注塑模成型常見缺陷及解決方法.pdf

1、 成都紡織高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)Journal of Chengdu Textile College第25卷第1期(總第87期 2008年1月Vol 125, No 11(Sum 87文章編號(hào)1008-5580(2008 01-028-03注塑模成型常見缺陷及解決方法羅綱(成都紡織高等?？茖W(xué)校機(jī)械工程與自動(dòng)化系, 成都611731摘要根據(jù)塑料成型過程, 分析了造成塑料制件常見的成型缺陷的原因, 決成型缺陷的方法。關(guān)鍵詞塑料成型變形缺陷中圖分類號(hào):T Q320. 66+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A塑料的注射成型過程是一個(gè)比較復(fù)雜的過程。在注射成型中, , 經(jīng)保壓一定時(shí)間后, 開模取件, 到溫度、壓力、, 造成塑件

2、缺陷。, , 應(yīng)力超過逐漸劣化的樹脂材料。為預(yù)防由此產(chǎn)生的龜裂, 作為經(jīng)驗(yàn), 壁厚7mm 與嵌入金屬件的外徑通用型聚苯乙烯基本上不適宜加鑲嵌件。而鑲嵌件對(duì)尼龍的影響最小。由于玻璃纖維增強(qiáng)樹脂材料的熱膨脹系數(shù)較小, 比較適合嵌入件。另外, 成型前對(duì)金屬嵌件進(jìn)行預(yù)熱, 也具有較好的效果。21112外應(yīng)力引起的龜裂1111龜裂龜裂產(chǎn)生的主要原因是因應(yīng)力產(chǎn)生變形和斷裂所致。應(yīng)力的類型主要有殘余應(yīng)力、外應(yīng)力和環(huán)境應(yīng)力等。11111殘余應(yīng)力引起的龜裂這里的外應(yīng)力, 主要是因設(shè)計(jì)不合理而在外力作用下, 模具某部位產(chǎn)生應(yīng)力集中。尤其在尖角處應(yīng)力集中更大。21113環(huán)境應(yīng)力引起的龜裂殘余應(yīng)力主要由以下三種情況,

3、 即充填過剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成。作為在充填過剩的情況下產(chǎn)生的龜裂, 其解決方法主要可在以下幾方面入手:1 由于直澆口壓力損失最小, 所以, 如果龜裂最主要化學(xué)藥品、吸潮引起的水降解, 以及再生料的過多使用都會(huì)使物性劣化, 產(chǎn)生龜裂。產(chǎn)生在直澆口附近, 則可考慮改用多點(diǎn)分布點(diǎn)澆口、側(cè)澆口及柄形澆口方式。2 在保證樹脂不分解、不劣化的前提下, 適當(dāng)提高樹212氣泡21211真空氣泡在制品壁厚較大時(shí), 其外面冷卻速度比中心部的快, 因此, 隨著冷卻的進(jìn)行, 中心部的樹脂邊收縮邊向表面擴(kuò)張, 使中心部產(chǎn)生充填不足。這種情況被稱為真空氣泡。解決辦法主要有:1 根據(jù)壁厚, 確定合理的澆口、澆道尺寸

4、。一般澆口脂溫度可以降低熔融粘度, 提高流動(dòng)性, 同時(shí)也可以降低注射壓力, 以減小應(yīng)力。3 一般情況下, 模溫較低時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力, 應(yīng)適當(dāng)提高溫度。但當(dāng)注射速度較高時(shí), 即使模溫低一些, 也可減低應(yīng)力的產(chǎn)生。4 注射和保壓時(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力, 將其適當(dāng)縮高度應(yīng)為制品壁厚的50%60%。2 至澆口封合為止, 留有一定的補(bǔ)充注射料。3 注射時(shí)間應(yīng)較澆口封合時(shí)間略長(zhǎng)。4 降低注射速度, 提高注射壓力。5 采用熔融粘度等級(jí)高的材料。21212由揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生而造成的氣泡短或進(jìn)行Th 次保壓切換效果較好。5 非結(jié)晶性樹脂, 如AS 樹脂、ABS 樹脂、P MMA 樹脂等較結(jié)晶性樹脂如聚乙烯、聚甲醛等

