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注塑成型异常剖析及处理

2018-07-18 6页 doc 164KB 5阅读

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注塑成型异常剖析及处理注塑成型异常分析及处理制品不良现象时有发生.这些不良现象可能是由于操作人员没有掌握好适当的工艺条件,也可能是制品设计不合理,或模具,注塑机没达到设计要求而造成.影响因素错综复杂,变化纷繁.当然,也有一定的规律可循,这就是本章将要讨论的问题.由实践可知,制件的缺陷主要决定于制件的设计或模具的制造精度和磨损程度.对于一个成熟的塑料加工厂,如果使用的注塑机和模具在各方面都比较合理,那么是比较容易获得合格的制件的.但是,如果加工厂的经验不多,又遇到机台或模具出现这样或那样的问题的话,发生质量事故就多,老问题没了,新问题又出来.事实上,...
注塑成型异常剖析及处理
注塑成型异常及处理制品不良现象时有发生.这些不良现象可能是由于操作人员没有掌握好适当的工艺条件,也可能是制品设计不合理,或模具,注塑机没达到设计要求而造成.影响因素错综复杂,变化纷繁.当然,也有一定的规律可循,这就是本章将要讨论的问题.由实践可知,制件的缺陷主要决定于制件的设计或模具的制造精度和磨损程度.对于一个成熟的塑料加工厂,如果使用的注塑机和模具在各方面都比较合理,那么是比较容易获得合格的制件的.但是,如果加工厂的经验不多,又遇到机台或模具出现这样或那样的问题的话,发生质量事故就多,老问题没了,新问题又出来.事实上,加工厂的技术员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来问题而成效不大的困难局面.不过,调整工艺是比较直接,快速的方法,只有当工艺手段确实难以解决制品缺陷时,可从模具及制品设计,原材料,注塑机上考虑进行改进.当然要综合考虑它的可行性,难易程度,是否快速,经济等.第一节制件不满1制件不满或制件缺料,可用下列方法检查A工艺参数设定AA预塑料量AAA增加预塑量AAB检查背压大小AB注射时间ABA增加时间ABB增加注射速度AC注射压力ACA增加注射压力ACB增加料筒温度AD模具温度ADA增加模具温度ADB检查射嘴温度B检查模具BA减少L/T值(与厚度之比)BB检查浇口,流道,主流道BC检查模具排气BD冷料井C材料CA润滑剂不够CB流动性太差CC回收料太多,或回收次数太多CD材料分解D注塑机DA螺杆,炮筒磨损DB检查射嘴孔径DC过胶圈或过胶垫是否磨损DD加热是否失灵DE注射容量过小2原因分析在注塑成型工艺参数设定方面AA预塑量的设定V预塑=(1.4~1.1)*V制件一般应有10~40%的缓冲量,以便补缩•粘度较高的塑料如ABS,PC等应调较高料量,结晶性比容变化大的塑料如PE,PP,PA等应调较高料量.颗粒大,空隙多,背压小时应调较高料量.当V预塑比V制件大得多的情况下,即当料筒端部存料过多,缓冲垫过大时,注射螺杆要消耗额外多的注射压力来压紧,推动料筒内的超额料量,这就大大地降低了进入模腔的塑料的有效压力,反而使制件难以充满,或需要额外大的注射压力来充填.AB注射时间当注射时间调得较长时,有T注射时间=T充填+T压缩+T保压当注射时间调得较短时,可能T注射时间=T充填或充填不足螺杆就开始预塑了.无压缩和保压阶段,也就注不满.T充填=L螺杆行程/V注射速度二L1/V1+L2/V2+L3/V3+……(多级注射情况)当注射速度加快时,T充填可减少,从而使压缩和保压时间相对增加.当螺杆注射指针不动或保压一段时间后,制件还不满,就要考虑加大注射压力.AC注射压力熔融塑料在偏低的工作温度下粘度较高,流动性差,要以较大压力注射;L/T值偏大时,也要以较大压力充填.例如PC,ABS,AS等.彩色制件,由于染色剂的不耐高温性限制了料筒温度的升高或螺杆转速和背压的加大.这就要以高的注射压力来弥补.回收料太多或全部回收料,而L/T值过大时,就要加大注射压力,否则难以充满,例如:花都炭步永利塑料厂,用PE打插花筒制品,要求用全回收料薄壁成形.成型温度不能设得太高,否则会引起回收料的进一步降解和分解变脆.为节省材料壁要求薄(L/T过大),这就一定要用高压,快速充模,否则易缺料.由此可知,充填速度对于一些形状复杂,厚薄变化大,流程长,以及粘度大的塑料制品具有十分突出意义.熔体温度过低塑料的熔体温度过低,粘度大.而熔体温度可通过料筒温度,背压和螺杆的转速来调节.而料筒可分为几段设定,根据注塑机的大小不同而分段不同.前炉(靠近射嘴处)温度低.进入模腔的熔料,绝大部分来自前炉,如果这部分的温度低,进入模具的熔料粘度将过早地上升到难以流动的状态,妨碍了对制品远离浇口处的充模.中炉温度低.粘度大的塑料流动困难,粘性塑料拖滞螺杆向前运动.结果,虽然注射压力表已显示出相当大压力,但实际上从喷嘴出来的熔料压力不够大,低压慢速而进入模穴.喷嘴温度低.在固定加料操作中常有此现象发生,因为喷嘴与冷的模具长时间的接触,传走了热量,使喷嘴温度降低到物料熔点温度以下而冻结,可用火焰加热以加速喷嘴升温.生产周期过短,由于周期过短,料温来不及跟上,也会造成缺料,这在电压向上下波动辐度较大的地方尤为明显,应根据供电电压对生产周期作相应调整.调整时一般不要改变注射时间,主要考虑冷却时间,这样既不影响充模成型条件,又可延长料粒在料筒内的预塑时间.ADA增加模具温度由于模具局部或整体温度过低,熔体入模后冷却过快,难以充满各个角落,这在开始生产,冷模情况尤其突出.不过,一般都会在注塑数个制品后,便逐渐获得足够的温升,如果制品老是充填不满,就要考虑降低模具冷却速度或施加加热,以免不断打出过多的废品,对于大型制品的生产更是如此.根据模具具体情况,改变冷却水出入口位置或变更冷却水的流动路线,可改善模具冷热温区的温度分布状况,使缺料部位得到强化温升,利于料的流动和充填.ADB喷嘴冷料对于PA,POM,PET等易流涎的塑料,因顾及减少压力损失而没有在喷嘴中加自锁装置.