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本文格式為Word版,下載可任意編輯——注塑成型不良及對策注塑成型不良原因及對策
第一章注塑成型不良及對策
一.縮痕
1.概要
縮痕是指在制品的厚壁處、加強(qiáng)筋、凸臺等部分的外表面,由于冷卻不充分而無法補(bǔ)償由于熱收縮引起的缺料現(xiàn)象,從而在制品表面形成凹陷痕跡??s痕是制品表面所發(fā)生的不良現(xiàn)象中最多的。
圖1-2加強(qiáng)筋周邊的縮痕
2.縮痕發(fā)生的原因及對策?固化太慢。
?有效保壓時(shí)間太短。
?由于模具內(nèi)的滾動(dòng)阻力較大,無法充分傳達(dá)保壓壓力。具體原因如下:(1)壁厚不均勻
制品的壁厚不均勻,厚壁處的冷卻速度比薄壁處的冷卻速度慢,因此發(fā)生縮痕。重新設(shè)計(jì)冷卻方式,對厚壁處進(jìn)行集中冷卻,由于凸臺尺寸一般較厚,應(yīng)設(shè)置縮痕去除針。此外,設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)盡可能將壁厚設(shè)計(jì)均勻,壁厚在3mm以下較為理想。
圖1-3壁厚不勻引起的縮痕
(2)模強(qiáng)壓力不足
為使制品受到足夠的注塑壓力,延長保壓時(shí)間,同時(shí)增加保壓壓力。可考慮修改澆口(變大或變短)來改善注塑壓力的傳遞效果,在可能發(fā)生縮痕的部分設(shè)置澆口或改變澆口的位置。另外,離澆口較遠(yuǎn)的部分由于樹脂滾動(dòng)阻力較大,會發(fā)生很嚴(yán)重的收縮,可通過改變壁厚來改善保壓傳達(dá)效果。成型薄壁制品時(shí),在注塑壓力還未被有效的傳遞之前制品就已經(jīng)冷卻硬化,因此就會出現(xiàn)縮痕。此外,由于模具內(nèi)表面不光滑有毛刺存在,其鎖模壓力低于注塑壓力,導(dǎo)致使壓力不足而出現(xiàn)縮痕。
對離澆口較遠(yuǎn)的收縮,可切斷模具冷卻。這是由于模具溫度升高時(shí),熔料就不易硬
注塑成型不良原因及對策
化,注塑壓力(特別是保壓壓力)的傳達(dá)就會變的簡單。
(3)計(jì)量設(shè)定不當(dāng)
在設(shè)定成型條件時(shí),螺桿前端假使不預(yù)留適量的熔融樹脂用來緩沖的話,在保壓過程中樹脂就無法進(jìn)行補(bǔ)料,進(jìn)而出現(xiàn)供料不足的收縮痕。這種現(xiàn)象主要以收縮點(diǎn)的形式存在,時(shí)常在澆口周邊及產(chǎn)品表面發(fā)生。因此很簡單與其他原因造成的縮痕進(jìn)行區(qū)別。
(4)收縮量過大
成型塑料本身的收縮率越大縮痕發(fā)生越嚴(yán)重,特別是結(jié)晶性塑料。如發(fā)生大面積縮痕時(shí),一般可通過降低樹脂溫度、提高注塑壓力等方法來改善。假使問題仍得不到解決,在不影響制品用途的范圍內(nèi)可嘗試更換塑料(用非結(jié)晶性聚合物代替)或混入加強(qiáng)性玻璃纖維、石棉等無機(jī)填充物,在一定程度上可減小縮痕,起到覆蓋作用。
圖1-4沒有正確調(diào)整溫度時(shí),圓筒抽芯時(shí)出現(xiàn)的縮痕
螺桿的緩沖樹脂太小*2)否是1)增加計(jì)量行程2)確認(rèn)止逆環(huán)澆口周邊或厚壁斷面上的縮痕?是
1)調(diào)整保壓時(shí)間(增加保壓)2)調(diào)整模具溫度(-)3)調(diào)整樹脂,注塑速度(-)1)調(diào)整保壓時(shí)間(增加保壓)2)調(diào)整模具溫度(+)3)調(diào)整樹脂、注塑速度(+)否
遠(yuǎn)離澆口或薄壁端面處的縮痕?是
否
脫模后發(fā)生縮痕?是
否
1)確認(rèn)排氣2)確認(rèn)澆道及澆口大小3)確認(rèn)樹脂狀態(tài)4)調(diào)整模具溫度5)考慮壁厚/肋比率6)添加發(fā)泡劑7)使用低收縮率的樹脂延長冷卻時(shí)間*1)去除明顯的縮痕后確認(rèn)成型品上的氣泡
*2)螺桿緩沖至少要連續(xù)2-5mm以上
注塑成型不良原因及對策
二.條紋
1.概要