5、容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力, 應(yīng)予以注意。脫模推出時(shí), 由于脫模斜度小、模具型膠及凸模粗糙, 使推出力過大, 產(chǎn)生應(yīng)力, 有時(shí)甚至在推出桿周圍產(chǎn)生白化或破裂現(xiàn)象。只要仔細(xì)觀察龜裂產(chǎn)生的位置, 即可確定原因。在注射成型的同時(shí)嵌入金屬件時(shí), 最容易產(chǎn)生應(yīng)力, 而且容易在經(jīng)過一段時(shí)間后才產(chǎn)生龜裂, 危害極大。這解決的方法主要有:1 充分進(jìn)行預(yù)干燥。2 降低樹脂溫度, 避免產(chǎn)生氣解氣體。21213流動(dòng)性差造成的氣泡可通過提高樹脂及模具的溫度、提高注射速度予以收稿日期:2007-03-28作者:羅綱(1974- , 男, 講師, 西華大學(xué)工程碩士在讀, 主要從事數(shù)控技術(shù), CAD /CAM的教學(xué)和科研工作。 第1

6、期羅綱:注塑模成型常見缺陷及解決方法29解決。4 設(shè)置工藝溢料并作為熔接痕的產(chǎn)生處, 成型后再213充填不足21311充填不足的主要原因1 樹脂容量不足。2 型腔內(nèi)加壓不足。3 樹脂流動(dòng)性不足。4 排氣效果不好。21312改善措施1 加長(zhǎng)注射時(shí)間, 防止由于成型周期過短, 造成澆口予以切斷去除。5 若僅影響外觀, 則可改變燒四位置, 以改變?nèi)劢雍鄣奈恢谩；蛘邔⑷劢雍郛a(chǎn)生的部位處理為暗光澤面等, 予以修飾。216翹曲、變形注射制品的翹曲、變形是很棘手的問題。主要應(yīng)從模具設(shè)計(jì)方面著手解決。而成型條件的調(diào)整效果則是很有限的。翹曲、變形的原因及解決方法可參照以下各項(xiàng):1 , 可通過降固化前樹脂逆流而難

7、于充滿型腔。2 提高注射速度。3 提高模具溫度。4 提高樹脂溫度。5 提高注射壓力。6 擴(kuò)大澆口尺寸。低注射壓力、。, 使冷卻不均勻或冷卻時(shí)間的1/21/3。7 。8 (、38mm 或, 可調(diào)整冷卻方法及延長(zhǎng)冷卻時(shí)間等。例如, 盡可能地在貼近變形的地方設(shè)置冷卻回路。4 對(duì)于成型收縮所引起的變形, 就必須修正模具的排氣桿。9 (約3mm 。10 選用低粘度等級(jí)的材料。11 加入潤(rùn)滑劑。設(shè)計(jì)了。其中, 最重要的是應(yīng)注意使制品壁厚一致。有時(shí), 在不得已的情況下, 只好通過測(cè)量制品的變形, 按相反的方向修整模具, 加以校正。收縮率較大的樹脂, 一般是結(jié)晶性樹脂(如聚甲醛、尼龍、聚丙烯、聚乙烯及PET

8、樹脂等 比非結(jié)晶性樹脂(如P MMA 樹脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS 樹脂及A S 樹脂等 的變形大。另外, 由于玻璃纖維增強(qiáng)樹脂具有纖維配向性, 變形也大。214飛邊對(duì)于飛邊的處理重點(diǎn)應(yīng)主要放在模具的改善方面。而在成型條件上, 則可在降低流動(dòng)性方面著手?？刹捎靡韵聨追N方法:1 降低注射壓力。2 降低樹脂溫度。3 選用高粘度等級(jí)的材料。4 降低模具溫度。5 研磨溢邊發(fā)生的模具面。6 采用較硬的模具鋼材。7 提高鎖模力。8 調(diào)整準(zhǔn)確模具的結(jié)合面等部位。9 增加模具支撐柱, 以增加剛性。10 根據(jù)不同材料確定不同排氣槽的尺寸。217燒傷根據(jù)由機(jī)械、模具或成型條件等不同的原因引起的燒傷, 采取的解

9、決辦法也不同。1 機(jī)械原因。例如, 由于異常條件造成料筒過熱, 使樹脂高溫分解, 燒傷后注射到制品中, 或者由于料筒內(nèi)的噴嘴和螺桿的螺紋、止回閥等部位造成樹脂的滯流, 分解變色后帶入制品, 在制品中帶有黑褐色的燒傷痕。這時(shí), 應(yīng)清理噴嘴、螺桿及料筒。2 模具的原因。主要是因?yàn)榕艢獠涣妓?。這種燒傷一般發(fā)生在固定的地方, 容易與第一種情況區(qū)別。這時(shí)應(yīng)注意采取加排氣槽反排氣桿等措施。3 在成型條件方面。背壓在300MPa 以上時(shí), 會(huì)使料215熔接痕熔接痕是由于來自不同方向的熔融樹脂前端部分被冷卻, 在結(jié)合處未能完全融合而產(chǎn)生的。一般情況下, 主要影響外觀, 對(duì)涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴(yán)重時(shí), 對(duì)制品

