处局部温度太高。应适当降低喷嘴温度。 B熔料温度太高。应适当降低料筒温度或缩短模塑周期,以及在喷嘴内设置滤料网。 C料筒内的余压太高。应适当降低注射压力和减少余压时间,缩短注射时间, D喷嘴孔太大。应换用小孔径的喷嘴,或使用弹簧针阀式喷嘴和倒斜度喷嘴。 2)原料潮湿不符合使用要求 成型原料水分含量太高,也会引起喷嘴流涎。对此,应预干燥原料或使用料斗干燥器。 3)热流道模具设计不合理 在热流道模具中,为了防止喷嘴流涎,应设置可释放集流腔中残余应力的装置。 龟裂及白化(craze crack)注塑缺陷分析及排除方法 什么是龟裂及白化(craze crack)注塑缺陷, 龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,产生的主要原因是 由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环 境所产生的应力变形。如图所示 龟裂及白化(craze crack)注塑缺陷分析及排除方法 1)件表面残余应力过大 残余应力过大是导致塑件表面龟裂的主要原因,在工艺 操作中,应按照减少塑件残余应力的要求来设定工艺参 数,特别是在熔料及模具温度较高,熔体流动性能较好的 情况下,应尽量降低注射压力,在排除龟裂故障时可参照 排除裂纹及破裂故障的方法。 如果塑件表面已经产生了龟裂,可以考虑采取退火的办法予以消除,退火处理是以低于塑件热变形温度5度左右的温度充分加热塑件1小时左右,然后将其缓慢冷却,最好是将产生龟裂的塑件成型后立即进行退火处理,这有利于完全消除龟裂。然而,在大批量生产中采取退火的方法消除龟裂,实现起来难度较大,一般不宜采用。 此外,由于龟裂的裂痕中留有残余应力,若将产生龟裂缺陷的塑件进行喷涂加工时,涂料中的熔剂很容易使裂痕处溶裂并发展成为裂纹,在这种情况下,应特别注意选用不会发生熔裂的涂料和稀释剂。 2)塑件表面受到集中外力的作用 外力作用是导致塑件表面产生白化的主要原因。多数情况下,产生白化的部位总是位于塑件的顶出部位。例如,塑件在脱模过程中,由于脱模不良,塑件表面承受的脱模力接近于树脂的弹性极限时,就会出现白化。 出现白化后,应降低注射压力,适当增大脱模斜度,特别是在加强筋和凸台附近应防止倒角。脱模机构的顶出装置要设置在塑件壁厚处或适当增加塑件顶出部位的厚度。 此外,应提高型腔表面的光洁度,减小脱模应力,必要时可使用少量脱模剂。 黑斑(Black Specks)缺陷分析及排除方法 什么是黑斑(Black Specks), 什么是黑斑(Black Specks)是制品表面出现的暗色或暗色条纹,在浇口附近顺着流动方向出现黑色流线的现象,属于表面质量问题,如图所示: 黑斑(Black Specks)缺陷分析及排除方法 1)熔料温度太高 料温太高会使熔料过热分解,形成碳化物,为了避免熔料过热分解,对于聚氯乙烯等热敏性热塑材料,必须严格控制料筒尾部温度不能太高。当发现塑件表面出现黑点及条纹后,应立即检查料筒的温度控制器是否失控,并适当降低料筒及模具温度。但值得注意的是,如果料温和模温太低,同样会使塑件表面产生光亮条纹。 2)料筒间隙太大 如果螺杆与料筒的磨损间隙太大,会合熔料在料筒中滞留,导致滞留的熔料局部过热分解产生黑点及条纹。对此,可先稍微降低料筒温度,观察故障能否排除。其次,应检查料筒,喷嘴及模具内有无贮料死角并修磨光滑。 采取以上措施后,如果故障仍未排除,应及时维修设备,调整螺杆与料筒的间隙。 3)熔料与模壁磨擦过热 如果注射速度太快,注射压力太高,充模时熔料与型腔腔壁的相对运动速度太高,很容易产生磨擦过热,使熔料分解产生黑点及知纹。对此,应适当降低注射速度和注射压力。 4)料筒及模具排气不良 如果料筒或模具排气不良,熔料内残留的气体会由于绝热压缩而引起燃烧,使熔料过热分解产生黑点及条纹。对此,可适当降低注射速度,在原料粒径和均匀度适宜的条件下,改进料筒排气口结构。 对于模具部分的排气不良,应检查浇口位置和排气孔位置是否正确,选用浇口类型是否合适;清除模具内粘附的防锈剂等易挥发的物质;并减少脱模剂的用量。在不产生溢料飞边的前提下,可适当降低合模力,增加排气间隙。此外,应检查料筒和顶针处有无渗油故障。 5)积料焦化 当喷嘴与模具主流道吻合不良时,浇口附近会产生积料焦化并随流料注入型腔,在塑件表面形成黑点及条纹。对此,应及时调整喷嘴与模具主流道的相对位置使其吻合良好。 此外,如果模具的热流道设计或制作不良,熔料在流道内流动不畅滞留结焦,也会使塑件表面产生黑点及条纹。对此,应提高热流道的表面光度,降低流道的加热温度。 6)原料不符合成型要求 如果原料中易挥发物含量太高,水敏性树脂干燥不良,再生料用量太多,细粉料太多,原料着色不均,润滑剂品种选用不正确或使用超量,都会不同程度地导致塑件表面产生黑点及条纹。对此应针对不同情况,采取相应措施,分别排除。 尺寸不稳定(Unstable Gauge)注塑缺陷分析及排除方法 什么是尺寸不稳定(Unstable Gauge), 尺寸不稳定(Unstable Gauge)是指在相同的注塑机 和成型工艺条件下,每一批成型制品之间或每模生产的 制品各型腔成型品之间,塑件的尺寸发生变化。如图所 示: 产品尺寸的变化是由于设备控制反常、注塑条件不合 理、产品设计不好及物料性能有变化等原因造成的。 尺寸不稳定(Unstable Gauge)注塑缺陷分析及排除方法 1)成型条件不一致或操作不当 注射成型时,温度,压力及时间等各项工艺参数,必 须严格按照工艺要求进行控制,尤其是每种塑件的成型周期必须一致,不可随意变动。如果注射压力太低,保压时间太短,模温太低或不均匀,料筒及喷嘴处温度太高,塑件冷却不足,都会导致塑件形体尺寸不稳定。 一般情况下,采用较高的注射压力和注射速度,适当延长充模和保压时间,提高模温和料温,有利克服尺寸不稳定故障。 如果塑件成型后外型尺寸大于要求的尺寸,应适当降低注射压力和熔料温度,提高模具温度,缩短充模时间,减小浇口截面积,从而提高塑件的收缩率。 若成型后塑件的尺寸小于要求尺寸,则应采取与之相反的成型条件。 值得注意的是,环境温度的变化对塑件成型尺寸的波动也有一定的影响,应根据外部环境的变化及时调整设备和模具的工艺温度。 2)成型原料选用不当 成型原料的收缩率对塑件尺寸精度影响很大。如果成型设备和模具的精度很高,但成型原料的收缩率很大,则很难保证塑件的尺寸精度。一般情况下,成型原料的收缩率越大,塑件的尺寸精度越难保证。因此,在选用成型树脂时,必须充分考虑原料成型后的收缩率对塑件尺寸精度的影响。对于选用的原料,其收缩率的变化范围不能大于塑件尺寸精度的要求。 应注意各种树脂的收缩率差别较大,根据树脂的结晶程度进行分析。通常,结晶型和半结晶型树脂的收缩率比非结晶型树脂大,而且收缩率变化范围也比较大,与之对应的塑件成型后产生的收缩率波动也比较大;对于结晶型树脂,结晶度高,分子体积缩小,塑件的收缩大,树脂球晶的大小对收缩率也有影响,球晶小,分子间的空隙小,塑件的收缩较小,而塑件的冲击强度比较高。 此外,如果成型原料的颗粒大小不均,干燥不良,再生料与新料混合不均匀,每批原料的性能不同,也会引起塑件成型尺寸的波动。 3)模具故障 模具的结构设计及制造精度直接影响到塑件的尺寸精度,在成型过程中,若模具的刚性不足或模腔内承受的成型压力太高,使模具产生变形,就肝造成塑件成型尺寸不稳定。 如果模具的导柱与导套间的配合间隙由于制造精度差或磨损太多而超差,也会使塑件的成型尺寸精度下降。 如果成型原料内有硬质填料或玻璃纤维增强材料导致模腔严重磨损,或采用一模多腔成型时,各型腔间有误差和浇口,流道等误差及进料口平衡不良等原因产生充模不一致,也都会引起尺寸波动。 