條紋,特別是焦痕、水痕及氣紋的在外觀上都十分類似,很難分辯。因此,操需把握各種塑料和其成型技術(shù)的知識及影響因素才能判斷條紋的類型和形成原因。
2.各種條紋形成原因與對策2.1焦痕
由于熔體在高溫下停留時(shí)間過長,發(fā)生熱分解,使分子鏈斷裂變短(變成銀色)或發(fā)生高分子變化(變成褐色)。
(1)發(fā)生原因與對策由熱降解引起的原因:
?溫度太高或預(yù)枯燥時(shí)停留時(shí)間太長。?樹脂溫度太高。
?塑化裝置的剪切嚴(yán)重(例:螺桿速度太快)。?在料筒內(nèi)停留時(shí)間過長。
?模具內(nèi)的剪切太嚴(yán)重(例:注塑速度太快)。
進(jìn)行對空注射,用針狀溫度儀測量溫度,由于剪切引起的熱分解盡管無法用肉眼分辯,但會影響產(chǎn)品的強(qiáng)度。
(2)焦痕的特點(diǎn)
?條紋的出現(xiàn)是周期性的。
?條紋出現(xiàn)在模具的狹窄斷面(剪切點(diǎn))后端或尖銳邊角。?樹脂溫度接近分解溫度。?螺桿轉(zhuǎn)速高、注射速度快。?樹脂溫度過高。
?在料筒內(nèi)停留時(shí)間過長,螺桿前緩沖量預(yù)留過多(由于周期中斷或注塑量小)。?回收料過多,熔融溫度不一致。?模具內(nèi)裝有熱流道。?安裝有封閉式噴嘴。
圖1-5在澆口內(nèi)由于剪切發(fā)熱發(fā)生的焦痕
圖1-6由于在可塑化料筒內(nèi)的滯留時(shí)間
過長發(fā)生燒焦注塑成型不良原因及對策
降低樹脂溫度1)降低料筒溫度2)降低螺桿轉(zhuǎn)速速度樹脂溫度高于成型溫度?是否1)縮短循環(huán)時(shí)間。2)延長可塑化延遲時(shí)間。3)加大機(jī)械容量。增加螺桿行程。4)減少回收料量。樹脂停留時(shí)間是否在過長?是否1)去除澆口和塑化裝置內(nèi)的停留區(qū)域及阻礙滾動(dòng)的區(qū)域。2)檢查塑化系統(tǒng)的磨損狀況。3)確認(rèn)塑料熔融狀態(tài)。周期性出現(xiàn)或注射到空氣中時(shí)出現(xiàn)?是否1)降低注射速度。(注塑過程慢—快)2)確認(rèn)熱流道3)流道內(nèi)避免尖角存在澆口周邊出現(xiàn)焦痕?是否1)降低注射速度。2)避免銳角。3)避免小直徑流道。4)確認(rèn)澆道及澆口。5)確認(rèn)噴嘴斷面。6)確認(rèn)閉式噴嘴的功能。7)確認(rèn)材料的預(yù)枯燥。8)降低再生料的比率。9)使用具有高熱穩(wěn)定性的樹脂或著色劑。
2.2水痕(水紋)
(1)概要
水痕在制品表面沿滾動(dòng)方向以U字形狀出現(xiàn)。銀紋周邊的表面一般較粗糙且?guī)в袣饪住6>弑砻嫔系乃y以寬幅、粗糙的薄膜形式出現(xiàn)。
由于在保存或加工過程中塑料吸收水,在成型過程中速度不均導(dǎo)致滾動(dòng)前端的氣泡向樹脂表面移動(dòng)。成型中再施加保壓壓力時(shí),致使?jié)L動(dòng)前端的氣泡破碎變形并在模具內(nèi)表面固化。
注塑成型不良原因及對策
圖1-7由于塑料吸濕發(fā)生的流痕
(1)發(fā)生原因與對策
?模具內(nèi)表面殘留水分模具溫度調(diào)整回路泄漏,模具壁面的凝結(jié)水?粒子內(nèi)部/外部殘留水分樹脂枯燥不充分,材料保存不良
圖1-8由于塑料內(nèi)殘留水分
發(fā)生的流痕
圖1-9滾動(dòng)樹脂前端氣泡的滾動(dòng)
模具表面的水分?是
圖1-10帶有水紋的制品左:原材料含有水分右:模具表面殘留水分
1)確認(rèn)模具是否存在冷卻泄漏。2)提高模具溫度。3)使用除濕枯燥機(jī)*1)否*1)如滿足以下狀況就適用:
?通過降低模具溫度調(diào)整媒介溫度取得
短冷卻時(shí)間及短循環(huán)時(shí)間。
?由于凝縮水分溫度調(diào)整媒介無法維持最
佳溫度。
*2)注意原材料生產(chǎn)者的枯燥本卷須知。*3)盡量在枯燥機(jī)上進(jìn)行閉環(huán)式直接供料。
減少水分含量。樹脂充分枯燥*2)確認(rèn)樹脂的包裝狀況確認(rèn)材料的保存狀態(tài)*3)減少樹脂在料斗內(nèi)的停留時(shí)間使用排氣塑化裝置2.3色差
(1)概要