一般情况下抵紧直流道口的喷嘴温度,在一定温度范围内能够让存料不进不退,但是如果喷嘴及前炉温度过高,或是在高压状态下料筒前端贮料过多,将会使塑料在未开始注塑而模具尚未锁上的情况下,就已进入主流道入口并在模板的冷却作用下变硬,从而削弱了喷嘴的射料能力,妨碍熔料顺畅地进入模穴.这种情况可考虑降低背压或用松退抽胶,避免熔料前端熔料压力过大而流涎.制品设计与模具制造方面B检查模具模具的浇口,流道,冷却系统以及制品的L/T值的合理配置,对熔体在模具里的流动有重要意义.BA制品的L/T值不能过大制品形状过于复杂,转折多,模具阻块多,进料位置不当,浇口数不够或浇口形式不当.制品局部断面过分薄或整个制品过分薄,造成熔体在模内流动长度与壁厚之比过大.对于这种情况,应增加整个制品或局部的壁厚,也可在填充不够处的附近,设置辅助流道或浇口解决.BB检查浇口,流道,主流道等多型腔模具如有浇口不平衡的情况,根据情况适当平衡浇口,把难注满的型腔,加大浇口尺寸.必要时减少注射型腔的数量,以保证其它型腔制品合格.流道(主流道和分流道)太小,太薄或太长,增加了熔体流动阻力.对于主流道应增加直径对于分流道,流道截面应改成增效梯形或圆形以减少熔体在流道里的压力损失•对于剪切敏感的塑料(PP,PE,PS流道又不能过大,否则影响剪切热的产生而难充模.流道,浇口粗糙有伤痕,或有锐角,光洁度不够,影响料流不畅.BC模穴内排气不良.由于这种原因而造成制品不满的现象非常频繁,当熔料进入模穴时,入口首先封闭,迫使空气积压在某个局部位置,阻止熔料的填充而缺料.有时也因充模过快,模腔中的空气来不及从分型面逸出而被压缩,后进的料在型腔中受到不断升高的气压阻挡,最后达到力的平衡点就形成缺料.这种现象多发生在制品转弯处,深凹陷处,被厚壁部分包围着的薄壁部位以及侧浇口成型的薄底壳形件的底部等处.消除这种缺陷的有效办法有,在缺胶位置开设排气孔道,或选择合理的浇口位置使空气容易预先排出,必要时可将型腔的困气区域的某个局部位置制成镶件,使空气从镶件缝隙逸出.也可利用顶针或顶块的缝隙排气,在顶针杆上开斜口等.BD冷料井主流道没有开设冷料井,或冷料井太小,熔料流于分流道时,由于前端料过冷,粘度大或结块而塞住流道.分流道没有开设冷料井或冷料井太小,前端泠料可能塞住浇口,或在制品上形成冷料斑.材料方面C材料材料流动性太差,粘度太大,逸出的气体太多都会影响熔体的顺利充模.CA润滑剂不够再生料往往反映难以充模的倾向,实验证明,由于氧化裂解生成的分子断链单位体积密度增加,从而增加了在料筒和型腔内的流动粘滞.再生料助长较多气体物质产生,使注射压力损失加大.可加入适当的润滑剂:1,硬脂酸;2,硬脂酸盐.它能提高塑料的流动性,提高稳定性,减少气体物质的阻力.使制品脱模容易.CB流动性差可改用流动性较好的材料成型或将其改性与其它塑料共混,又能满足制品的要求.玻纤等刚性添加剂加得太多也会使材料的粘度增大,熔体指数减少,从而流动性差.同种材料的分子量过大,熔体指数小,流动性差.同种材料的分子量分布太窄,流动性差.可加适当的回收料解决.注塑机方面DA螺杆,炮筒磨损.当注塑机使用过久,螺杆,炮筒的磨损,造成回流过大,压力不足.当使用回收料中的铁,砂太多时,易使螺杆,炮筒磨损加剧.DB检查射嘴孔径喷嘴孔径太小,料流的面积比容大,容易冷却堵塞进料通道或消耗较多注射压力.喷嘴孔径太大,料流在喷嘴处无剧烈剪切升温过程,使熔料逐渐冷下来而难以充满模穴.喷嘴孔径的大小可用如下的方法确定.方法1:D=K*Q/Q/3_Q为注射量,K为塑料性能决定的系数,对热敏性,高粘度塑料取0,65~0,80;对一般性塑料取0,35~0,40方法2:根据实际经验:对于高难度粘度塑料,D为螺杆直径的1/10~1/15,低粘度塑料为1/15~1/20.DD加热系统失灵温度计不准,明高实低,或加热圈已烧坏,或热电偶失灵,未曾发现或没有及时修复更换.可用水口料与加热圈接触检验加热圈是否加热.如能很快熔融水口料,说明加热圈没失效,否则更换.加热功率不够对应较短生产周期.DE注塑机塑化容量小当V预塑大于注塑机额定最大容量时,显然供料量不足而缺料.但当制品重量接近最大注塑容量时,就有塑化不够充分的问题,料在筒内受热时间不够,结果,不能及时向模具提供有适当熔融流动粘度的料.这种情况只有换容量大的注塑机,才能根本解决问题.对于熔融范围窄,比热较大的塑料如PA66需用塑化容量大的注塑机,才能保证料的供应.其它有喷嘴与模具配合不良,漏胶.第二节收缩凹陷(缩水)缩水主要出现在制品厚壁,冷却缓慢,肋条等部位.收缩在制品收缩凹陷或缩水,可用下列方法检查原因分析工艺参数设定方面AA预塑料量同3,1,2,1AB远浇口处凹陷ABA增加填充时间在远浇口处凹陷部位宜用慢速填充,以便形成"硬皮层",故在凹陷部位的填充时间相对增加,有时还有远浇口处的排气,宜用慢速.YNNY同3,1,4同3,1,3D注塑机ABB降低注射速度这里所指的是远离浇口处的注射速度,但开始的填充速度要快.ABC增加填充压力主要是指填充完后转换到压缩段的压力,让厚壁部位形成"硬壳层"后加压.ABD调整料温压力越高比容越小,温度越低比容越小.要减少收缩凹陷,也就要减少比容V,也就是给熔体加压和减少熔体与常温的温度差,但当熔体温度太低时,压力不能传递到壁厚凹陷部位.所以要求料温调整到适当位置.ABE增加模温由于凹陷部位离浇口较远,如果模温太低,熔体粘度上升太快,压力不能传递到远离浇口的凹陷部位而注不满.但模温太高可能产生飞边.AC近浇口处凹陷ACA增加保压时间,熔体进入模穴后,遇冷模而收缩,使制品的比容增大,密度减少,应维持一定的保压时间进行补充.ACB调整注射速度根据制品的结构不同,有时需用快速充模,有时需用慢速充模.ACC增加保压压力增加保压压力和延长时间,目的都是为了补充因制品收缩而所需要的熔料,但当塑料流动性大时,高的压力会产生飞边引起收缩凹陷,这时可适当降低料温或改用流动性低的塑料成型.ACD调整料温有时降低熔体温度,特别是前段温度,使进入模穴的比容变化减少,容易冷固,有时提高熔体温度,使熔料粘度下降,容易充模.ACE降低模温,以加速塑料熔体表面固化定型.