因此,在设计模具时,应设计足够的模具强度和刚性,严格控制加工精度,模具的型腔材料应使用耐磨材料,型腔表面最好进行热处理及冷硬化处理。当塑件的尺寸精度要求很高时,最好不采用一模多腔的结构形式,否则为了保证塑件的成型精度,必须在模具上设置一系列保证模具精度的辅助装置,导致模具的制作成本很高。 当塑件出现偏厚误差时,往往也是模具故障造成的。如果是在一模一腔条件下塑件壁厚产生偏厚误差,一般是由于模具的安装误差及定位不良导致模腔与型芯的相对位置偏移。此时,对于那些壁厚尺寸要求很精确的塑件,不能仅靠导柱和导套来定位,必须增设其他定位装置;如果是在一模多腔条件下产生的偏厚误差,一般情况下,成型开始时误差较小,但连续运转后误差逐渐变大,这主要是由于模腔与型芯间的误差造成的,特别是采用热流道模成型时最容易产生这种现象。对此,可在模具内设置温度差异很小的双冷却回路。如果是成型薄壁圆型容器,可采用浮动型芯,但型芯和模腔必须同心。 此外,在制作模具时,为了便于修模,一般总是习惯于将型腔做得比要求尺寸小一些,型芯做得比要求尺寸大一些,留出一定的修模余量。当塑件成型孔的内径甚小于外径时,芯销应做得大一些,这是由于成型孔处塑件的收缩总是大于其它部位,而且向孔心方向收缩的。反之,若塑件成型孔的内径接近于外径时,芯销可以做得小一些。 4)设备故障 如果成型设备的塑化容量不足,加料系统供料不稳定,螺杆的转速不稳定,停止作用失常,液压系统的止回阀失灵,温度控制系统出现热电偶烧坏,加热器断路等,都会导致塑件的成型尺寸不稳定。这些故障只要查出后可采取针对性的措施予以排除。 5)测试方法或条件不一致 如果测定塑件尺寸的方法,时间,温度不同,测定的尺寸会有很大的差异。其中温度条件对测试的影响最大,这是因为塑料的热膨胀系数要比金属大工业10倍。因此,必须采用标准规定的方法和温度条件来测定塑件的结构尺寸,并且塑件必须充分冷却定型后才能进行测量。一般塑件在脱模式10小时内尺寸变化是很大的,24小时才基本定型。 气泡及真空泡(Bubbles) 缺陷分析及排除方法 什么是气泡及真空泡(Bubbles) 缺 陷, 气泡及真空泡(Bubbles) 缺陷,是 由于制品壁厚的中心处冷却最慢,制 品的表面冷却迅速,快速收缩的表面 会将物料牵引过来,成型制品的体积 收缩不均引起厚度部分产生了空洞, 塑料中的水分或气体成泡后就变成 了气泡。 气泡可分为水泡和真空泡两种。一制品表面气泡 般来说,发生在透明制品上的气泡可以直接观察到,而发生在不透明制品上的气泡有时从外表无法看到,只有将其剖开或采用其他手段才能可能发现。气泡的出现会使得制品充填不满、表面不平。所图所示: 气泡及真空泡(Bubbles) 缺陷分析及排除方法 1)成型条件控制不当 许多工艺参数对产生气泡及真空泡都有直接的影响。如果注射压力太低,注射速度太快,注射时间和周期太短,加料量过多或过少,保压不足,冷却不均匀或冷却不足,以及料温及 模温控制不当,都会引起塑件内产生气泡。特别是高速注射时,模具内的气体来不及排出,导致熔料内残留气体太多,对此,应适当降低注射速度。不过,如果速度降得太多,注射压力太低,则难以将熔料内的气体排尽,很容易产生气泡以及凹陷和欠注,因此,调整注射速度和压力时应特别慎重。 此外,可通过调节注射和保压时间,改善冷却条件,控制加料量等方法避免产生气泡及真空泡。如果塑件的冷却条件较差,可将塑件脱模后立即放入热水中缓冷,使其内外冷却速度趋于一致。 在控制模具温度和熔料温度时,应注意温度不能太高,否则会引起熔料降聚分解,产生大量气体或过量收缩,形成气泡或缩孔;若温度太低,又会造成充料压实不足,塑件内部容易产生空隙,形成气泡。一般情况下,应将熔料温度控制得略为低一些,模具温度控制得略 为高一些。在这样的工艺条件下,既不容易产生大 量的气体,又不容易产生缩孔。 在控制料筒温度时,供料段的温度不能太高,否 则会产生回流返料引起气泡。 2)模具缺陷 如果模具的浇口位置不正确或浇口截面太小,主 流道和分流道长而狭窄,流道内有贮气死角或模具 排气不良,都会引起气泡或真空。因此,应首先确 定模具缺陷是否产生气泡及真空泡的主要原因。然 后,针对具体情况,调整模具的结构参数,特别是浇口位置应设置在塑件的厚壁处。 选择浇口形式时,由于直接浇口产生真空孔的现象比较突出,应尽量避免选用,这是由于保压结束后,型腔中的压力比浇口前方的压力高,若此时直接浇口处的熔料尚未冻结,就会发生熔料倒流现象,使塑件内部形成孔洞。在浇口形式无法改变的情况下,可通过延长保压时间,加大供料量,减小浇口锥度等方法进行调节。 浇口截面不能太小,尤其是同时成型几个形状不同的塑件时,必须注意各浇口的大小要与塑件重量成比例,否则,较大的塑件容易产生气泡。 此外,应缩短和加宽细长狭窄的流道,消除流道中的贮气死角,排除模具排气不良的故障。设计模具时,应尽量避免塑件形体上有特厚部分或厚薄悬殊太大。 3)原料不符合使用要求 如果成型原料中水分或易挥发物含量超标,料粒太细小或大小不均匀,导致供料过程中混入空气太多,原料的收缩率太大,熔料的熔体指数太大或太小,再生料含量太多,都会影响塑件产生气泡及真空泡。对此,应分别采用预干燥原料,筛除细料,更换树脂,减少再生料用量等方法予以解决。 凹陷及缩痕(Sink MarK)缺陷分析及排除方法 什么是凹陷及缩痕(Sink Mark)? 凹陷及缩痕(Sink Mark),是由于浇口封口后或者缺料注射引起的局部内收收缩造成的。 注塑制品表面产生的凹陷或者是微陷是注塑成成型过程中的一个老问题。凹痕一般是由于塑料制品壁厚增加引起制品收缩率局部增加而产生的,它可能出现在外部尖角附近或者壁厚突变处,如凸起、加强筋或者支座的背后,有时也会出现在一些不常见的部位。产生凹痕的根本原因是材料的热胀冷缩,因为热塑性塑料的热膨胀系数相当高。膨胀和收缩的程度取决于许多因素,其中塑料的性能、最大最小温度范围以及型腔保压压力是最重要的因素,还有 注塑件的尺寸和形状以及冷却速度和均匀性等也是影响因素。塑料制品上的凹陷及缩痕是比较常见的成型缺陷。如图所示: 凹陷及缩痕(Sink Mark)缺陷分析及排除方法 1)成型条件控制不当 如果注射压力太低,注射及保压时间太短,注射速率太慢,料温及模温太高,塑件冷却不足,脱模时温度太高,嵌件处温度太低或供料不足,都会引起塑件表面出现凹陷或桔皮状的细微凹凸不平。对此,应适当提高注射压力及注射速度,增加熔料的压缩密度,延长注射和保压时间,补偿熔体收缩,增加注射反冲量。但保压不能太高,否则会引起凸痕。 如果凹陷及缩痕发生在浇口附近时,可以通过延长保压时间来解决。当塑件在壁厚处产生凹陷时,应适当延长塑件在模内的冷却时间。 如果嵌件周围由于熔体局部收缩引起凹陷及缩痕,这主要是由于嵌件的温度太低造成的,应设法提高嵌件温度。 如果注塑机的喷嘴孔太小或喷嘴处局部阻塞,也会因为注射压力局部损失太大引起凹陷及缩痕。对此,应更换喷嘴或进行清理。 如果由于供料不足引起塑件表面凹陷,应增加供料量。 此外,塑件在模内的冷却必须充分。一方面可通过调节料筒温度,适当降低熔料温度;另一方面,可采取改变模具冷却系统的设置,降低冷却水温度,或在尽量保持模具表面及各部位均匀冷却的前提下,对产生凹陷的部位适当强化冷却。否则,塑件在冷却不足的条件下脱模,不但很容易产生收缩凹陷,而且还会由于硬脱模导致塑件在顶杆局部凹陷。 2)模具缺陷 如果模具的流道及浇口截面太小,充模阻力太大,浇口设置不对称,充模速度不均衡,进料口位置设置不合理,以及模具排气不良影响供料,补缩和冷却,或模具磨损引起释压,都会导致塑件表面产生凹陷及缩痕,对此,应结合具体情况,适当扩大浇口及浇道截面,浇口位置尽量设置在对称处,进料口应设置在塑件厚壁的部位。 