色差是因在滾動(dòng)過程中塑料成分的不均勻分布或由于顏料的方向性而產(chǎn)生的,熱分解或嚴(yán)重的變形也有可能引起顏色變化。
注塑成型不良原因及對策
圖1-11滾動(dòng)取向產(chǎn)生的色差
(2)發(fā)生原因與對策
在混色過程中色料會引起濃度差異。這種混合不均可能是由塑料、成型條件、凝集劑及添加劑引起的,采用著色劑進(jìn)行著色時(shí)由于著色母或色粉在樹脂中沒有完全熔融而產(chǎn)生色差。色料同熱塑性樹脂一樣,對溫度和停留時(shí)間比較敏感。色料過熱發(fā)生講解是產(chǎn)生色差的主要原因,可視為焦痕。嚴(yán)重的應(yīng)力變形也可能會引起色差。由于變形的部位與其他部位不同光澤度出現(xiàn)下降。混色時(shí)色母和基體材料相容性要相近。
樹脂成型范圍內(nèi)是否允許高剪切?是
圖1-12由于在塑化裝置內(nèi)的混合不良發(fā)生的色差
1)機(jī)械地上升樹脂的均勻性。2)提高背壓,調(diào)整螺桿速度。3)提高注射速度。4)使用小澆口。著色:使用細(xì)顏料。使用顏料攪拌或母料*2)?通過著色劑的著色使用細(xì)顆粒確認(rèn)著色劑的熔融性使用細(xì)顆粒否是否能改善著色過程?是否是否能使用其他塑料代替?否*3)是*1)留意樹脂及機(jī)械生產(chǎn)者提出的成型本卷須知。*2)母材的滾動(dòng)指數(shù)應(yīng)與樹脂一致。*3)選擇可塑化裝置時(shí)確認(rèn)能否得到具有充分均勻性的樹脂。。換成其他機(jī)械或其他可塑化裝置使用高剪切及混合裝置使用具有強(qiáng)攪拌器的止回閥注塑成型不良原因及對策
圖1-13相容性較差產(chǎn)生的色差2.4氣紋
(1)概要
一般狀況下,氣紋以網(wǎng)狀或白色條紋狀出現(xiàn),多在凸臺、加強(qiáng)筋以及壁厚變化較大的部位存在。澆道周邊、澆口開始的地方多出現(xiàn)類似薄膜狀的條紋,此外,在文字或凹陷處也會出現(xiàn)氣紋。
圖1-14由于高剪切產(chǎn)生濃度上的差異
圖1-15厚度變化部位的氣紋
(2)發(fā)生原因與對策
填充模具時(shí),沒能及時(shí)排出模腔內(nèi)的空氣,而被推至制品滾動(dòng)的表面,并沿填充方向分散開。特別是在文字、加強(qiáng)筋、凸臺及凹陷處很簡單卷入空氣而又被熔融樹脂包裹,結(jié)果形成氣紋或氣泡。假使螺桿前端殘留空氣可能會導(dǎo)致澆口周邊出現(xiàn)氣紋。
氣泡?
否
是
1)降低注射速度2)形狀突變處避免銳角。3)雕刻深度不宜過深。1)減壓時(shí)減慢螺桿后退速度。2)減小降壓幅度。3)避免在形狀突變處設(shè)置銳邊。澆口周邊的氣紋?是
否
1)調(diào)整注射速度。2)減小背壓。3)避免在形狀突變處設(shè)置銳邊。4)確認(rèn)噴嘴密封狀況。5)更改澆口位置。注塑成型不良原因及對策(3)氣紋的特點(diǎn)
?降低壓力就會變小。
?降低注射速度就會減少缺陷。?注塑的樹脂中可看到氣泡。
?部分填充時(shí)在凝固的滾動(dòng)前端出現(xiàn)凹陷。
2.5玻璃纖維流痕
(1)概要
為提高制品強(qiáng)度在塑料中參與玻璃纖維時(shí),在制品表面會出現(xiàn)類似網(wǎng)狀的形態(tài),或表面出現(xiàn)銀絲狀纖維。
(2)發(fā)生原因與對策
由于玻纖具有一定的長度,在注塑過程中會沿塑料滾動(dòng)方向發(fā)生取向作用。熔融塑料在接觸冷模具壁時(shí)會突然固化,還來不及充分與玻纖混合。既而制品表面因較大的收縮差異(玻纖:樹脂=1:200)變得粗糙。玻璃纖維在取向方向會大大阻礙冷卻樹脂的收縮,由此會造成不平滑的表面。
圖1-16由于在減壓時(shí)卷入空氣而引起的氣紋
圖1-17粗糙的銀色制品表面圖1-18玻纖紋(明了可見的熔接痕)
1)提高注射速度。2)提高模具溫度。3)提高熔體溫度。4)優(yōu)化保壓時(shí)間。5)提高保壓壓力。能否更換填加劑?否是1)使用短玻纖。2)使用玻璃顆粒。1)更改澆口位置。(將熔接痕移向看不到的位置)熔接痕附近的流痕?是否采用兩種成型方法:(PA66+PA6)注塑成型不良原因及對策
三.閃點(diǎn)/光澤度不均