例,用PS料成形电话机透明字粒时,宜用注射压力大,中速偏慢,60~90度的模温成型.由于字粒特厚,约7mm左右,要用较大的压力,以降低熔体比容.对应的锁模力也应足够大,否则易产生飞边.注射速度太快易产生气纹,太慢易产生波纹,模温太高,成型周期处长.冷却时间短易产生缩水,因字粒太厚,在表面没有固化的情况下易收缩凹陷,所以增加冷却时间可减少缩水.例,广顺塑料模具厂用AS料成型,在远浇口处有一壁厚的扣位,浇口用点浇口方式,在扣位处易产生"真空泡",可用低料温,慢速,适当模温成型,慢速是为了不使点浇口过早封闭,让它有一定的料流进行补缩,当流道有气泡时,说明主流道先被封闭,应加大主流道或流道.注意它不能用加保压或时间,更不能过大的压力,否则粘模.模具及制品设计B模具及制品设计当制品设计的壁厚不均匀,或壁厚太大,再加上冷却调节模温,浇口,流道系统及排气等没有合理配置时,易产生收缩凹陷,模具及制品设计的缺陷用工艺很难弥补.BA壁厚不均匀,或壁厚太大熔体在壁厚部位贮热量大,如果不及时移走,将使得比其它部位温度更高,易发生收缩,所以在壁厚部位开设冷却水道,使冷却发挥最大的作用.在制品设计上,应使壁厚均匀,尽量避免壁厚的变化,对于结晶型的(PP,PE,PA,POM,PET等)塑料制品厚度变化超过50%时,最好用筋条取代加厚的部位.BB温度调节系统a对壁厚部位开设冷却水道外,对薄壁部分有意提高它的温度,这样用模温来控制制品同步冷却收缩.B使用较低的模温可以减少塑料制品的成型收缩率.C当模温太低时,熔体将充不满模.BC浇口,流道系统]浇口,流道系统(即浇注系统)是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道.浇口,流道系统设计好坏对制品性能,外观和成型难易程度影响很大.高分子热塑性塑料熔体属于非牛顿液体,在流动过程中,其表观粘度随剪切速率的变化而发生显著的变化,对于假塑性液体而言,剪切速率增加时,表观粘度会降低,温度对聚合物的表观粘度也有很大的影响,这对分子链间作用力大的和分子链刚性大的塑料如CA,,PC等,其影响是很明显的.与普通液体相比,聚合物熔体又具有较大的可压缩性.当压力提高时,其表观粘度增加.由于塑料在注塑模浇注系统中和型腔内的温度,压力和剪切速率是随时随处变化的,在充模这一阶段,以尽可能低的表观粘度和较快的速度充满整个模穴;而在保压这一阶段,又能通过浇注系统使压力充分地传递到模穴各部位.同时,通过浇注系统中浇口的适时凝固来控制补料时间,以获得外形清晰,内应力小,无气泡,无缩孔,无凹陷的制品.主流道,流道,分流道,浇口构成的浇注系统是塑料熔融体进入型腔的通道.当型腔内的熔料乃至型腔最远端的熔料尚未冷却硬化之前能有持续的压力传递时,是可以防止因压缩不足而造成的收缩,但当浇注系统各个部分或某一部分尺寸过小,流道效率低,阻力过大时,将消耗压力和过早冷却,使压力不能传递到模穴的熔体上.如果,浇口不适时地冷却硬化,即使保压时间很充分也难以起作用,当然,浇口也不能过大,否则失去剪切速率,物料的粘度高,同样不能使制品饱满,甚至在保压结束时出现倒流,增加了浇口位置的收缩.流道中开设必要的有足够容量的冷料井,以排除冷料进入模穴影响持续充模情况.点针式浇口的浇口长度一定要控制在1mm以下.否则塑料在浇口凝固快,影响压力的传递,必要时增加点浇口数目或变更浇口位置以适应实际情况.当流道长而厚时,应沿着流道边沿开设排气沟槽,减少空气对料流的阻碍作用.对多浇口模具要注意调整各浇口的充模速度.浇口最好对称开设,并限制靠近主流道的浇口的料量.对多穴模也有一个如何使各个模穴填充平衡的问题.有针对性地开设浇注通道.原则上浇口应开设在制品厚壁部位.从直流道到收缩区域要有畅顺通道.第三节飞边(溢边,批锋,毛刺)飞边大多发生在模具的分合位置上,如动模和静模的分型面,滑块的滑配位置,镶件的缝隙,顶针杆孔隙等处.飞边在很大程度上是由于模具缺陷或机台锁模力太小,其产生的张开力大于锁模力时,模具胀开,使塑料溢出,造成飞边.在成型工艺条件方面塑料熔体粘度太低可能出现飞边.如果塑料粘度太低,则其流动性高,很容易流入模面之间的微小缝隙,增大张开力,如PP,PA,PE等塑料本身特性是粘度低,收缩率大,固然要提高锁模力.PA,PC,ABS等因有强的吸水性,对水份敏感,导致在高温下大幅度降低流动粘度.增加飞边的可能性.所以要考虑原料的充分干燥.此外,熔体温度过高或模温过高等,都有可能造成飞边的产生.计量不准确在正常情况下,带有缓解垫的计量对保持制品质量是一个保证.但如果料量超出缓冲垫需要,则会造成多料,结果易产生飞边.当塑料原料粒度大小不均匀时,会使加料分量变化不定,造成计量不准,使制品或不满或飞边.塑料充模速度过快或压力过大易造成飞边.因压力过高速度过快时,对模具张开力增大,导致溢边,故当模穴一旦注满,应立即将注射压力降为较低的保压压力,或把注射速度也降下来,这样,熔体前端的塑料便有机会冷却固化,减少溢料机会.用多级速度注射.由于制品结构的不同,尤其厚薄均匀度等的不同,需要均衡注射速度否则在注射薄壁部分时,由于速度过快压力过高而造成飞边产生.在易造成飞边的部位用慢速成形,待毛边部位形成"硬壳层"后,再提高注射速度.保压切换前注射速度降低,确保在毛边部位形成"硬皮层".在生产过程中突然产生飞边,可能模面上有异物,如飞边料粘附在模面上等.须每班或每天定期清洁模面上的异物.模具及制品设计模具分型面精度差旧模因早先的飞边挤压,使型腔周边疲劳塌陷.分型面上粘有异物或模框周边带有凸出的撬印毛刺.活动模板变形翘曲.模具和入料配置不合理在不影响制品完整性的前提下,流道应尽量安置在制品对称中心上,在制品厚实的部位入料.避免出现偏向性流动,使一边缺料而另一边带飞边.模具模穴的开设位置过偏,会令注射时模具单边发生张力,引起飞边•有些塑料,如PE,PP,PA等,在熔融态下粘度很低,具有很高的流动性和穿透能力,比较易进入活动的或固定的缝隙,因而要求模具的设计制造精度更高.当制品中央附近有成型孔时,习惯在孔上开设侧浇口,在较大的注射压力下,如果锁模力不足,模的这部分支承作用力不够,发生轻微挠曲时造成飞边.