如果凹陷及缩痕发生在远离浇口处,一般是由于模具结构中某一部位熔料流动不畅,妨碍压力传递。对此,应适当扩大模具浇注系统的结构尺寸,特别是对于阻碍熔料流动的“瓶颈”处必须增加注道截面,最好是将注道延伸到产生凹陷的部位。 对于厚壁塑件,应优先采用翼式浇口。这样,对于不适宜将浇口直接设置在塑件上以及成型后容易在浇口处产生残留变形的塑件,可在塑件上附设一个翼形体,再将浇口设置在小翼上,设在小翼上的浇口可采用倒浇口及点浇口,由此将塑件的凹陷缺陷转移到小翼上,待塑件成型后再将小翼切除。 此外,应经常检查模具是否存在磨耗释压或排气不良,及时更换模具中的易耗易损件或改善模具的排气条件。 3)原料不符合成型要求 如果成型原料的收缩率太大或流动性能太差,以及原料内润滑剂不足或原料潮湿,都会引起塑件表面产生凹陷及缩痕。因此,对于表面要求比较高的塑件,应尽量选用低收缩率的树脂牌号。 如果由于熔料流动不畅引起欠注凹陷,可在原料中增加适量润滑剂,改善熔料的流动性,或加大浇注系统结构尺寸。 如果由于原料潮湿引起塑件表面产生凹陷,应对原料进行预干处理。 4)塑件形体结构设计不合理 如果塑件各处的壁厚相差很大时,厚壁部位由于压力不足,成型时很容易产生凹陷及缩痕。因此,设计塑件形体结构时,壁厚应尽量一致。对于特殊情况,若塑件的壁厚差异较大,可通过调整浇注系统的结构参数来解决。 表面光泽不良(Lusterless) 缺陷分析及排除方法 什么是表面光泽不良(Lusterless) , 光泽不良(Low Gloss)是指表面昏暗没有光泽,透明制品的透明性低下,造成光泽不良的原因很多,其他的一些注塑缺陷也是造成光泽不良的原因。 表面光泽不良(Lusterless) 缺陷分析及排除方法 一 模具故障 由于塑件的表面是模具型腔面的再现,如果模具表面有伤痕,腐蚀,微孔等表面缺陷,就会复映到塑件表面产生光泽不良。若型腔表面有油污,水分,脱模剂用量太多或选用不当,也会使塑件表面发暗。因此,模具的型腔表面应具有较好的光洁度,最好采取抛光处理或表面镀铬。型腔表面必须保持清洁,及时清除油污和水渍。脱模剂的品种和用量要适当。 模具温度对塑件的表面质量也有很大的影响,通常,不同种类的塑料在不同模温条件下表面光泽差异较大,模温过高或过低都会导致光泽不良。若模温太低,熔料与模具型腔接触后立即固化,会使模具型腔面的再现性下降。为了增加光泽,可适当提高模温,最好是采用在模具冷却回路中通入温水的方法,使热量在型腔中讯速传递,以免延长成型周期,这种方法还可减少成型中残余应力。一般情况下,除聚苯乙烯,ABS,AS外,模温可控制在100度以上。但须注意,若模温太高,也会导致塑件表面发暗。 此外,脱模斜度太小,断面厚度突变,筋条过厚以及浇口和浇道截面太小或突然变化,浇注系统剪切作用太大,熔料呈湍流态流动,模具排气不良等模具故障都会影响塑件的表面质量,导致表面光泽不良。 二 成型条件控制不当 如果注射速度太快或太慢,注射压力太低,保压时间太短,增压器压力不够,缓冲垫过大,喷嘴孔太小或温度太低,纤维增强塑料的填料分散性能太差,填料外露或铝箔状填料无方向性分布,料筒温度太低,熔料塑化不良以及供料不足,都会导致塑件表面光泽不良。对此,应针对具体情况进行调整。 若在浇口附近或变截面处产生暗区,可通过降低注射速率,改变浇口位置,扩大浇口面积以及在变截面处增加圆弧过渡等到方法予以排除。 若塑件表面有一层薄薄的乳白色,可适当降低注射速度。如果由于填料的分散性能太差导致表面光泽不良,应换用流动性能较好的树脂或换用混炼能力较强的螺杆。 三 成型原料不符合使用要求 原料不符合使用要求也会导致塑件表面光泽不良。其产生原因及处理方法如下: 成型原料中水分或其他易挥发物含量太高,成型时挥发成分在模具的型腔壁与熔料间凝缩,导致塑件表面光泽不良。应对原料进行预干燥处理。 原料或着色剂分解变色导致光泽不良。应选用耐温较高的原料和着色剂。 原料的流动性能太差,使塑件表面不密导致光泽不良。应换用流动性能较好的树脂或增用适量润滑剂以及提高加工温度。 原料中混有异料或不相溶的原料。应换用新料。 原料粒度不均匀。应筛除粒径差异太大的原料。 结晶型树脂由于冷却不均导致光泽不良。应合理控制模温和加工温度,对于厚壁塑件,如果冷却不足,也会使塑件表面发毛,光泽偏暗,解决的方法是将塑件从模具中取出后,立即放入浸在冷水中的冷压模中冷却定型。 原料中再生料回用比例太高,影响熔料的均匀塑化。应减少其用量。 粘模及脱模不良(Die Adhesion) 缺陷分析及排除方法 什么是脱模不良(Die Adhesion) , 脱模不良(Die Adhesion),又称黏模流道(Sticking Sprues or Parts),是由于注射口与喷嘴圆弧接触面不 良,浇口料未同制品一起脱模以及不正常的填料。 通常,主流道直径要足够大,使制作脱模时浇口料 仍未全部固化。 无论黏模流道,还是制品粘在模穴上,脱模不良是 塑料注塑中最重要的杀手,造成脱模不良的根源可 能是注塑设备不同部件,也可能是注塑工艺不当引 起的。 尽管没有制件设计和模具设计上的失误所造成的毛 刺、拔模斜度不足、倒拔模斜度等原因,有时成型出模角度不对导致制件粘连在模穴上 制件也会出现脱模不良。强行顶出时,往往造成制件翘曲、顶出后发白或开裂等。特别是成型制件粘在静模一侧,有时无法顶出。 脱模不良(Die Adhesion) 缺陷成因分析及解决办法 1、模具故障 产生粘模及脱模不良的原因是多方面的,而模具故障是其中主要原因之一。其产生原因及处理品方法如下: 1)模具型腔表面粗糙,如果模具的型腔及流道内留有凿纹,刻痕,伤痕,凹陷等表面缺陷,塑件就很容易粘附在模具内,导致脱模困难。 因此,应尽量提高模腔及流道的表面光洁度,型腔内表面最好镀铬,在进行抛光处理时,抛光工具的动作方向应与熔料的充模方向一致。 2)模具磨损划伤或镶块处缝隙太大 当熔料在模具划伤的部位或镶块缝隙内产生飞边时,也会引起脱模困难。对此,应修复损伤部位和减小镶块缝隙。 3)模具刚性不足 如果刚开始注射时模具就打不开,则表明模具由于刚性不足,在注射压力的作用下产生形变。如果形变超过了弹性极限,模具就无法恢复原状,不能继续使用。即使形变未超出模具的弹性极限,熔料在模腔内很高的条件下冷却固化,去除注射压力,模具恢复形变后,塑件受到回弹力的作用被夹住,模具仍然无法打开。因此,在设计模具时,必须设计足够的刚性和强度。 试模时,最好在模具上安装千分表,检查模腔和模架在充模过程中是否变形,试模时的起始注射起始注射压力不要太高,应一边观察模具的变形量,一边慢慢升高注射压力,将变形量控制在一定的范围内。 当发生回弹力太大引起夹模故障时,只靠加大开模力是不行的,应马上将模具拆下来分解,并将塑件加热软化后取出。对于刚性不足的模具,可在模具外侧镶制框架,提高刚性。 4)脱模斜度不足或动,定模板间平行度差 在设计和制作模具时,应保证足够的脱模斜度,否则塑件很难脱模,强行顶出时,往往造成塑件翘曲,顶出部位发白或开裂等。模具的动,定模板要相对平行,否则会导致型腔偏移,造成脱模不良。 5)浇注系统设计不合理 如果浇道太长,太小,主浇道和分浇道连接部分强度不够,主浇道无冷料穴,浇口平衡不良,主浇道直径与喷嘴孔直径搭配不当或浇口套与喷嘴的球面不吻合,都会导致粘模及脱模不良。因此,应适当缩短浇道长度和增加其截面积,提高主流道和分流道连接部位的强度,在主流道上应设置冷料穴。 确定浇口位置时,可通过增加辅助浇口等方法平衡多腔模具中各个型腔的充模速率及减少模腔内的压力。