1.概要
檢查制品的表面光澤度時(shí)可能會出現(xiàn)兩種缺陷:制品整體太亮或光澤度不好,制品表面光澤度不均勻。光澤度不均勻常發(fā)生在壁面厚度變化的地方。
圖1-19厚度變化引起的光澤度不均圖1-20熔接痕附近的光澤度不均
2.發(fā)生原因與對策
閃點(diǎn)是制品表面暴露在光照下時(shí)表面出現(xiàn)閃光的現(xiàn)象。當(dāng)光線照到制品表面時(shí)會發(fā)生折射,一部分在表面發(fā)生反射,另一部分在產(chǎn)品內(nèi)部反射或從其他縫隙穿過。光澤度均勻可降低表面粗糙感。為此,可通過研磨模具內(nèi)表面來取得均勻的反射,帶有紋路的模具內(nèi)表面則正好相反。樹脂的冷卻條件的不同及收縮差異使其在模具內(nèi)形成不同的表面粗糙度,從而造成光澤度的不均勻。已冷卻的部位被拉長可能是造成(例:變形)光澤度差異的另一個(gè)原因。
1-21加強(qiáng)筋附近圖的光澤度不均
制品的表面光澤度不均勻?是圖1-22研磨表面由于反射出現(xiàn)高光凹凸
圖1-23在粗糙表面與填充材料中由于反射出現(xiàn)閃點(diǎn)
經(jīng)過研磨的模具表面1)提高模具溫度。2)提高注射速度。3)提高熔體溫度。4)改善模具表面的研磨狀況。帶有紋路的表面1)降低模具溫度。2)降低樹脂溫度。3)降低注射速度。4)適用微弱的表面紋路。否
注塑成型不良原因及對策研磨表面的光澤度不均勻?是否
提高樹脂均勻性。減少殘留緩沖熔體。提高背壓,調(diào)整螺桿速度。提高噴嘴溫度。適用均勻的表面研磨。檢測塑化裝置。1)避免模強(qiáng)內(nèi)壓力急速上升。2)優(yōu)化保壓轉(zhuǎn)換時(shí)間。3)降低保壓壓力。4)減少保壓時(shí)間。5)保持衡定的模具溫度。6)更改冷卻回路。1)改變孔的形狀。2)更改澆口位置。頂出或滑動(dòng)處的光澤度不均勻?是
否
多數(shù)孔周邊出現(xiàn)光澤度不均勻?是否
熔接痕的光澤度不均勻?是
否制品邊角的光澤度不均勻?是
否
加強(qiáng)筋處的光澤度不均勻?是
否
厚度變化部位的光澤度不均勻?是
否1)提高模具溫度。2)提高注射速度。3)更改澆口位置。1)均勻制品邊角的溫度2)降低動(dòng)側(cè)模具的溫度。3)變更邊角的形狀。4)變更冷卻回路。5)適用均勻的表面研磨。6)檢測塑化裝置。1)優(yōu)化保壓時(shí)間。2)提高保壓壓力。3)優(yōu)化制品的形狀。4)變更冷卻回路。1)優(yōu)化保壓時(shí)間。2)提高保壓壓力。3)調(diào)整注塑過程,使其符合形狀要求。4)試著取得均勻的厚度。1)更換材料的顏色。2)減少玻纖含量。3)減少填充劑含量。
注塑成型不良原因及對策
四.熔接痕
1.概要
熔接痕是熔融樹脂通過澆口,澆道或兩個(gè)以上的分支在型腔內(nèi)重新會集時(shí)沒能完全融合出現(xiàn)線條狀現(xiàn)象。盡管熔接痕在成型過程中是無法避免的,但應(yīng)盡可能使其看不出,才能實(shí)現(xiàn)良好的外觀和制品強(qiáng)度。塑料配件的熔接痕經(jīng)常存在于光學(xué)性、機(jī)械性等的缺陷中??赡軙霈F(xiàn)槽口、顏色變化。假使熔接痕出現(xiàn)在關(guān)鍵位置時(shí),首先應(yīng)修改模具,其中包含澆口位置的改變、制品厚度的改變等各種方法。
熔接痕的數(shù)量[N]N=H+(G-1)[H:Hole的個(gè)數(shù),G:Gate的個(gè)數(shù)]
圖1-24熔接痕
2.產(chǎn)生原因與對策
(1)塑料熔體滾動(dòng)不充分
熔體滾動(dòng)不充分,會造成熔融樹脂在熔接部分的滾動(dòng)不暢,最終造成明顯的熔接痕及制品強(qiáng)度的下降。為解決這個(gè)問題,應(yīng)調(diào)整成型工藝,使的高溫、高壓熔融塑料能順暢地流到熔接處。即,通過提高樹脂溫度、注射壓力與注射速度、模具溫度等,來提高注入速度,防止樹脂在接合部位的流速減慢。可用其他方法增加熔接處的厚度或使用滾動(dòng)性好的塑料來改善熔接痕的接合效果。并且,將多澆口改為單澆口可完全去除熔接痕。
(2)脫模劑造成的不良