当模具侧面带有活动滑块时,其侧面的投影面积也受成型压力作用,如果支承力不够,也会出现飞边.当上述设计成为不可避免时,操作工艺上要降低注射压力或提高锁模力.必要时对模具补强.滑动型芯由于是动作机构,如配合精度不够会产生飞边.固定型芯与型腔安装位置偏移,会产生飞边.型腔排气不良,特别对深底形型腔,在注射高压下,受压缩的空气会爆破性地将模的分型面胀开逸出,于是塑料随同溢出,形成飞边,对于在模的分型面上开设了排气沟的模具,无疑对顺利充模,减少飞边很有作用,但如果排气槽开得太浅受异物阻塞,模内气体排出不及,会形成飞边.如果沟槽开得过深过大,熔料有缝隙可泄,也会形成飞边.多模穴模具,没有按照型腔容量大小及与主流道距离的远近,而相应调配好分流道与浇口的尺寸,也致使充模受力不均产生飞边.此时应均衡流道与浇口的尺寸,使各模穴受压均匀.一句话,飞边产生的原因主要在于:合模精度不好,模具变形,模材料强度不够.材料PP.PE,PA等塑料熔体粘度低,渗透能力强易产生飞边•PA,ABS,PC等因含有水份,对水分敏感,而导致在高温下大幅度降低流动粘度,水份在熔体中有增塑和稀释作用,有易产生飞边的可能性.因加入再生料太多而令粘度下降而产生飞边.机器(1)机台真正的锁模力不足每台注塑机都有一个额定锁模力,这个锁模力必须高于注射成型件纵向投影面积在注射时形成的张力,否则将选成胀模,而形成飞边.模板不平衡注射机四根哥林柱的变形不均匀模具安装的不平衡.第四节银纹银纹(气纹)是塑料在充模过程受到气体的干扰而出现在制品表面熔料流动方向上的缺陷.气体的成份包括水汽,分解气,空气以及溶剂气,以水汽,空气和分解气为多见.当这些气体没有控制到一定的限度时在注塑成型后仍然滞留在制品表面,沿料流方向刻蚀成一连串在光照下闪烁的大大小小泡点时我们称之为银纹或气纹.事实上,在注塑过程中气体的存在是不可避免的而且有相当一部分残留在塑料内部.当模内压力足够大,气体含量没有超过一定的限度时,气体以分散的状况溶解到塑料里面去;但当模内压力不够大,而气体含量又超过一定的限度时,这些气体便从熔融塑料中纷纷释放出来,到达制品表面而形成银纹,困闭在厚的壁体内而成为气泡.无论是制品表面的气泡形成银纹,还是制品壁内的气泡,可能由于四种气中某一种气体为主作用的结果或几种气共同作用的结果,它由原料,模具,塑化机构,工艺参数的调节,甚至天气的变化(尤其是湿度的变化)等而变化,所以这个问题又有点复杂.但无论如何,问题的重点及解决的对策都集中在水汽,空气和分解气上.水汽:主要考虑干燥机的干燥效果.当湿度较大,模具温度又低时(低于露点)易吸附水汽.空气:主要考虑1塑化时的排气,如背压的调节,松退的调节等.背压过小易进入空气,背压过大可能流涎即用松退,松退过大而吸入空气;2注射时模具的排气.注射速度过快,可能由于模具排气不良或剪切过大.分解气:主要考虑1塑化时料筒温度偏高或塑化剪切过大,2注射时,剪切过大.下面分别讨论这几种气的来源及在制品表面的特征来控制气的含量.水汽在制品出现银纹时,首先检查塑料原料是否干燥良好,水分是否降到湿含量的限值以下.尤其对PC,PA,ABS,PET,PBT,PPS,PPO等工程塑料的干燥•一般来说如果气纹不规则地分布在塑料件的表面上,大都是由于水汽所致.水汽的来源:(1)塑料从大气中吸潮,不同塑料吸潮的能力不同,如不干燥到要求含量以下,很可能在制品表面形成气纹.各种塑料材料的吸水量适合水分的含量,干燥温度,干燥时间等可见2,3,1材料的干燥一节.塑料从着色剂混合后再进行干燥.如塑料先进行干燥再和着色剂混合就要注意着色剂的吸潮问题.1)最好在注塑机上直接安装热风循环干燥机.否则要注意:料斗对一般塑料影响不大,但对PC等对微量水分也十分敏感的塑料却非常有害,应采取措施保持干燥.热风循环干燥机,既可免去重新受潮又能预热塑料.2)模具的模腔内带微量的水分.水分的来源可能是空气湿度过大,遇到冷的模具而凝聚成水的水珠(如模温低于露点).也可能是冷却水路的泄漏进入模穴的水分.这些水分被熔料汽化后便形成银纹.去除水分的设备:A拌料除湿机:它可在搅拌塑料的同时,通以60~80度的气流把塑料中的外在水分去除.以防止在热风干燥机中的下料口处结块而不能下料.B热风干燥机或干燥箱.一定要注意干燥机制干燥效果问题,干燥机内的温度均匀程度.干燥是否良好的简单检查办法:用对空注射法,看射出来的料是否连续,光洁,如果不连续,光洁,有气体冒出(白色的气体),说明没干燥好.尤其在相对较低料温下有此现象产生.空气由于空气涡流作用而造成的银纹形态与其他液汽物质造成的形态稍有不同.气泡粒极其微细而密集,主要分布在制品靠近浇口的位置.如果浇口是针状的,形成以浇口为中心的放光芒状纹.如果浇口是侧式平衡于制品壁面的,形成以浇口为收拢点的扇形纹,空气的这种干扰,有时不大容易区别于水汽或分解气气纹,有时可能是共同作用的结果.空气的来源:A料内夹带空气再生料料粒结构疏松,微孔中贮留的空气量大.颗粒中掺入大量粉料,在料筒加热熔化时,容易夹带空气;原料中加入回收料.使其粒径相差太大时,易夹带空气;螺杆预塑时背压太低,转速太高,使螺杆退回过快,空气易随熔体一起推向料筒前端;加料段温度过低,使进入压缩段的料有部分仍保持粒状.或相反,加料段温度过高,使一部分料过早熔融,充满螺槽.使空气无法从加料口退出.随后被熔料裹卷送往前端,最后进入模穴.为了防止流涎,使松退量过大,吸入空气,并随熔料注入模穴形成银纹.螺杆的压缩比增大,可增加排气.调节背压和松退量,是降低塑化过程中带入的空气量的最简单而又有效的方法.B充模过程的排气在高温高压下,低粘度熔融塑料突然穿越狭窄的浇口,进入具有较大自由空间的模腔,形成高压喷射状态,夹带了流道和模腔内存在的空气,结果在塑料冷凝时留下了分散气流的痕迹,表面层塑料将因为溶解空气程度不同而具有不同的折光率和粒子密度,气泡点按料流方向,四散分布,这就形成了放光芒状和扇形状纹等缺陷,有时叫它为喷射痕.在主要料流通道上,壁厚变化过大或设置有嵌件或镶块时,妨碍了料的自然流动,形成涡流,增加了空气干扰的可能.