一般情况下,主流道的小端直径应比喷嘴孔径大0.5~1mm,浇口套的凹圆半径应比喷嘴球面半径大1~2mm 6)顶出机构设计不合理或操作不当 如果顶出装置行程不足,顶出不均衡或顶板动作不良,都会导致塑件无法脱模。 在条件充许的情况下,应尽量增加顶杆有效顶出面积,保证足够的顶出行程,塑件的顶出速度应控制在适宜的范围,不能太快或太慢。顶板动作不良的主要原因是由于各滑动件间粘滞。例如,当顶板推动滑芯动作时,因滑芯处无冷却装置,其温度比其他型芯高,在连续运转时,立柱本体与滑芯间的间隙极小,往往产生粘滞导致抽芯动作不良,又如,当顶销孔与顶板导向销的平行度不良或顶销弯曲时,顶板就会动作不良。若在顶推机构中不设止销,当顶板与安装板间有异物时,顶板倾斜,其后顶板的动作不良。在中,大型模具中,如果仅有一根顶杆作用时,顶板不能均衡顶推,也会产生动作不良。 7)模具排气不良或模芯无进气口也会引起粘模及脱模不良 应改善模具的排气条件,模芯处应设置进气孔。 8)模温控制不当或冷却时间长短不适当 如果在分型面处难脱模时,可适当提高模具温度和缩短冷却时间。若在型腔面处难脱模时,可适当降低模具温度或增加冷却时间。此外,定模的温度太高,也会导致脱模不良。模具型腔材质为多孔软质材料时会引起粘模。对此,应换用硬质钢材或表面电镀处理。 9)浇道拉出不良,浇口无拉钓机构,分型面以下低凹,型腔边线超过合模线等模具缺陷都会不同程度地影响塑件脱模 对此,应引起注意并予以修整。 2 工艺条件控制不当 如果注塑机规格较大,螺杆转速太高,注射压力太大,注射保压时间太长,就会形成过量填充,使得成型收缩率比预期小,脱模这得困难。 如果料筒及熔料温度太高,注射压力太大,热熔料很容易进入模具镶块间的缝隙中产生飞边,导致脱模不良。 此外,喷嘴温度太低,冷却时间太短及注料断流,都会引起脱模不良。因此,在排除粘模及脱模不良故障时,应适当降低注射压力,缩短注射时间,降低料筒及熔料温度,延长冷却时间,以及防止熔料断流等。 3 原料不符合使用要求 如果原料在包装和运输时混入杂质,或预干燥和预热处理过程中不同品级的原料混用,以及料筒和料斗中混入异物,都会导致塑件粘模。此外,原料的粒径不匀或过大对粘模也有一定程度的影响。因此,对于成型原料应做好净化筛选工作。 4 脱模剂使用不当 使用脱模剂的目的是减少塑件表面和模具型腔表面间的粘着力,防止两者相互粘着,以便缩短成型周期,提高塑件的表面质量。但是,由于脱模剂的脱模效果既受化学作用的影响,也受物理条件的影响,而且,成型原料和加工条件各有不同,选定脱模剂的最佳品种和用量必须根据具体情况来确定。如果使用不当,往往不能产生良好的脱模效果。 就成型温度而言,脂肪油类脱模剂的有效工作温度一般不宜超过150度,在高温成型时不宜使用;硅油和金属皂类脱模剂的工作温度一般为150度~250度;聚四氟乙烯类脱模剂的工 作温度可达到260度以上,是高温条件下脱模效果最好的脱模剂。 就原料品种而言,软质聚合物塑件比硬质聚合物塑件难脱模。就使用方法而言,膏状脱模剂要用刷子涂刷,可喷涂的脱模剂使用喷涂装置进行喷涂。由于膏状脱模剂在涂刷时难以形成规则均匀的模层,脱模后塑件表面会有波浪痕或条纹,所以,应可能使用可喷涂的脱模剂。 5 过填充 以过大的注射压力成型时,成型收缩率比预期的小,脱模变得困难。这时如果降低注射压力、缩短注射时间、降低熔料和模具温度,就变得容易脱模。这种场合,使用降低塑料与模具之间摩擦力的脱模剂就更有效。对于模具来说提高光治度、取消侧壁凸凹、研磨、增加顶杆等办法也有效果。成型较深的制件时,向模具和制件之间吹入压缩空气更有助于脱模(参照“开裂、裂纹、微裂和发白”中的过填充)。 6 制件粘在静模上 这有两种原因,即喷嘴与型腔上有卡住的地方,或者静模的脱模阻力大于动模,因而使制件粘在静模上。由于喷嘴和型腔之间的阻力而造成粘在静模上的情形有:喷嘴的圆角半径R比模具相应的圆角半径R大,装夹模具时使喷嘴与模具不同心,或者是喷嘴及模具间夹有漏出塑料等。其中任何一种情形都会卡住制件,而使制件粘在静模上。为了不发生这种情况,应该正确地安装模具。静模的脱模阻力大的原因是由于光洁度低或侧壁凸凹引起的。这时,应在动模一侧设置Z型拉料杆来拉拽制件。而在模具设计中,需充分考虑不发生这种现象。制件在动、静模两侧设有—定的温差也是有效的。 (1)模具内塑料过分填塞,降低注塑压力;降低注塑量射料缸温度太高 (2)注塑压力维持的时间过长,减少螺杆向前的时间 (3)模具表面刮伤、多孔或擦伤,除去污点并抛光模具的表面 (4)模具的出模角度不足,使用每边为0.5度的最小出模角(角度越大,顶出越容易、运作越快) (5)倒陷的设计不当,保证倒陷没有锋角 (6)注塑件粘在高度抛光的模具表面,使用排气阀来去掉在把注塑件从高度抛光表面压出时产生的真空;啤出空辅助顶出 (7)不适当的顶出设备,增加顶出杆的数目或换上不同的系统 (8)塑料润滑不足,若允许就使用胶模剂;增加外部润滑剂,如硬脂酸锌 主流道粘模原因及排除方法: (1)冷却时间太短,主流道尚未凝固。 (2)主流道斜度不够(3,5度),应增加其脱模斜度。 (3)主流道衬套与射嘴的配合尺寸不当(通常比射嘴所用的半径大0.5mm)或没有对准,造成漏胶。 (4)主流道粗糙,检查有没有毛刺,它们可能引起倒陷;毛刺的原因是注口套在射嘴安置区硬化,或是在注口套加工是用了不正确的半径,主流道无冷却井。 (5)射嘴温度过低,增加射嘴温度或用一个独立的温度控制器给射嘴加热。。 (6)注口套内塑料过分填塞,降低注塑压力;减少螺杆向前时间。 (7)塑料在注口内未完全固化,尤其是直径较大的注口,增加冷却时间,但更好的方法是使用有较小注口的注口套代替原来的。 (8)注口套直径太小,增加注口的直径 (9)使用不当的注口针,检查是否用了正确的注口拨针类型在任何可能的地方,使用倒锥型注口拨针设计或“Z”型拨针,检查“Z”型拨针是否在顶出过程中离开了模具,”Z“型拨针的角上或流道和注口之前加上圆弧。 变色及色泽不均故障分析及排除方法 什么是变色(Color Change)? 变色(Color Change)又称色泽不均(color streaks),是指注塑后的制品与标准颜色不同。如图所示 变色及色泽不均故障分析及排除方法 1 着色剂质量不符合使用要求 着色剂的性能直接关系到塑件成型后的色泽质量。如果着色剂的分散性能,热稳定性能及颗粒形态不能满足工艺要求,就不可能生产出色泽良好的制品。 有些着色剂的形态呈铝箔及薄片状,混入熔料中成型后会形成方向性的排列,导致塑件表面色泽不均。 有些着色剂用干混的方法,与原料搅拌后粘附在料粒表面,进入料筒后分散性不好,导致色泽不均。 如果着色剂或添加剂的热稳定性能差,在料筒中很容易受热分解,导致塑件变色。此外,着色剂很容易漂浮在空气中,沉积在料斗及其他部位,污染注塑机及模具,引起塑件表面色泽不均。因此,在选用着色剂时应对照工艺条件和塑件的色泽要求认真筛选,特别是对于耐热温度,分散特性等比较重要的指标必须满足工艺要求,着色剂最好采用湿混的方法。 如果注塑设备及模具受到着色剂的污染,应彻底清理料斗,料筒及模具型腔。 2 原料不附合使用要求 如果原料中易挥发物含量太高,混有异料或干燥不良;纤维增强原料成型后纤维填料分布不均,聚积外露或塑件表面与溶剂接触后树脂溶失,纤维裸露;树脂的结晶性能太差,影响塑件的透明度,都会导致塑件表面色泽不均。此外,高抗冲击聚苯乙烯和ABS等原料成型后内应力较大,也会产生应力变色。 对以上故障,一是清除原料中的异物,净化原料,对原料进行预干燥处理,减少原料中的水分;二是通过调整工艺参数,改善树脂中纤维的分布状态,尽量送减少润滑剂及脱模剂的用量;三是换用结晶性能较好的树脂或通过控制塑件的冷却条件来改善熔料的结晶性能;四是对于容易产生成型内应力的原料应采用可以减少成型内应力的工艺条件。 