在成型過程中向模腔內(nèi)參與過多的脫模劑,樹脂會攜帶脫模劑一起流到熔接痕部位阻礙熔體的接合,造成明顯的熔接痕,從而大幅降低制品的強(qiáng)度。
(3)著色劑引起的不良
用含有鋁膜、珍珠等著色劑進(jìn)行注塑時(shí)會出現(xiàn)明顯的熔接痕。由于制品用途而不得不使用著色劑時(shí),在設(shè)計(jì)模具時(shí)必需完全消除熔接痕本身。
(4)空氣或揮發(fā)成份
模具內(nèi)的空氣或揮發(fā)成份隨樹脂注入模腔,假使熔接處無法及時(shí)排出氣體就會造成明顯的熔接痕或燒焦。為此,應(yīng)設(shè)置排氣口或減低注射速度來改善成型條件。
熔接痕一般在遇到兩股以上的料流時(shí)發(fā)生。假使溫度與壓力不足,也會導(dǎo)致滾動(dòng)前沿的邊角不能充分展開而形成槽口。另外,料滾動(dòng)前端因得不到進(jìn)一步均勻地熔融,而產(chǎn)生弱點(diǎn)。使用含有添加劑(例:顏料)的樹脂時(shí)在熔接痕周邊可能會出現(xiàn)添加劑明顯的取向性。由此引發(fā)熔接痕周邊的色差。
最重要的改善方法是提高模具溫度。(例外PROMOLD-rocess)提高模具溫度時(shí),周期會延長約2%/℃左右。
圖1-25相遇前的滾動(dòng)前端圖1-26圓潤滾動(dòng)前端展開
注塑成型不良原因及對策熔接痕周邊的變色?是否1)優(yōu)化保壓時(shí)間。2)提高保壓壓力。3)優(yōu)化制品形狀。4)改變冷卻回路。1)適用PROMOLDProcess。能否適用PROMOLDProcess?是否1)提高模具溫度。2)提高注塑速度。3)提高樹脂溫度。4)提高保壓壓力。5)確認(rèn)排氣裝置。6)改善模具表面的粗糙度。7)改動(dòng)澆口位置。
*1)提高模具溫度會大大減少缺陷,但會加長循環(huán)時(shí)間(2%/℃)。*2)變更2),4)項(xiàng)時(shí),影響會很小。五.噴射痕
1.概要
在注塑成型過程中噴出的材料形狀類似蛇爬過的痕跡(蛇仔紋)。當(dāng)制品壁比其澆口端面積大好多時(shí)時(shí)常發(fā)生噴射痕,且噴射痕往往引起光澤度不均及色差缺陷。其形狀有時(shí)類似唱片紋。
圖1-27澆口周邊的噴射痕圖1-28螺絲刀上的噴射痕圖1-29噴射痕從澆口蔓
(被嚴(yán)重?cái)D壓的線狀樹脂)延到整個(gè)制品
2.發(fā)生原因與對策
噴射痕是由于型腔內(nèi)還沒來得及形成樹脂滾動(dòng)前沿而發(fā)生的。熔融樹脂流在從澆口流向模腔,在此過程中已冷卻的樹脂無法與未冷卻的樹脂進(jìn)行混合熔融。這種現(xiàn)象在高注射速度下制品的段端面積非連續(xù)性地變大時(shí)發(fā)生。這是流痕其中的一種,且簡單在樹脂流入速度過快或從澆道到澆口的路程過長的狀況下發(fā)生。這種現(xiàn)象多在沒有冷料井或其尺寸太小且采用了側(cè)澆口的模具中發(fā)生。
作為解決對策有減慢樹脂流入速度(注射速度)或提高黏度或增加澆口端面積(增大),或是提高模具與噴嘴溫度等成型方法。另外還應(yīng)加大冷料井設(shè)計(jì)。
注塑成型不良原因及對策
圖1-30模具填充滾動(dòng)前沿及噴射痕1)降低注射速度或注塑錐度(緩慢-快速)能否降低注射速度?是否1)澆口設(shè)計(jì)成圓形-制品品的銜接部位。2)增大澆口直徑。3)改變澆口位置。4)滾動(dòng)前沿碰撞生成填充部位?!魢娚浜郏↗etting)改善品
樹脂溫度上升
加大澆口厚度
改善澆口結(jié)構(gòu)
注塑成型不良原因及對策
應(yīng)力引起開裂
發(fā)生熔接痕開裂
發(fā)生熔接痕
圖1-31存在注塑不良的產(chǎn)品
產(chǎn)生收縮
六.燒焦
1.概要
在制品表面存在黑點(diǎn)(燒焦)的現(xiàn)象。一般發(fā)生黑點(diǎn)的地方會出現(xiàn)成型不良的現(xiàn)象。2.發(fā)生原因與對策
燒焦現(xiàn)象屬于排氣問題。這種現(xiàn)象多存在于被堵塞的孔、過渡面、滾動(dòng)路徑的末端、多個(gè)滾動(dòng)前沿相遇的附近等。空氣無法及時(shí)排出或無法從分開面、排氣孔或頂出縫隙迅速排出時(shí),隨著注射過程中空氣向模腔的尾端壓縮,隨之產(chǎn)生高溫,其結(jié)果造成熔體溫度過高而發(fā)生的燒焦現(xiàn)象。