由于设计上的缺陷,如浇口位置不佳,多浇口制品,浇口不对称排布,模的冷却系统不合理使模温差别大等,造成熔料在模穴内流动不连续,堵塞了空气逸出的通道,使空气混同熔料成型.模具分型面缺乏必要的排气孔道或排气孔道不足,堵塞,位置不好,又没有嵌件,顶针之类的加工缝隙排气,使流道和型腔中的空气不能在塑料进入的同时离去.注射时用低速通过气纹区域或有气纹的区域.分解气没有那一种塑料能在普通热加工温度下和剪切作用下不分解一些气体.不同的塑料有不同的分解时间和温度,有些塑料虽然发生了热降解,但分解出来的气体并不多.有些塑料一开始降解就有较大量的气体发生.塑料分解出来的气体成分十分复杂,比如PP料,其氧化分解生成气有:醋酸,甲酸,酯类,水分,丙酮,甲醛,乙醛,二氧化碳,一氧化碳等等.不管是什么成分,其造成的缺陷就是银纹.一般来说如果银纹分布在制品壁厚处,很可能是分解气所产生的.分解气可通过空射来简易判定:如果空射时有浓烟或有黑烟并有烧焦的气味产生,就认为是分解气所为.造成塑料发生分解气的原因:熔体温度过高,造成分解;料筒温度过高,或料筒的发热圈控制失调,应由喷嘴开始,逐渐降低料筒温度.熔体在料筒里的停留时间过长.小制品用大机,或缓冲垫量过大,或料筒内的呆料,死角处因长期受热而分解,或成型周期太长,使熔体在料筒里的停留时间过长而造成分解;熔体在料筒里的剪切过大,螺杆的压缩比过大,螺槽太浅等,再加上螺杆和转速过大,背压过大等.造成熔体在料筒里的剪切热过大而使熔体分解,模中流道,浇口,型腔因摩擦阻力大,造成局部过热,使通过的物料升温而分解.塑料本身质量差,容易分解:有些牌号的塑料,本身不能受较高的温度或较长的受热时间或较大的剪切力作用,特别是当含有微量杂质或微量水分时,可能发生催化裂化反应.对这一类塑料可考虑加入一定量的润滑剂(UPVC中加硬脂酸及其盐等)以尽量降低其分解的可能性.塑料中含有有害的屑料:所谓屑料,是指塑料在剪切或破碎过程中生成的碎料,屑料包含着由于强力剪切而造成的大量断裂链段,同时,屑料还有着无可比拟的巨大表面积和疏松结构.单从这两方面看,已不难理解为何屑料既易受潮,又有极高的热敏性,从而破坏了整个原料结构,使进入料筒的料屡屡受热分解.混合塑料原料和破碎的回收料由于粒度相差大或粒形相差大,致使受热程度难以兼顾.当大部分塑料进入成型温度时,可能有小部分塑料开始发生分解,再生料的再生次数过多或与新料比例太高.由于再生料已经局部地损坏了分子链结构,因而对热也象屑料那样敏感.塑料原料受污染,带有易分解成分或促进分解作用成分.加工过程剪切过大,使熔体升温,造成分解:注射压力或注射速度过快;螺杆预塑时螺杆转速太快同时背压太大;模具浇口太小或高粘度塑料选用孔径过小的喷嘴,高速度料流经过时产生磨擦热使料分解.溶剂气由溶剂气产生银纹的机会较少,它可由干燥机部分挥发.塑料颗粒原料是在合成树脂厂将聚合体融熔挤出后造料而成,如果清洗不净,难免会夹带一些挥发性溶剂.在注塑中这些溶剂便随同熔料进入模穴.比如在生产中,某些带杂色的改性聚苯乙烯或ABS于机台加热中常会发出难闻的刺激性臭气.塑料原料中的液态助剂如助染剂白油,润滑剂硅油,增塑剂二丁酯以及稳定剂,抗静电剂等用量过多或混合不均,以积集状态进入模穴,形成银纹.水汽和分解气的混合气检验方法:(1)对空注射(2)材料所对应的料筒温度的设置是否偏高.(3)螺杆转速(4)背压.一般空射之后看熔料质量的好坏来判断.解决办法:(1)加强干燥(2)降低料筒温度(3)加强模具排气(模排气或慢速成形)第五节熔接痕熔接痕形成的原因:熔接痕是由注射中两股料相遇时,在其界面处未完全熔合而造成的一种线状痕迹.熔接痕是在制品有孔,嵌件时,塑料分股流动或者浇口多于一个以及厚度变化所形成.此外,在发生浇口喷射充模时也会生成熔接缝.喷射时,熔体直接射入模腔,直到撞到对面的模壁,随后而来的熔料产生压缩使料流折迭,于是在折弯相遇地方形成.熔接痕的种类有熔接痕的制品,熔接痕部位的力学性能,一般都低于没有熔接痕的部位.最常见的熔接痕有两种:充模开始时形成的熔接痕称早期熔接痕;充模终止时形成的熔接痕称晚期熔接痕当两个浇口沿轴向配置时,形成的熔接痕为晚期熔接痕,当两个浇口沿垂直于制品轴线方向并排配置时,这样的浇口位置导致早期熔接痕的形成.早期熔接痕强度很难用改进成形工艺的方法得以提高,显然早期熔接痕强度只能决定熔接痕的存在情况和取向程度.HIPS和PS一样,模具温度提高,熔接痕强度增加不大,提高注射压力可使充模终止时形成的晚期熔接痕略有增加.因此对熔接痕强度影响最大的是注射温度,注射温度高熔接痕强度也大,解决熔接痕的办法与收缩凹陷有很多相似之处.在工艺参数调整方面对熔接痕的影响(1)调好料筒(包括喷嘴)温度:温度高,料的粘度小,流动通畅,熔接痕变细;温度低,减少气态物质的生成.(2)预塑时,增加背压力,使塑料密度提高和熔体温度上升,增加螺杆转速使塑料粘度下降.干燥好塑料,使塑料中低分子物质挥发,如水分,油迹,脱模剂,特别是含硅脱模剂及一些有机小分子气体.对流动性差的或热敏性高的塑料,添加润滑剂及稳定剂,必要时改用流动性好的或耐热性高的料.在不产生飞边的情况下,降低锁模力,方便排气.延长注塑周期,使塑料塑化更完全,更畅顺均匀充模,必要时更换塑料化容量大的机台.提高模具温度或有目的地提高熔接痕处的局部温度提高注射压力,注射时间.调好注射速度:高速可使熔料来不及降温即到达汇合处;低速可让型腔内的空气有时间排出.调好料量.增加料量以压紧制品.减少料量以减少注射时的压力损耗.在模具的设计与制造方面(1)增加主流道和分流道尺寸,提高流道效率.同时也增加冷料井的容积.(2)扩大或缩小浇口截面积,改变浇口位置.A熔接痕离浇口太远时.要改变浇口位置,使尽量靠近一些也可用几个相同的对称浇口代替B浇口开设要尽量避免熔体在嵌件,孔洞周围流动.C发生喷射充模的浇口要设法修正,迁移或加挡块缓冲.也可设计成护耳式浇口.在制品不缺料的前提下,尽量减少多浇口的数量,因多浇口肯定会产生晚期熔接痕.而单浇口则可避免.开设,扩张或疏通模穴排气通道,其中包括利用镶件,顶针缝隙排气,主要将空气和挥发成分排除.