3 成型条件不合理 色泽不均往往因反映的现象不同,其产生原因也有所不同。若进料口附近或熔接部位色泽不均,一般是由于着色剂分布不均匀或着色剂的性质不符合使用要求造成的。 如果整个塑件变色或色泽不均,往往与成型工艺条件有关,当料筒温度太高时,高温熔料在料筒中容易过热分解,使塑件变色。若喷嘴处温度太高,熔料在喷嘴处焦化积留,也会引起塑件表面色泽不均。 此外,螺杆转速,注射背压及注射压力太高,注射和保压时间太长,注射速度太快,塑化不良,料筒内有死角以及润滑剂用量太多,都会导致塑件表面色泽不均。 为了防止熔料在高温料筒中停留时间太长产生过热分解,注射量不应超过注塑机注射能力的三分之二。 当料筒或喷嘴处有焦化熔料积留时,应彻底清理料筒,拆除和清理喷嘴,检查喷嘴尖与浇道套是否对齐,并适当降低喷嘴温度。 对于螺杆转速,背压,注射压力,注射和保压时间等工艺参数的调整,可根据实际情况,按照逐项调整的原则进行微调。 4 模具问题 如果模具内的机油,脱模剂或顶销与销孔磨擦的污物混入熔料内,模具排气不良以及模具冷却不均匀,都会导致塑件表面变色。因此,注塑前应保证模腔清洁。 为了减少排气不良的影响,可适当减少合模力,或重新定位浇口,并将排气孔设置在最后充模处。由于模具温度对于熔料固化时的结晶度影响较大,应使模具均匀冷却。例如,在成型聚酰胺等结晶型塑料时,若模具温度较低,熔料结晶缓慢,塑件表面呈透明色;若模具温度较高,熔料结晶较快,塑件则成为半透明或乳白色。对此,可通过调整模具和熔料温度来控制塑件的表面色泽。 翘曲变形(Warping) 缺陷分析及排除方法 什么是翘曲变形(Warping), 翘曲变形(Warping)是注塑制品的形 状偏离了模具形腔的形状,如图所示, 它是塑料制品常见的缺陷之一。影响 注塑产品翘曲变形的因素有很多,模 具的结构、塑料材料的热物理性能以 及注塑成型过程的条件和参数均对制 品翘曲变形有不同程度的影响。因此, 对注塑制品翘曲变形机理的研究必须翘曲变形:注塑制品的形状偏离了模具形腔的形状 综合考虑整个成型过程和材料性能等多方面的因素。 随着人们对塑料制品的外观和使用性能要求越来越高,翘曲变形程度作为评定产品质量的重要指标之一也越来越受到关注与重视。 翘曲变形(Warping)缺陷成因分析 (1)分子取向不均衡 热塑性塑料的翘曲变形很大程度上取决于塑件径向和切向收缩的差值,而这一差值是由分子取向产生的。 通常,塑件在成型过程中,沿熔料流动方向上的分子取向大于垂直流动方向上的分子取向,这是由于充模时大部分聚合物分子沿着流动方向排列造成的,充模结束后,被取向的分子形态总是力图恢复原有的卷曲状态,导致塑件在此方向上的长度缩短。因此,塑件沿熔料流动方向上的收缩也就大于垂直流动方向上的收缩。由于在两个垂直方向上的收缩不均衡,塑件必然产生翘曲变形。 为了尽量减少由于分子取向差异产生的翘曲变形,应创造条件减少流动取向及缓和取向应力的松驰,其中最为有效的方法是降低熔料温度和模具温度。在采用这一方法时,最好与塑件的热处理结合起来,否则,减小分子取向差异的效果往往是暂时性的。因为料温及模温较低 时,熔料冷却很快,塑件内会残留大量的内应力,使塑件在今后使用过程中或环境温度升高时仍旧出现翘曲变形。 如果塑件脱模后立即进行热处理,将其置于较高温度下保持一定时间再缓冷至室温,即可大量消除塑件内的取向应力,热处理的方法为;脱模后将塑件立即置于37.5~43度温水中任其缓慢冷却。 (2)冷却不当 如果模具的冷却系统设计不合理或模具温度控制不当,塑件冷却不足,都会引起塑件翘曲变形。特别是当塑件壁厚的厚薄差异较大时,由于塑件各部分的冷却收缩不一致,塑件特别容易翘曲。因此,在设计塑件的形体结构时,各部位的断面厚度应尽量一致。 此外,塑料件在模具内必须保持足够的冷却定型时间。例如。硬质聚氯乙烯的导热系数较小,若其塑件的中心部位未完全冷却就将其脱模,塑件中心部位的热量传到外部,就会使塑件软化变形。 对于模具温度的控制,应根据成型件的结构特征来确定阳模与阴模,模芯与模壁,模壁与嵌件间的温差,从而利用控制模具各部位冷却收缩速度的差值来抵消取向收缩差,避免塑件按取向规律翘曲变形。对于形体结构完全对称的塑件,模温应相应保持一致,使塑件各部位的冷却均衡。 值得注意是,在控制模芯与模壁的温差时,如果模芯处的温度较高,塑件脱模后就向模芯牵引的方向弯曲,例如,生产框形塑件时,若模芯温度高于型腔侧,塑件脱模后框边就向内侧弯曲,特别是料温较低时,由于熔料流动方向的收缩较大,弯曲现象更为严重。还需注意的是,模芯部位很容易过热,必须冷却得当,当模芯处的温度降不下来时,适当提高型腔侧的温度也是一种辅助手段。 对于模具冷却系统的设计,必须注意将冷却管道设置在温度容易升高,热量比较集中的部位,对于那些比较容易冷却的部位,应尽量进行缓冷,使塑件各部位的冷却均衡。通常,模具的型腔和型芯应分别冷却,冷却孔与型腔的距离应适中,不宜太远或太近,一般控制在15~25mm范围内;水孔的直径应大于8mm,冷却小孔的深度不能太浅,水管及管接头的内径应与冷却孔直径相等,冷却孔内的水流状态应为紊流,流速控制在0.6~1.0m/s范围内,冷却水孔的总长度应在1.2~1.5m以下,否则压力损失太大;冷却水入口与出口处温度的差值不能太大,特别是对于一模多腔的模具,温差应控制在2度以下。 (3)模具浇注系统不合理 模具浇注系统的结构参数是影响塑件形位尺寸的重要因素,特别是模具浇口的设计涉及到熔料在模具内的流动特性,塑件内应力的形成以及热收缩变形等。如合理地确定浇口位置及浇口类型,往往可以较大程度地减少塑件的变形。在确定浇口位置时,不要使熔料直接冲击型芯,应使型芯两侧受力均匀;对于面积较大的矩形扁平塑件,当采用分子取向及收缩大的树脂原料时,应采用薄膜式浇口或多点式侧浇口,尽量不要采用直浇口或分布在一条直线上的点浇口;对于圆片形塑件,应采用多点式针浇口或直接式中心浇口,尽量不要采用侧浇口;对于环型塑件,应采用盘形浇口或轮辐式十字浇口,尽量不要采用侧浇口或针浇口;对于壳形塑件,应采用直浇口,尽量不要采用侧浇口。 此外,在设计模具的浇注系统时,应针对熔料的流动特性,使流料在充模过程中尽量保持平行流动,这样,尽管成型后的塑件在相互垂直方向上的收缩有差别,但不会引起很大的翘曲变形。 (4)模具脱模及排气系统设计不合理 如果塑件在脱模过程中受到较大的不均衡外力的作用会使其形体结构产生较大的翘曲变形。例如,模具型腔的脱模斜度不够,塑件顶出困难,顶杆的顶出面积太小或顶杆分布不均,脱模时塑料件各部分的顶出速度不一致以及顶出太快或太慢,模具的抽芯装置及嵌件设置不 当,型芯弯曲或模具强度不足,精度太差,定位可靠等都会导致塑件翘曲变形。 对此,在模具设计方面,应合理确定脱模斜度,顶杆位置和数量,提高模具的强度和定位精度;对于中小型模具,可根据翘曲规律来设计和制作反翘曲模具,将型腔事先制成与翘曲方向相反的曲面,抵消取向变形,不过这种方法较难掌握,需要反复试制和修模,一般用于批量很大的塑件。 在模具操作方面,应适当减慢顶出速度或增加顶出行程。 此外,模具排气不良对于塑件的翘曲变形也有一定的影响,应予以注意。对于容易翘曲变形的塑件,可以采用整形处理技术,把塑件放入适合其外型结构的木制夹具中强制定型,但要注意对夹具中的塑件不可施加压力,应让其自由收缩,可适当辅以冷却来促使塑件尽快定型;对于周转箱等箱体类塑件,可以利用支板或框架定型,防止其收缩或膨胀。 (5)工艺操作不当 在工艺操作过程中,如果注射压力太低,注射速度太慢,不过量充模条件下保压时间及注射,周期太短,熔料塑化不均匀,原料干燥处理时烘料温度过高以及塑件退火处理工艺控制不当,都会导致塑件翘曲变形。