注意:塑料燒焦時(shí)會揮發(fā)出含有酸性或堿性的有害成份,腐蝕模具,給模具表面造成損傷。
1-32發(fā)生燒焦現(xiàn)象圖的板材
(填充效果)
圖1-33由于加強(qiáng)筋周邊的排氣不良引起的燒焦現(xiàn)象
圖1-34由封在滾動(dòng)路徑末端的空氣引起的燒焦現(xiàn)象注塑成型不良原因及對策缺陷是否在生產(chǎn)過程中突然發(fā)生?是
否能否減小鎖模力?是
否
1)減小注射速度。2)確認(rèn)排氣是否充分。3)改變滾動(dòng)路徑避免空氣的封入。
1)排氣通路里是否堵塞?1)減小機(jī)械的鎖模力七.唱片紋效果
1.概要
在制品表面出現(xiàn)類似唱片的細(xì)紋,在點(diǎn)澆口周邊出現(xiàn)同心環(huán),紋路或膜狀澆口末端平行。
2.發(fā)生原因與對策·樹脂溫度過低。·注射速度過低??焖倮鋮s速度·模具溫度過低。圖圖1-36從澆口曼延到整個(gè)成型1-35類似同心唱片盤的紋路
品的類似光碟的紋路
向冷卻的模具注射熔融樹脂時(shí),由于快速冷卻,在滾動(dòng)前沿的后部形成固化外層,外層的冷卻會引起模具表面附近的熔體的冷卻。如冷卻過度(特別在低注射速度下),具有高黏性或固化的滾動(dòng)前沿會阻礙樹脂的前進(jìn)。因此,之后的高溫樹脂不像尋常那樣推向模具表面,而可能在中間引起滾動(dòng)前沿的伸延。通過某種壓力滾動(dòng)前沿會再次撞擊模具表面。被冷卻的滾動(dòng)前沿的外圍部不會與模具壁接觸。
注塑成型不良原因及對策
圖1-37滾動(dòng)前沿靠近模壁的部分被冷卻
能否增加注射速度?否
圖1-38冷卻的外圍層影響朝模壁部的直接前進(jìn)
圖1-39滾動(dòng)前沿重新接觸模具表面
1)提高注射速度。是
1)提高最大注射壓力。是能否到達(dá)最大注射壓力?否1)提高樹脂溫度。2)提高模具溫度。3)避免小尺寸的流道。
八.應(yīng)力白化/應(yīng)力開裂
1.概要
應(yīng)力白化是因內(nèi)部及外部應(yīng)力(例如伸延)引起的。受應(yīng)力的部分會變成白色。應(yīng)力開裂是與脫模方向相連的開裂。一般在成型后的數(shù)日或數(shù)周后發(fā)生。
圖1-40脫模時(shí)由于應(yīng)力發(fā)生的圖1-41色拉勺上的應(yīng)力開裂應(yīng)力白化(購買后出現(xiàn)的損傷)
2.發(fā)生原因與對策
當(dāng)超過最大塑性變形(例.外部應(yīng)力或變形)時(shí)會發(fā)生白化或開裂。最大變形量因所使用的材料種類、分子結(jié)構(gòu)、成型方法及制品周邊的氣候的不同而不同。隨著過時(shí)間、溫度等物理過程的變化,外部及內(nèi)部應(yīng)力的強(qiáng)度會被大大減弱。此時(shí),很簡單引起應(yīng)力開裂。除內(nèi)部冷卻應(yīng)力及由滾動(dòng)引起的應(yīng)力以外,由膨脹引起的內(nèi)部應(yīng)力是產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)注塑成型不良原因及對策
力的主要原因。外部膨脹應(yīng)力是制品脫模過程中突然從剩余壓力轉(zhuǎn)換成大氣壓力時(shí),由剩余應(yīng)力下脫模而引起的。由此,制品的內(nèi)層會向外層施加應(yīng)力。在剩余壓力下脫模的主要原因在于模具尺寸太小或型腔壓力太高。
圖1-42自由纏繞在一起的分子結(jié)構(gòu)是否由過度變形引起應(yīng)力白化?圖1-43被外力破壞的分子結(jié)構(gòu)
圖1-44被追加的力破壞的分子
1)減小外部應(yīng)力。是否
是否在剩余應(yīng)力下脫模?是否