改模具,使料流合理化:A使模穴的充模速度连续均衡.B减少流通截面积变化过大而造成熔接痕.C加厚制品以免过早固化.D接痕处壁厚太薄,要从浇口开始起一直加厚至接痕处如图是PS透明制品例.在矩形片的近周边处环绕一条封闭式的厚棱,扇形浇口在侧边连接注塑结果是制品上的两条熔接痕不能消除.据分析,环状的厚棱起着和流道几乎一样的作用,使充模从一个流速变成三股.厚棱流速特快,很容易先充满制品的四周,留下中央部分最后充满,即就是说,三条流路最终并不在模穴分型面边缘消失而模穴中央处相遇,这就形成了熔接痕.因困有大量的气体时,熔接痕更粗更深.对这种情况,调整工艺参数是无济于事的.要将厚棱作部分中断或缩小厚棱与片的厚度差才有效果.或浇口开设在中央位置,使熔料向四周扩散,最后到达模穴分型面边缘.当熔接痕不能消除时A把熔接痕引导到不影响制品外观质量的位置,办法是改变浇口位置,尺寸,改变制品壁厚等.B在熔接痕附近开设熔合井,使熔接痕脱离制品.在材料方面(1)材料混料污染,影响熔接痕的强度.(2)材料流动性差.材料的挥发性气体多.润滑剂过多,尤其硅油太多.色粉不均或颗粒太大,易形成结合线处颜色不均匀.使用球状色粉染色第六节翘曲(变形,弯曲,扭曲)制品的翘曲主要是由于内应力的影响而产生.因此,首先讲一下注射制品内应力,然后系统讲一下制品的翘曲变形.注射制品内应力注塑制品内应力概述:在没有外力存在下,材料内部由于成型加工不当,温度变化等原因所产生的应力为注塑制品的内应力,其本质是高弹变形被冻结在制品内而形成的.注塑制品的内应力,影响了制品的力学性能和使用性能.例如翘曲,变形,甚至细小裂纹,制品光学性能变坏,制品变浑浊等.内应力还会使注射制品在流动方向上显示出较高的力学性能,而垂直于流动方向的力学强度较低,使制品性能不均匀,从而影响制品的使用.特别是当制品受热,有机溶剂能加速制品开裂,如油,脂肪,溶剂以及其它物质可引起热塑性塑料在拉伸应力下开裂,开裂程度随温度升高而加大.减少内应力的方法,是在注射时采用较高的温度,高于粘流温度,温度应均匀.同时注射压力较低.虽然这样,充模时熔料流经喷嘴,烧浇口和模穴所产生的内磨擦力,仍然会使塑料分子取向和变形.模腔充满的同时,熔体在接触冷的模壁受到急剧的冷却,制品外层冷却凝固时,内层还没凝固,分子还有流动,在进一步冷却过程中,由于内外冷却不一致,还会产生应力,这时是内层继续收缩受到凝固外层的阻碍而产生的应力,而且在保压过程,塑料流动取向也阻碍分子重排.注塑制品内应力的种类:取向应力,是在充模流动过程和一定的构象被固定下来而产生的.温度应力,是塑料在冷却过程温度的不均匀分布而产生的.与注射过程中塑料分子本身的平衡状态受到破坏而形成新的不平衡体积有关的应力,如结晶过程.与脱模时制品变形有关的应力.以上几种内应力中取向应力和温度应力是比较重要的,它们对制品物理力学性能影响较大但是通过工艺的改进可大为减小.与体积不平衡状态有关的应力是难以消除的,因为塑料凝固时,甚至在极其缓慢的冷却下,制品也不能达到平衡体积,不过这种应力实际上并不大.制品从模穴中顶出时受到弯曲以及由于热塑性塑料并未在整个截面上凝固而产生的应力,如果采用结构合理的顶出系统,保证最佳注射条件,降低开模时模穴内的剩余压力,与脱模时制品变形的应力是可以减至较少的.A取向应力:注塑制品内部大分子取向后容易产生内应力,由于取向方向不相同,取向程度的不一致以及取向与非取向的界面等因素,都会造成应力集中.注塑时,熔体迅速冷却,在低温下熔体粘度较高,取向的分子不能充分松驰,而产生的内应力对制品力学性能和尺寸稳定性都有影响.注射过程中各工艺参数对制品内应力都有影23取向度响.如下图1,3,注射压力4,保压时间14注射温度2模具温度熔体温度对取向应力的影响最大,提高熔体温度时熔体粘度下降,因而剪切应力和取向降低.此外,在高的熔体温度下,取向应力的松驰程度较大,可是,当粘度降低时,注射机螺杆传递至模腔的压力增大,可能使剪切速率提高,导致取向应力增大.保压时间增长,取向应力增大,直到保压终了或热塑性塑料在浇注系统的浇口凝固为止.提高注射压力同样会因剪切应力和剪切速率的增加,而引起取向应力的增大.制品厚度对内应力也有影响,取向应随制品厚度的增加而降低,因为厚壁制品冷却缓慢,熔体在模穴内冷却,松驰时间较长,取向分子才能回到无规状态.模具温度高,熔体冷却缓慢,致使取向应力减小.B温度应力塑料注射时,熔体温度和模具温度之间温差很大,这使靠近模壁熔料冷却较迅速,因而产生了在制品体积内分布不均匀的应力.由于塑料材料的比热容较大,导热系数小,制品表面层比内层冷却快得多,制品表面所形成的凝固壳层,会阻碍内部在继续冷却时自由收缩,结果,在制品内部产生拉伸应力而在外层则产生压缩应力.保压期间还有少量熔料进入模穴进行补缩,这使已凝固的壳层受压力状态在模内冷却的,而所受压力又大于塑料因温差收缩而产生的压力,则与冷却有关的压力被模内压力抵消,也可能不存在.但是当保压时间短或模内压力迅速下降为零,制品内部会产生拉伸应力,而外层产生压缩应力.若在制品冷却最初阶段内出现零压力,这时制品内部还是未凝固的熔体而外壳又凝固不足,这种壳层很容易变形而使表面形成凹陷.在冷却的中期阶段,当制品的外壳已经有足够的强度时,如果模内压力衰落到零,则制品内部可因内层分离而形成空洞.如在制品冷却后期模内压力达到零或在开模时尚未达到零(这时熔体在保压期内更多地进入模腔内而发生),则材料的正常收缩会遇到障碍.在这种情况下,冷却之后的制品密度较高,特别是在浇口附近,受到的拉伸应力也更大.综上所述,热塑性塑料由于收缩所产生的应力越大,则材料在模内由于压实作用而产生的应力越低(保压时间短,保压压力低),反之,在压实过程中应力越大,则材料在冷却时收缩时收缩所引起的应力就应当越小.制品形状和尺寸对内应力也有很大影响.制品表面积与体积之比越大,表面冷却快,取向应力,温度应力也越大.取向应力主要产生在制品薄的表层内,因此,可以认为取向应力应该随制品表面对其体积之比的增加而增大.制品厚度越不均匀或者制品带有金属嵌件,都容易产生取向应力,所以嵌件和浇口都应设置在制品的厚壁处.C与注塑过程中塑料分子本身的平衡状态受到破坏并形成不平衡体积有关的应力.