对此,应针对具体情况,分别调整对应的工艺参数。 翘曲变形缺陷排除方法: 翘曲变形缺陷成因与排除检查点 Warping and Twisting Checkpoints (1) 模具温度太高或冷却不足。应适当降低模具温度或延长冷却时间,对于细长塑件可采取胎具固定后冷却的方法。 (2) 冷却不均匀。应改善模具的冷却系统,保证塑件冷却均匀。 (3) 浇口选型不合理。应针对具体情况,选择合理的浇口形式。一般情况下,可采用多点式浇口。 (4) 模具偏芯。应进行检查和校正。 银纹(Silver Streaks)-缺陷分析及排除方法 什么是银纹(Silver Streaks), 由于塑料未充分干燥产生的银纹Silver Streaks 银纹 Silver marks/Silver streak,是由于由 于塑料中的空气和湿气挥发,或者异种塑料混入分解而烧焦,在制品表面形成的喷溅状的痕迹,通常它会从浇口处以扇形方式向外辐射发展。 许多塑料在储存时会吸收很多的水分,如果在加工前没能进行充分的干燥处理,这此残留的水分就会在注塑过程中转变为水蒸气,从而在制品表面产生喷溅状的痕迹。 另外,塑料原料在塑化阶段,熔体内也经常会包覆一定量的空气,如果这部分空气在注塑阶段无法顺利排出,也会在制品表面产生银纹。此外,有些裂解的塑料或烧焦的塑料也会在制品表面产生银纹。银纹如图所示: 银纹形成原因分析 (1)熔料中含有易挥物 银纹的常见形式是一些被拉长的扁气泡形成的针状银白色条纹,其主要种类有降解银纹和水气银纹。 各种银纹均产生于从流料前端析出的挥发物。例如,降解银纹是热塑性塑料受热后发生部分降解,以及气体分解时形成小气泡分布在塑件表面上,这些小气泡在塑件表面留下的痕迹一般排布成“V”形,“V”字的尖端背向浇口中心。又如水气银纹产生的主要原因是原料中水分含量过高,水分挥发时产生的气泡导致塑件表面产生银纹,特别是聚酰胺和抗冲击聚苯乙烯等高吸水性树脂,如果熔料中的水分挥发产生的气体不能完全排出时,就会在塑件表面形成水气银纹。 排除银纹故障应从三个方面着手: 首先,在原料选用及处理方面,对于降解银纹,要尽量选用粒径均匀的树脂,筛除原料中的粉屑,减少再生料的用量,清除料筒中的残存异料;对于水气银纹,必须按照树脂的干燥要求,充分干燥原料。 其次,在工艺操作方面,对于降解银纹,应降低料筒及喷嘴温度,缩短熔料在料筒中的滞留时间,防止熔料局部过热,也可降低螺杆转速及前进速度,缩短增压时间;对于水气银纹,应调高背压,加大螺杆压缩比,降低螺杆转速或使用排气型螺杆。 第三,在模具设计和操作方面,对于降解银纹,应加大浇口,主流道及分流道截面,扩大冷料穴,改善模具的排气条件,对于水气银纹,应增加模具排气孔或采用真空排气装置,尽量排清溶料中存留的气体,并检查模具冷却水道是否渗漏,防止模具表面过冷结霜以及表面潮湿,如果模具的型表面有水分,塑件表面就会出现白色的银纹痕迹。 此外,注射过程中,脱模剂也会产生少量挥发气体,应尽量减少其用量,可通过提高模具型腔表面光洁度来减少脱模阻力。 (2)熔料塑化不良 如果熔料在料筒中加热不足,塑化不良时,未完全熔融的料粒暴露在塑件表面时即形成斑纹。这种形若云母片状的暗斑,每片暗斑的面积接近于一颗料粒的大小。在透射光下观察可见,斑纹处的透明度较差,有时可以明显分辨出凸起状的未熔透原料微粒。 根据暗斑产生的原因,在排除这一故障时,应适当提高料筒温度和延长成型周期,尽量采用内加热式注料口或加大冷料穴及加长流道。在条件可能的情况下,也可换用料筒长径比较大的注塑机,增强熔料的塑化。 因熔体中包覆空气产生的银纹 因塑料降解产生的银纹 银纹缺陷分析及排除方法 ) 成型原料中水分及易挥发物含量太高。应对原料进行预干燥处理。 (1 (2) 模具排气不良。应增加排气孔,改善模具的排气性能。 (3) 喷嘴与模具接触不良。应调整两者的位置及几何尺寸。 (4)银条丝总是在一定的部位出现时,应检查对应的模腔表面是否有表面伤痕。如有表面伤痕的复映现象,应采取机加工方法去除模腔表面伤痕。 (5) 不同品种的树脂混合时,会产生银条痕。应防止异种树脂混用。 流痕(Flow Mark) 缺陷分析及排除方法 什么是流痕(Flow Mark) , 是指塑件在浇口附近波浪形的表面缺陷,表现为以浇口方向为中心,树脂流动的痕迹以同心圆的形状在成型品的表面刻印的现象,其主要原因是塑件温度分布不均匀或塑料凝固太快,熔体在浇口附近产生乱流、在浇口附近产生冷料或是保压阶段没有补充足够的塑料。 造成流痕的原因包括:较低熔体温度、模具温度,较低的注射速度、注塑压力或者流道和浇口太小,流动阻力太大。根据使用可视化注塑成型模具进行观察分的得知,流痕的产生可能因为熔体流动前锋部分在型腔壁面冷却,并且与后面的熔体持续翻滚和冷却效应。 流痕与波纹引起的流痕示意图 流痕(Flow Mark) 缺陷分析及排除方法 (1)熔料流动不良导致塑件表面产生以浇口为中心的年轮状波流痕 当流动性能较差的低温高粘度熔料在注料口及流道中以半固化波动状态注入型腔后,熔料沿模腔表面流动并被不断注入的后续熔料挤压形成回流及滞流,从而在塑件表面产生以浇口为中心的年轮状波流痕。 针对这一故障产生的原因,可分别采取提高模具及喷嘴温度,提高注射速率和充模速度。增加注射压力及保压和增加时间。也可在浇口处设置加热器增加浇口部位的局部温度。还可适当扩大浇口和流道截面积。而浇口及流道截面最好采用圆形,这种截面能够获得最佳充模。但是,如果在塑件的薄弱区域设置浇口,应采用正方形截面。此外,注料口底部及分流道端部应设置较大的冷料穴,料温对熔料的流动性能影响较大,越要注意冷料穴尺寸的大小,冷料穴的位置必须设置在熔料沿注料口流动方向的端部。 如果产生年轮状波流痕的主要原因是树脂性能较差时,可在条件充许的情况下,选用低粘度的树脂。 (2)熔料在流道中流动不畅导致塑件表面产生螺旋状波流痕 当熔料从流道狭小的截面流入较大截面的型腔或模具流道狭窄,光洁度很差时,流料很 容易形成湍流,导致塑件表面形成螺旋状波流痕。 对此,可适当降低注射速度或对注射速度采取慢,快,慢分级控制。模具的浇口应设置在厚壁部位或直接在壁侧设置浇口,浇口形式最好采用柄式,扇形或膜片式。也可适当扩大流道及浇口截面,减少流料的流动阻力。 此外,应节制模具内冷却水的流量,使模具保持较高的温度。若在工艺操作温度范围内适当提高料筒及喷嘴温度,有利于改善熔料的流动性能。 (3)挥发性气体导致塑件表面产生云雾状波流痕 当采用ABS或其他共聚树脂原料时,若加工温度较高,树脂及润滑剂产生的挥发性气体会使塑件表面产生云雾状波流痕。 对此,应适当降低模具及机筒温度,改善模具的排气条件,降低料温及充模速率,适当扩大浇口截面,还应考虑更换润滑剂品种或减少数量。 溢料飞边(Molding Flash)缺陷分析及排除方法 什么是溢料飞边(Molding Flash), 飞边(Molding Flash)又称溢料、溢边、披缝等, 大多发生在模具分合位置上,如模具的分界面、滑 块的滑配部位、镶件的缝隙、顶杆的孔隙等处。飞 边如不及时解决将会进一步扩大化,从而压印模具 形成局部陷塌,最终可能造成永久性的损害。镶件 缝隙和顶杠孔隙的溢料还会使制品卡在模具上,影 响脱模。制品的飞边如图所示 (1)合模力不足 当注射压力大于合模力使模具分型面密合不良时容 易产生溢料飞边。对此,应检查增压是否增压过量, 同时应检查塑件投影面积与成型压力的乘积是否超出了设备的合模力。成型压力为模具内的平均压力,常规情况下以40mpa计算。