1)更早地實(shí)施保壓轉(zhuǎn)換。2)減少保壓時(shí)間。3)降低脫模溫度。(延長冷卻時(shí)間)4)通過變更設(shè)計(jì)優(yōu)化模具是否是結(jié)晶性樹脂?否是1)消除澆口與可塑化裝置內(nèi)的滯留區(qū)域及阻礙滾動(dòng)的區(qū)域。2)確認(rèn)可塑化裝置的磨損。3)確認(rèn)塑料粒子的狀態(tài)及輸送。1)降低注塑速度。(注塑過程緩慢-快速)2)確認(rèn)熱流道。3)避免澆口處的尖銳邊角。1)選擇樹脂時(shí)考慮周邊材料。2)使用結(jié)晶性樹脂。3)最好是分子重量大或分子重量分布窄較。*1)變形(例:內(nèi)部支鏈)在加熱的狀態(tài)下發(fā)生。
*2)在無剩余應(yīng)力下脫模的狀況*3)例:避免銳邊角及壁厚變化。
是否是非結(jié)晶性樹脂?是否
能否使用其他成型樹脂?是否
1)保持恒定的模具溫度。2)均勻填充。3)改變制品的形狀。*3)
注塑成型不良原因及對策
九.制品不完整
1.概要
制品填充不完整,又稱欠注射。這類缺陷一般發(fā)生在遠(yuǎn)離澆口或薄截面的地方。
圖1-46注射不完整的格子托盤圖1-45因卷入空氣產(chǎn)生欠注射的產(chǎn)品
2.發(fā)生原因與對策
關(guān)于不完全填充有幾個(gè)具體原因:
?制品超過最大注射量,或注射量不夠。?模具排氣不良,阻礙樹脂滾動(dòng)。?注塑壓力太低。
?熔體滾動(dòng)滿,流道硬化太快(例:低速注射或模具的溫度調(diào)整不良)。
圖1-47薄加強(qiáng)筋附近的填充問題
螺桿是否處于最前端?否
圖1-48玻纖加強(qiáng)的盒子及硬化的滾動(dòng)前沿
1)增加注塑量。2)檢查止逆環(huán)。1)提高最大注塑壓力。2)提高熔體溫度。是1)壓力轉(zhuǎn)換慢。2)提高轉(zhuǎn)換壓力。3)增加螺桿行程。4)檢慢轉(zhuǎn)換時(shí)間。是是否能達(dá)到最大注塑壓力?否填充時(shí)是否提高注射壓力?否是1)提高注射速度。2)提高模具溫度。3)改善排氣裝置。4)更改澆口結(jié)構(gòu)。5)確認(rèn)噴嘴直徑與溫度。注塑成型不良原因及對策
十.毛邊
1.概要
所謂毛邊是指在模具的分型面、滑軌、密封面、排氣槽、頂出附近、抽芯等縫隙里等出現(xiàn)多余物質(zhì)或周緣翅片,導(dǎo)致制品投影面積或重量偏大。微弱的毛邊不會馬上被發(fā)現(xiàn)。
圖1-49面積較大的毛邊圖1-50旋轉(zhuǎn)按鈕上的毛邊圖1-51排氣槽上的毛邊
2.發(fā)生原因與對策
可將各種解決對策分為四大類。
(1)允許模腔變寬(鎖模不充分,加工公差太大,或密封表面破損)。(2)機(jī)械鎖模力不足(由于開啟模力大于鎖模力而無法關(guān)閉,使模板及模具變形)(3)模腔壓力太大(模腔壓力太高,致使很小的縫隙里也流進(jìn)樹脂。)。(4)樹脂的黏度太低(由于高模具內(nèi)壓與低流通阻力,簡單產(chǎn)生毛邊。)。注意:毛邊的形成會加快密封表面(分型面)的損壞。能否增加鎖模力?否1)增加鎖模力。是避免模具內(nèi)急速的壓力上升。1)優(yōu)化轉(zhuǎn)換點(diǎn)。2)減小保壓壓力。3)改變鎖模力。4)加強(qiáng)模具強(qiáng)度。降低注塑速度將注塑錐度設(shè)置為緩慢-快速。模具變形是否嚴(yán)重?是否是否在澆口周邊發(fā)生毛邊?否是1)提前轉(zhuǎn)換為保壓。2)降低注塑速度或?qū)⒆⑺苠F度設(shè)定為緩慢-快速。3)降低樹脂溫度。4)降低模具溫度。十一.頂出痕
1.概要
一般出現(xiàn)在制品表面頂出側(cè)的凹陷部或凸出部。這樣厚度的不均會引起光澤度的不均,并且在制品的可見部產(chǎn)生凹陷部。注塑成型不良原因及對策
圖1-53凹陷的頂出痕
2.發(fā)生原因與對策
可將各種解決對策分為四大類:
(1)與成型工藝相關(guān)的原因(例:由于脫模不當(dāng)或設(shè)置不合理,頂出力過高。)(2)裝配上的原因(例:頂出組裝不良及長度不正確)
(3)與機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)的原因(例尺寸不正確、設(shè)計(jì)不良、制品及頂出裝置不合理)(4)溫度原因(例:頂出與模具間過高的溫度差異)