结晶聚合物结晶区与非结晶区界面产生的应力或者结晶程度不同,收缩不一致产生的内应力等,这是由高分子材料特性所决定的,所以这种应力也较难克服.内应力的分散与减少制品最好能避免产生内应力,但是注塑制品成型条件及高分子材料结构特征,只能尽量减少内应力或者使内应力尽量分布均匀.塑料材料:材料中的杂质易造成内应力,如PC聚合后用溶济去掉低分子物和单体.塑料材料分子量较高,分子量分布较窄的内应力也较少,多组份塑料各组份应分散均匀,排气好,造粒时颗粒应塑化均匀,制品内应力小.结晶性塑料中加入成核剂如PP中加入成核剂已二酸(0.2%~0.5%),使结晶更完善,球晶体积小,数量多,制品内应力小,冲击强度大大提高,而大球晶与非晶界易造成内应力.制品设计:在制品设计上应该力求表面积与体积之比尽量小,比值小的厚制品冷却缓慢,内应力较小,而表面积与体积之比大的薄壁长流程制品易产生内应力.厚薄公差尽量均匀,厚薄公差大,冷却不均匀易产生内应力,遇到厚薄不均匀的制品时,在厚薄结合处不采用直角过度,否则易造成应力集中,最好采用圆弧过度,可避免上述缺陷.当制品带有金属嵌件时,嵌件材料最好选择铜质或铝质并预热,防止金属材料与塑料材料热膨胀系数不一致而产生内应力.在制品造型上选用曲面,双曲面不仅美观,而且也能减少变形,能够吸收冲击能,使制品内应力较小,而大平面易产生缩孔,因为轴向与径向收缩不一致,如果设计为椭圆孔,沿轴向减小了因取向产生的内应力,椭圆孔沿长度方向与受力方向一致.在孔的布置上,在圆孔的周围再开一个工艺圆孔,可近似看成椭圆孔而减少了内应力.模具设计:模具设计对制品内应力也有影响,浇口小保压时间短,凝封压力低,制品内应力小,反之则较大,浇口设置在制品壁厚处,注射压力,保压力较低,制品内应力小.流道大注射时间短,熔体不易降温,内应力小,反之则较大.模具冷却系统设置应均匀一致,定,动模板上两片模具冷却同步,制品内应力小.顶出装置应设计成大面积顶出,制品内应力小,模具应有一定的脱模斜度,使脱模斜度不小于1度(1.7%),小型件为0.2~1%,大型制品为5%.工艺条件:注射温度对制品内应力大小影响很大,因为热塑性塑料取向程度随注射温度的提高而减小,所以适当地提高注射机筒温度,保证物料塑化良好,组分均匀可降低收缩率,减小内应力,模具温度提高,制品冷却缓慢,取向分子可松驰,内应力也降低.注射压力可使塑料分子取向作用增大,较高的注射压力产生较大的剪切力,使塑料分子有序排列,因此制品取向应力增加.保压时间处长,模内压力由于补压作用而提高,熔料产生较高的剪切作用,分子取向程度提高,制品内应力增加.注射速度对注塑件内应力的影响比温度,压力等因素要小得多,当注射速度较低时,制品易产生熔接痕,取向作用也较低;而注塑速度较高时,制品表面质量差,制品内应力也较大,最好采用变速注射,即快速充模,当模穴充满后用低速,变速注射一方面充模过程快,减少熔接痕,低速保压减小分子取向,内外温差小,制品内应力降低.内应力可采用热处理的方法消除.热处理的实质是使塑料分子中的链段,节有一定的活动能力,冻结的弹性变形得到松驰,取向的分子回到无规状态,同时也使结晶更完善,这样就可以大大减小制品的内应力.翘曲翘曲是制品形状偏离了注塑料模穴的形状.翘曲主要包括常温下的翘曲和受试时间和受试温度下的翘曲.发生翘曲最常见的是扁平制品,如托盘,箱体,盒类等.种类不同的热塑性塑料有不同的翘曲倾向,结晶塑料的翘曲倾向较非结晶态塑料要大,翘曲受注射过程工艺参数,制品和模具的结构等因素的影响.热塑性塑料的翘曲也取决于径向与轴向收缩之差,这一差值是由分子取向造成的.流动方向(轴向)上的收缩一般比垂直于流动方向(径向)上的收缩要大.收缩可因充模后取向应力的松驰而增大.取向:充模时,塑料分子沿着流动方向有序排列,流动停止后,这些取向的分子力图恢复正常的卷曲状态.如果这一情况发生,则制品在此方向上的长度就会缩短.垂直于流动方向上的取向分子比流动方向上因松弛而产生的收缩经流动方向上的收缩要小得多.由于收缩不一致,一些薄型,大平面制品就会翘曲.结晶:非晶态塑料由于热收缩小,其收缩率比结晶性塑料小得多,但是在相互垂直的各方向上的收缩率则因取向而有差异,只是这些材料制品翘曲程度要小一些.HDPE在流动方向上的收缩率为2.8~~3.2%,垂直方向上为1.8~2%.所以HDPE扁平制品更易翘曲.两个方向上的收缩率的差别还受材料相对分子量及相对分子质量分布,添加剂的种类的影响.相对分子质量小,相对分子质量分布窄的HDPE扁平制品翘曲度小.添加剂中的着色剂,如酞类颜料会使HDPE收缩率增加,因而其扁平制品的翘曲程度也较大.为了减小制品的翘曲,应当尽量减少流动取向和取向应力松弛.减小流动取向最有效的方法是提高熔体温度.为缓和取向应力的松弛,可以采用较低的模温,从而制得不翘曲的制品.可是这种效果是暂时的,因为冷却很快会产生较大的内应力,这样的制品在使用过程中仍然可引起制品翘曲.要得到不翘曲的制品,必须保证浇口位置设计合理,特别应注意料流方向.如果模内建立了平行流动,尽管在相互垂直的两个方向上收缩有差别,也不会产生引起翘曲的应力.采用缝形浇口,扇形浇口,可以在最大程度上保证平面的平行流动.这些形式的浇口在注射表面积大的扁平制品时是必须采用的.在这种情况下,充模均匀,制品上不会产生流痕,当然翘曲也降至最小限度.为防止制品翘曲还可采用多点浇口.注射成形条件采用适当的模具冷却系统改善顶出方式,增大顶出面改变浇口位置改善模具表面光洁度加加强筋提高注射温度降低注射压力延长冷却时间逐渐降低保压压力调节模具温度YNNY温度差:制品在模内冷却不均匀,常常是产品翘曲的原因.一般模芯温度高就向模芯侧翘曲模腔温度高就向模腔侧翘曲.材料Y改用流动性好的材料改用收缩率各向异性小的材料加添加剂等模具及制品设计第七节制品尺寸变化制品尺寸变化,其原因有:各批量制品间成型条件变化,模具变形,空气湿度变化,颗粒大小不均,干燥不好,每批材料性能变化,液压系统不稳定等•结晶度较大的PP,PE,PA等尤为明显.制品尺寸变化,本质上是塑料的不同收缩程度所造成.