生产箱形塑件时,聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,及ABS的成型压力值约为30mpa;生产形状较深的塑件时,成型压力值约为36mpa;在生产体积小于10cm3的小型塑件时,成型压力值约为60mpa。如果计算结果为合模力小于塑件投影面积与成型压力的乘积,则表明合模力不足或注塑定位压力太高。应降低注射压力或减小注料口截面积,也可缩短保压及增压时间,减小注射行程,或考虑减少型腔数及改用合模吨位大的注塑机。 (2)料温太高 高温熔体的熔体粘度小,流动性能好,熔料能流入模具内很小的缝隙中产生溢料飞边。因此,出现溢料飞边后,应考虑适当降低料筒,喷嘴及模具温度,缩短注射周期。 对于聚酰胺等粘度较低的熔料,如果仅靠改变成型条件来解决溢料飞边缺陷是很困难的。应在适当降低料温的同时,尽量精密加工及修研模具,减小模具间隙。 (3)模具缺陷 模具缺陷是产生溢料飞边的主要原因,在出现较多的溢料飞边时必须认真检查模具,应重新验核分型面,使动模与定模对中,并检查分型面是否密着贴合,型腔及模芯部分的滑动件磨损间隙是否超差。分型面上有无粘附物或落入异物,模板间是否平行,有无弯曲变形,模板的开距有无按模具厚度调节到正确位置,导合销表面是否损伤,拉杆有无变形不均,排气槽孔是否太大太深。根据上述逐步检查的结果,对于产生的误差可采用机械加工的方法予以排除。 (4)工艺条件控制不当 如果注射速度太快,注射时间过长,注射压力在模腔中分布不均,充模速率不均衡,以及加料量过多,润滑剂使用过量都会导致溢料飞边,操作时应针对具体情况采取相应的措施。 值得重视的是,排除溢料飞边故障必须先从排除模具故障着手,如果因溢料飞边而改变成型条件或原料配方,往往对其他方面产生不良影响,容易引发其他成型故障。 熔接痕(Weld Lines)缺陷分析及排除方法 什么是熔接痕(Weld Lines), 熔接痕(Weld Lines),在注塑成型制品的众 多缺陷中,熔接痕是最为普遍的,除少数 几何形状非常简单的注塑件外,发生在大 多数注塑件上(形状通常为一条线或V形 槽),尤其是需要使用多浇口模具和嵌件的 大型复杂品。 熔接痕不仅使得塑件的外观质量受到影 响,而且使塑件的力学性能,如冲击强度、 拉伸强度、断裂伸长率等,受到不同程度 的影响。此外,熔接痕还给制品设计和塑熔接痕的形成的过程 件的寿命带来严重的影响,因此,应尽可 能地予以避免或改改善。 熔接痕产生的主要原因是:熔融塑料在型腔中遇到嵌件、孔洞、流速不连贯的区域或充模料流中断的区域时,多股熔体的汇合;发生浇口喷射充模时,物料不能完全融合。 熔接痕产生原因和解决办法 (1)温太低 低温熔料的分流汇合性能较差,容易形成熔接痕。如果说塑件的内外表面在同一部位产生熔接细纹时,往往是由于料温太低引起的熔接不良。对此,可适当提高料筒及喷嘴温度或者延长注射周期,促使料温上升。同时,应节制模具内冷却水的通过量,适当提高模具温度。 一般情况下,塑件熔接痕处的强度较差,如果说对模具中产生熔接痕的相应部位进行局部加热,提高成型件熔接部位的局部温度,往往可以提高塑件熔接处的强度。 如果由于特殊需要,必须采用低温成型工艺时,可适当提高注射速度极增加注射压力,从而改善熔料的汇合性能。也可在原料配方中适当增用少量润滑剂,提高熔料的流动性能。 (2) 模具缺陷 模具浇注系统的结构参数对流料的熔接状况有很大的影响,因为熔接不良主要产生于熔料的分流汇合。因此,应尽量采用分流少的浇口形式并合理选择浇口位置,尽量避免充模速率不一致及充模料流中断。在可能的条件下,应选用一点式浇口,因为这种浇口不产生多股料流,熔料不会从两个方向汇合,容易避免熔接痕。 如果模具的浇注系统中,浇口太多或太小,多浇口定位不正确或浇口到流料熔接处的间距太大,浇注系统的主流道进口部位及分流道的流道截面太小,导致料流阻力太大都会引起熔接不良,使塑件表面产生较明现的熔接痕。对此,应尽可能减少浇口数,合理设置浇口位置,加大浇口截面,设置辅助流道,扩大主流道及分流道直径。 为了防止低温熔料注入模腔产生熔接痕,应在提高模具温度的同时在模具内设置冷料穴。 此外,塑件熔接痕的产生部位经常由于高压充模而产生飞边,而且产生这类飞边后熔接痕不会产生缩孔,因此这类飞边往往不作为故障排除,而是在模具上产生飞边的部位开一很浅的小沟槽,将塑件上的熔接痕转移到附加的飞边小翼上,待塑件成型后再将小翼除去,这也是排除熔接痕故障时常用的一种方法。 (3)模具排气不良 当熔料的熔接线与模具的合模线或嵌缝重合时,模腔内多股流料赶压的空气能从合模缝隙或嵌缝处排出;但当熔接线与合模线或嵌缝不重合,且排气孔设置不当时,模腔内被流料赶压的残留空气便无法排出,气泡在高压下被强力挤压,体渐渐变小,最终被压缩成一点,由于被压缩的空气的分子动能在高压下转变为热能,因而导致熔料汇料点处的温度升高,当其温度等于或略高于原料的分解温度时,熔接点处便出现黄点,若其温度远高于原料的分解温度 时,熔接点处便出现黑点。 一般情况下,塑件表面熔接痕附近出现的这类斑点总是在同一位置反复出现,而且出现的部位总是规律性地出现在汇料点处,在操作过程中,应不要将这类斑点误认为杂质斑点。产生这类斑点的主要原因是由于模具排气不良,它是熔料高温分解后形成的碳化点。 出现这类故障后,首先应检查模具排气孔是否被熔料的固化物或其他物体阻塞,浇口处有无异物。如果阻塞物清除后仍出现碳化点,应在模具汇料点处增加排气孔。也可通过重新定位浇口或适当降低合械力,增大排气间隙来加速汇料合流。在工艺操作方面,也可采取降低料温及模具温度,缩短高压注射时间,降低注射压力等辅助措施。 (4)脱模剂使用不当 脱模剂用量太多或选用的品种不正确都会引起塑件表面产生熔接痕。在注射成型中,一般只在螺纹等不易脱模的部位才均匀地涂用少量脱模剂,原则上应尽量减少脱模剂的用量。 对于各种脱模剂的选用,必须根据成型条件,塑件外形以及原料品种等条件来确定。例如,纯硬脂酸锌可用于除聚酰胺及透明塑料外的各种塑料,但与油混合后即可用于聚酰胺和透明塑料。又如硅油甲苯溶液可用于各种塑料,而且涂刷一次可使用很久,但其涂刷后需加热烘干,用法比较复杂。 (5)塑件结构设计不合理 如果塑件壁厚设计的太薄可厚薄悬殊以及嵌件太多,都会引起熔接不良。薄壁件成型时,由于熔料固化太快,容易产生缺陷,而且熔料在充模过程中总是在薄壁处汇合形成熔接痕,一旦薄壁处产生熔接痕,就会导致塑件的强度降低,影响使用性能。因此,在设计塑件形体结构时,应确保塑件的最薄部位必须大于成型时允许的最小壁厚。此外,应尽量减少嵌件的使用且壁厚尽可能趋于一致。 (6)其他原因 当使用的原料水分或易挥发物含量太高,模具中的油渍末清洗干净,模腔中有冷料或熔料内的纤维填料分布不良,模具冷却系统设计不合理,熔料固化太快,嵌件温度太低,喷嘴孔太小,注塑机塑化能力不够,注塑机料筒中压力损失太大,都会导致不同程度的熔接不良。对此,在操作过程中,应针对不同情况,分别采取原料预干燥,定期清理模具,改变模具冷却水道设置,控制冷却水的流量,提高嵌件温度,换用较大孔径的喷嘴,改用较大规格的注塑机等措施予以解决。 欠注(Short Shot)-缺陷分析及排除方法 什么是欠注(Short Shot), 欠注又叫短射、充填不足、制件不满,俗称欠注,指料流末端出现部分不完整现象或一模多腔中一部分填充不满,特别是薄壁区或流动路径的末端区域。其表现为熔体在没有充满型腔就冷凝了,熔料进入型受腔后没有充填完全,导致产品缺料。如图右图所示。 产生短注的主要原因是流动阻力过大,造成熔体无法继续流动。影响熔体流动长度因素包括:制件壁厚、模具温度、注塑压力、熔体温度和材料成分。这些因素如果处理不好都会造成短注。 