10、強(qiáng)度產(chǎn)生影響(特別是在纖維增強(qiáng)樹脂時(shí), 尤為嚴(yán)重 。可參考以下幾項(xiàng)予以改善:1 調(diào)整成型條件, 提高流動(dòng)性。如, 提高樹脂溫度、筒部分過熱, 造成燒傷。螺桿轉(zhuǎn)速過高時(shí), 也會(huì)產(chǎn)生過熱, 一般在4090r/min 范圍內(nèi)為好。在沒設(shè)排氣槽或排氣槽較小時(shí), 注射速度過高會(huì)引起過熱氣體燒傷。218皺折及麻面產(chǎn)生這種缺陷的原因在本質(zhì)上與充填不足相同。只是程度不同。因此, 解決方法也與上述方法基本相同。特別是對(duì)流動(dòng)性較差的樹脂(如聚甲醛、P MMA 樹脂、聚碳酸酯及PP 樹脂等 更需要注意適當(dāng)增大澆口和適當(dāng)?shù)淖⑸鋾r(shí)間。提高模具溫度、提高注射壓力及速度等。2 增設(shè)排氣槽, 在熔接痕的產(chǎn)生處設(shè)置推出桿也有利

11、于排氣。3 盡量減少脫模劑的使用。219縮坑縮坑的原因也與充填不足相同。原則上可通過過剩 30成都紡織高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)2008年1月充填加以解決。但卻會(huì)有產(chǎn)生應(yīng)力的危險(xiǎn)。應(yīng)在設(shè)計(jì)上注意壁厚均勻, 應(yīng)盡可能地減少加強(qiáng)肋、凸柱等地方的壁厚。從理論上講, 將塑料熔體注射充模后, 如能在保壓壓力作用下, 以極其緩慢的冷卻速度使其固化, 則聚合物高分子在模具型腔內(nèi)就能有充分的時(shí)間進(jìn)行變形和重排, 從而可使變形量逐漸與注射壓力和保壓壓力的作用達(dá)到平衡, 脫模后制件中無殘余應(yīng)力, 尺寸和形狀穩(wěn)定。然而, 在實(shí)際生產(chǎn)中出于對(duì)生產(chǎn)率的要求, 上述方法幾乎是不可能的。即使采用生產(chǎn)中的緩慢冷卻措施, 所得到的冷卻速

12、度對(duì)于高分子的變形和重排來講, 仍然非常急劇。故充模后的塑料在保壓壓力作用下冷卻固化時(shí), 集在一起, (消除殘。這種, 生產(chǎn)中將此稱為制品的時(shí)效變形或經(jīng)時(shí)變形。時(shí)效變形往往都會(huì)持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間, 有時(shí)甚至可以達(dá)到數(shù)月或數(shù)年。因此, 制件的尺寸和形狀將在脫模后的使用或儲(chǔ)存過程中發(fā)生變化, 如不采用適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法, 也就無法滿足制品的質(zhì)量要求。參考文獻(xiàn)1夏江梅. 塑料成型模具與設(shè)備M1北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200512張榮清. 模具設(shè)計(jì)與制造M1北京:高等教育出版社, 200312110銀線銀線主要是由于材料的吸濕性引起的。因此, 一般應(yīng)在比樹脂熱變形溫度低1015的條件下烘干。對(duì)要求較高的P MMA

13、 樹脂系列, 需要在75左右的條件下烘干46h 。特別是在使用自動(dòng)烘干料斗時(shí), 需要根據(jù)成型周期(成型量 及干燥時(shí)間選用合理的容量, 還應(yīng)在注射開始前數(shù)小時(shí)先行開機(jī)烘料。另外, 料筒內(nèi)材料滯流時(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生銀線。不同種類的材料, 例如聚苯乙烯和ABS 樹脂、AS 樹脂, 聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。2111噴流紋噴流紋是從澆口沿著流動(dòng)方向, 痕跡。致。因此, 的措施。, , 皮, 。2112白化白化現(xiàn)象最主要發(fā)生在ABS 樹脂制品的推出部分。脫模效果不佳是其主要原因?？刹捎媒档妥⑸鋲毫? 加大脫模斜度, 增加推桿的數(shù)量或面積, 減小模具表面粗糙度值等方法改善。當(dāng)然, 噴脫模劑也是一種方法。但應(yīng)注意不要對(duì)后續(xù)工序, 如燙印、涂裝等產(chǎn)生不良影響。3結(jié)語(yǔ)D efects and Soluti on s for I n jecti on M old Forma ti onLUO Gang(Mechanical Depart m ent, Chengdu Textile College, Chengdu 611731Abstract:According t o the p lastic molding p