按收缩产生变化的起因,大体上可分为成形条件,模具及制品设计,原材料以及机器设备等四种原因.成形条件的变化引起制品尺寸变化对于不同批量生产的产品,尺寸发生变化:稳定工艺参数的设定或把工艺参数贮存在电脑内存里,以备下次生产时调用.参考上批生产的QC样板,进行合理的参数调整.对于同一批产品尺寸发生波动:垂直料流方向料流方向加工温度收缩率%T塑料加工温度如图随着加工温度的升高,制品尺寸的收缩倾向变小,由图可知,随着加工温度的升高,料流方向和垂直料流方向的收缩率减小,两条曲线有一个交点,应在交点温度以上加工,以使收缩变化平缓,两个方向收缩差异减少.对于充模困难制品的注塑,特别要偏重高温低压条件,尽量减少尺寸的收缩量和收缩差异,以稳定产品尺寸.模具温度:模温对于一般塑料制品尺寸的影响不算很大,但对于结晶型塑料的影响却不能忽视.模具温度高,制品贮热量大,冷却降温过程长,有机会缓慢通过结晶化温度,因结晶量大而使收缩量增大.模温低,制品迅速降温,很快越过结晶化温度区间而冷却固化,因结晶量小而减少了收缩量•实例证明,当用PP代替ABS制作同一制品时模温高低变化对制品的尺寸影响就明显得多.注意,模温不均本身对各种塑料都有影响.注射压力:显然,在较高的注射压力下,两种料流的收缩都有下降的趋势.可以理解为高压即使塑料密度增加,又使成型后模内制品内压释放增强,抵消了收缩能量.当然,对于须在高温低压条件工作的模具是不能用高压的方法的,以免造成飞边,难脱模或制品变形.注射时间:注射时间充分的成形制品,收缩率减少,如果注射时间过短,熔料熔融粘度的减小而使结晶型塑料结晶量增大,收缩率将增加.加料段温度的调整,使塑化稳定.模具及制品设计方面浇口,流道不均匀模腔数目太多浇口,流道,模腔位置不当顶出不良材料方面每批材料性能变化颗粒大小不均含水量大小不等,干燥不良⑷着色剂:某些着色剂会助长对制品尺寸的影响•如酞菁系有机颜料,如果作为PE,PP着色配方中的组分,就要小心制品尺寸的变化,即使占量小也会使尺寸收缩增大.不过酞菁颜色料用量多少对收缩量的变化影响却又不太大.后收缩热收缩机器液压系统不稳定加料系统不正常塑化系统不正常第八节开裂这里所指的开裂,包括表面龟裂,白化(顶白),裂纹,金属嵌件周围的开裂及制品粘模而造成的创伤或创伤危机.按开裂出现的时间,分脱模开裂和应用开裂.开裂的原因主要是由于内应力而开裂.当内应力超过抗衡力时,就发生应力开裂.解决开裂的办法是在产品及模具设计阶段就应当考虑到如何去减少内应力.提高抗衡力.关于内应力的减少或消除在1.1中已讲述.下面就从一些开裂形成的原因去探求补救措施.1.1(2)分子取向程度(4)3调整工艺条件注射条件高(5)(1)工艺条件与取向的关系如图模温(2)注射压力(3)制品厚度(4)进料时间(5)料筒温度冻结分子取向程度越大,制品开裂的倾向愈大.分子的取向,制品的温差,开模顶出,结晶等都是制品内应力变化,产生开裂的原因.分子取向程度越大,内应力越大;制品的温差越大,内应力越大;结晶程度对内应力也有很大的影响;开模,顶出等机械外加作用不平衡时,对制品产生应力,越出制品的抗衡力时,制品易开裂.在注射成型过程中,应尽可能减小塑料在注入模内时出现的流动速度和冷却收缩速度的差别,以减小分子取向程度,提高制品内部均衡性.降低注射能量.作为有效充模来说,充分的注射能量,即压力,时间,速度,料量等,能使塑料畅顺充模,减小在高粘度下的充注而导致制品结构上的不良力学状况.但是如果因担心出现收缩凹陷或试图取得更好表面光泽而将这些注射能量调得过大,可能会造成制品内部产生大的应变.因为高聚物的特性是受剪切力愈大,分子链愈容易残留强迫高弹形变,当注射压力愈高,速度愈快,充料愈多时,这种应变就愈厉害,内应力愈大.结果,有些制品很快就开裂了有些制品在存放一段时间后慢慢出现微裂或裂纹.提高料温对充模有好处,可减少取向应力,但有的材料成形温度范围窄,提高料温时可能出现分解,使分子量降低,从而影响制品的抗衡力,也使制品开裂.模具温度虽然高的模温可减少聚合物的分子取向,从而使内应力减少,但有可能结晶或模温太高塑料难以固化而脱模困难.如模温太低,塑料过早冷却,熔接缝有可能产生,而容易裂.制品在模内冷却时间太短,未充分硬化即开模顶出,可能使顶杆周围开裂,但冷却时间过长,制品包贴在模芯上,顶出时由于脱模光洁度不够或斜度不够而发生顶白现象.一般模芯难脱模并有顶白现象发生时,缩短冷却时间,或升高模芯的温度,也可把模芯的冷却水减小或压力减小;当模腔难脱模时可延长冷却时间或提高模腔的温度,其原理为热胀冷缩.塑料制品如果在模内散热不好,冷热不均(尤其对大制品而言),可能会使制品出现收缩差异,产生较大的内应力,而使制品开裂.降低螺杆预塑背压压力及转速,使料稍为疏松,并减小塑料因剪切热过高而造成的降解,从而可提高制品的抗衡力.调整制顶出装置,如顶板,顶杆等,使之平衡动作,避免作用力先后不一或倾斜歪曲顶出.调节好开模速度,避免高速拨模;调节好模板的平行度及平稳性在模面上施加适当的脱模剂脱模.注意经常用干净的布清洁模面.对ABS,HIPS等制品,如果推顶部件发白,可采用局部热风加温方法驱除.对有金属嵌件的产品开裂可先预热嵌件.由于金属和塑料的收缩率不一致,塑料的收缩较大,而金属的收缩相对较少.模具方面的改进型腔型芯要有适当的脱模斜度.当斜度不够时,脱模困难,制品受的机械剪切应力过大而开裂.对于易脱模的某些塑料,如PE等蜡质料,模芯不宜过分光滑.型腔脱模面要有足够的光洁度,甚至连抛光方向也应尽量与料流方向一致,对于PMMA,PS等光学塑料,型腔面要求粗糙度更低,大多采用镀铬.制品设计太薄是造成开裂的重要原因之一.要调整好顶出设计和顶出动作.顶杆截面积太小或可起作用的截面积太小,顶杆数量不足或位置配合不佳都会影响脱模的平衡.实际上顶出时顶板很容易倾斜,如果制品投影面积大,将会因倾斜脱模而将制品拉裂.必要时在制品的开裂处附近增设顶杆.调整好流道和浇口的设计流道太粗,太长,不光洁,影响脱模.主流道直径要足够大,使得制品脱模时浇口仍未完全固化.主流道还
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