粘度大流速慢引起制件角落由于产生气体 表面欠注 制品壁厚引起肋筋欠注 欠注 1 设备选型不当 在用选设备时,注塑机的最大注射量必须大于塑件及水口总重,而注射总重不能超出注塑机塑化量的85%。 2 供料不足 目前常用的控制加料的办法是定体积加料法,其辊料量与原料的果粒经是否均一,加料口底部有无“架桥”现象。若加料口处温度过高,也会引起落料不畅。对此,应疏通和冷却加料口。 3 料流动性差 原料流动性差时,模具的结构参数是影响欠注的主要原因。因此应改善模具浇注系统的滞流缺陷,如合理设置浇道位置,扩大浇口,流道和注料口尺寸,以及采用较大的喷嘴等。同时可在原料配方中增加适量助剂改善树脂的流动性能。此外,还应检查原料中再生料是否超量,适当减少其用量。 4 润滑剂超量 如果原料配方中润滑剂量太多,且射料螺杆止逆环与料筒磨损间隙较大时,熔料在料筒中回流严重会引起供料不足,导致欠注。对此,应减少润滑剂用量及调整料筒与射料螺杆及止逆环间隙,修复设备。 5 冷料杂质阻塞料道 当熔料内的杂质堵塞喷嘴或冷料阻塞 浇口及流道时,应将喷嘴折下清理或扩大模具冷料穴和流道截面。 6 浇注系统设计不合理 一模多腔时,往往因浇口和浇道平衡设计不合理导致塑件外观缺陷。设计浇注系统时,要注意浇口平衡,各型腔内塑件的重量要与浇口大小成正比,使各型腔能同时充满,浇口位置要选择在厚壁处,也可采用分流道平衡布置的#设计#。若浇口或流道小,薄,长,熔料的压力在流动过程中沿程损失太大,流动受阻,容易产生填充不良。对此应扩大流道截面和浇口面积,必要时可采用多点进料的方法。 7 模具排气不良 当模具内因排气不良而残留的大量气体受到流料挤压,产生大于注射压力的高压时,就会阻碍熔料充满型腔造成欠注。对此,应检查有无设置冷料穴或其位置是否正确,对于型腔较深的模具,应在欠注的部位增设排气沟槽或排气孔;在合模面上,可开设深度为0.02~0.04mm,宽度为5~10mm的排气槽,排气孔应设置在型腔的最终充模处。使用水分及易挥发物含量超标的原料时也会产生大量的气体,导致模具排气不良。此时,应对原料进行干燥及清除易挥发物。 此外,在模具系统的工艺操作方面,可通过提高模具温度,降低注射速度,减小浇注系统流动助力,以及减小合模力,加大模具间隙等辅助措施改善排气不良。 8 模具温度太低 熔料进入低温模腔后,会因冷却太快而无法充满型腔的各个角落。因此,开机前必须将模具预热至工艺要求的温度,刚开机时,应适当节制模具内冷却水的通过量。若模具温度升不上去,应检查模具冷却系统的设计是否合理, 9 熔料温度太低 通常,在适合成型的范围内,料温与充模长度接近于正比例关系,低温熔料的流动性能下降,使得充模长度减短。当料温低于工艺要求的温度时,应检查料筒加料器是否完好并设法提高料筒温度。刚开机时,料筒温度总比料筒加热器仪表指示的温度要低一些,应注意将料筒加热到仪表温度后还需怛温一段时间才能开机。如果为了防止熔料分解不得不采取低温注射时,可适当延长注射循环时间,克服欠注。对于螺杆式注塑机,可适当提高料筒前部区段的温度。 10 喷嘴温度太低 在注射过程中,喷嘴是与模具相接触的,由于模具温度一般低于喷嘴温度,且温差较大,两者频繁接触后会使喷嘴温度下降,导致熔料在喷嘴处冷冻。 如果模具结构中没有冷料穴,则冷料进入型腔后立即凝固,使助塞在后面的热熔料无法充满型腔。因此,在开模时应使喷嘴与模具分离,减少模温对喷嘴温度的影响,使喷嘴处的温度保持在工艺要求的范围内。 如果喷嘴温度很低且升不上去,应检查喷嘴加热器是否损坏,并设法提高喷嘴温度,否则,流料的压力损失太大也会引起欠注。 11 注射压力或保压不足 注射压力与充模长度接近于正比例关系,注射压力太小,充模长度短,型腔填充不满。对此,可通过减慢注射前进速度,适当延长注射时间等办法来提高注射压力。在注射压力无法进一步提高的情况下,可通过提高料温,降低熔料粘度,提高熔体流动性能来补救。值得注意的是若料温太高会使熔料热分解,影响塑件的使用性能。 此外,如果保压时间太短,也会导致填充不足。因此,应将保压时间控制在适宜的范围内,但需要注意,保压时间过长也会引起其它故障,成型时应根据塑件的具体情况酌情调节。 12 注射速度太慢 注射速度与充模速度直接相关。如果注射速度太慢,熔料充模缓慢,而低速流动的熔体很容易冷却,使其流动性能进一步下降产生欠注。 对此,应适当提高注射速度。但需注意,如果注射速度太快,很容易引起其它成型故障。 13 塑件结构设计不合理 当塑件厚度与长度不成比例,形体十分复杂且成型面积很大时,熔料很容易在塑件薄壁部位的入口处流动受阻,使型腔很难充满。因此,在设计塑件的形体结构时,应注意塑件的厚度与熔料充模时的极限流动长度有关。 在注射成型中,塑件的厚度采用最多的为1~3mm,大型塑件为3~6mm,一般推荐的最小厚度为;聚乙烯0.5mm,醋酸纤维素和醋酸丁酸纤维素塑料0.7mm, 乙基纤维素塑料0.9mm,聚甲基丙烯酸甲酯0.7mm,聚酰胺0.7mm,聚苯乙烯0.75mm,聚氯乙烯2.3mm。通常,塑件的厚度超过8mm或小于0.5mm都对注塑成型不利,设计时应避免采用这样的厚度。 此外,在成型形体复杂的结构塑件时,在工艺上也要采用必要的措施,如合理确定浇口的位置,适当调整流道布局,提高注射速度或采用快速注射。提高模具温度或选用流动性能较好的树脂等。 欠注缺陷的排除办法 欠注缺陷排除检查点 Short Shot Checkpoints (1) 工艺条件控制不当。应适当调整。 (2) 注塑机的注射能力小于塑件重量。应换用较大规格的注塑机。 (3) 流道和浇口截面太小。应适当加大。 (4) 模腔内熔料的流动距离太长或有薄壁部分。应设置冷料穴。 (5) 模具排气不良,模腔内的残留空气导致欠注。应改善模具的排气系统。 (6) 原料的流动性能太差。应换用流动性能较好的树脂。 ) 料筒温度太低,注射压力不足或补料的注射时间太短也会引起欠注。应相应提高有关(7 工艺参数的控制量。 注塑成型缺陷产生机理及解决办法概述 注塑成型加工过程中是一个涉及模具设计、模具制造、原材料特性和原材料预处理方法、成型工艺、注塑机操作等多方面因素,并与加工环境条件、制品冷却时间、后处理工艺密切相关的复杂加工流程。因此,制品质量的好环就不单取决于注塑机的注塑精度、计量精度,或是仅仅由模具设计的优劣和模具加工的精度级别决定,通常,它还会受到上述的其他因素的影响和制约。 在如此众多的复合因子约束下,注塑成型制品的缺陷的出现就在所难免,于是,寻求缺陷产生的内在机理以及预测制品可能产生缺陷的位置和种类,并用于指导模具设计和改进、归纳缺陷产生的规律、制订更为合理的工艺操作条件就显得尤为重要。我们将从影响注塑成型加工过程中的塑料材料特性、模具结构、注塑成型工艺及注塑设备三个主要因素来阐述注塑成型缺陷产生机理及解决办法。 注塑成型制品常见缺陷分类 注塑成型加工过程中所用的塑料原料多种多样,模具设计的种类和形式也是五花八门, 另外,操作工人对于特定注塑机的熟悉程度以及工人之间的操作技能,实践经验的差异也各不相同,同时,客观环境(如环境温度、湿度、空气洁净程度)也会随着季节变化而不同,这些客观和主观条件共同决定了注塑成型制品缺陷的产生。 一般来说,对于塑料制品性能优劣的主要有三个方面: 第一、外观质量,包括完整性、颜色、光泽; 第二、尺寸和相对位置间的准确性,即尺寸精度和位置精度; 第三、与用途相应的力学性能、化学性能、电学性能等,即功能性 因而,如果由于上述三个方面中的任何一个环节出现问题,就会导致制品缺陷的产生和扩展。 注塑成型制品常见缺陷分类 外观缺陷:银纹 变色 熔接痕 工艺问题:飞边 性能问题:翘曲 脆化
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