避免模腔內(nèi)壓力急速上升。1)優(yōu)化轉(zhuǎn)換點(diǎn)。2)減小保壓壓力。3)縮短保壓時(shí)間。4)保持恒定的模具溫度。5)更改頂出裝置結(jié)構(gòu)。1)設(shè)置頂出。2)檢查頂出面的痕跡及接觸表面。1)使用較長的頂針。是1)加長冷卻時(shí)間。是避免模腔內(nèi)壓力急速上升。1)優(yōu)化保壓轉(zhuǎn)換點(diǎn)。2)減小保壓壓力。3)加強(qiáng)模具強(qiáng)度。
圖1-52在表面出現(xiàn)的頂出痕
光澤度不均?否
是
頂出排列不均勻或軸方向有縫隙?否是頂出痕的位置明顯?否早期脫模?否模具變形嚴(yán)重?是否
高脫模力?是否
1)改變保壓壓力。2)調(diào)整冷卻時(shí)間。3)改善排氣裝置。4)確認(rèn)排氣錐度及冷料井。1)降低保壓壓力。2)縮短保壓時(shí)間。3)降低模具溫度。
注塑成型不良原因及對策
圖1-54過熱及設(shè)定有誤的頂出附近的收縮
十二.脫模變形
1.概要
依照損傷程度不同可分為脫模時(shí)的刮痕、開裂、撕裂、拉長部位、嚴(yán)重頂出痕等。2.發(fā)生原因與對策
變形原因可分為以下幾點(diǎn):
(1)不能避免在對制品造成變形的狀況下施加脫模力。
(2)脫模受到阻礙。脫模所需的力很關(guān)鍵,因此應(yīng)盡可能小。除此以外,制品的收縮會直接影響脫模力,收縮及脫模力會隨成型條件的變化受到很大的影響。制品的形狀也是很關(guān)鍵的因素。一般對滑軌及箱子狀產(chǎn)品而言,低收縮率較為適合。這是由于這些產(chǎn)品在抽芯時(shí)會有收縮傾向(相當(dāng)于提高保壓或縮短冷卻時(shí)間)。在加強(qiáng)筋附近,由于加強(qiáng)筋要從模壁分開,收縮對脫模力施加反作用(降低保壓或延長冷卻時(shí)間。)。
1)降低保壓壓力。剩余應(yīng)力下脫模?
2)延長冷卻時(shí)間。是3)加強(qiáng)模具強(qiáng)度。否
4)保壓轉(zhuǎn)換過早。貫穿頂出產(chǎn)品?1)延長冷卻時(shí)間。是否1)縮短冷卻時(shí)間。因凹槽或在凹槽上變形?2)確認(rèn)脫模裝置。是否1)降低保壓壓力。刮痕?2)延長冷卻時(shí)間。3)確認(rèn)模具表面的紋路。是否1)縮短冷卻時(shí)間。由于抽芯上的收縮需較大的2)提高保壓壓力。脫模力?是3)優(yōu)化保壓時(shí)間。否1)減少保壓壓力。2)縮短保壓時(shí)間。加強(qiáng)筋多的制品?3)加快冷卻速度。是否1)調(diào)整模具溫度。2)提高頂出速度。3)確認(rèn)抽芯的排氣裝置。4)檢查脫模系統(tǒng)。5)確認(rèn)排氣錐度。6)使用脫模劑。注塑成型不良原因及對策
十三.表層剝離
圖1-55由頂出引起的嚴(yán)重變形
1.概要
由于塑料層沒有均勻地結(jié)合開始剝離。這可能會在澆口附近或制品上發(fā)生,且根據(jù)其程度可能會是大面積,或是面積小而薄。
圖1-56表皮被剝離的打扮品容器
2.發(fā)生原因
表層剝離是由于相鄰表層的結(jié)合不充分而引起的。各層根據(jù)端面不同的滾動(dòng)性和冷卻條件而形成。由于存在剪切應(yīng)力的不均勻性,這些層的結(jié)合在一定程度上被減弱,開始發(fā)生表層的剝離現(xiàn)象。高剪切應(yīng)力及熱降解可能會因以下原因發(fā)生:
(1)注射速度高。(2)樹脂溫度高。
不均勻性可能會由以下原因引起:(1)摻雜了其他物質(zhì)。(2)著色劑與母料相容性差(3)塑料顆粒濕氣較重(4)樹脂的熔融不良
圖1-57面積大且厚的剝離
圖1-58含有不同成分的制品截面的剝離
注塑成型不良原因及對策
1)粒子內(nèi)是否含有其他材質(zhì)的不純物?2)確認(rèn)著色劑的相互熔融性。3)確認(rèn)水分含量。4)確認(rèn)樹脂的均勻性及可塑化性更換材料或染料后是否發(fā)生缺陷?是
否1)降低注射速度。2)降低樹脂溫度。3)提高模具溫度。
十四.浮泡
1.概要
在制品表面或制品內(nèi)由被卷入的空氣或氣體形成的。與氣泡(由真空引起)相比,浮泡可能會出現(xiàn)在壁面附近。
圖1-59浮泡在表面形成圖1-60由注塑空氣而產(chǎn)生的浮泡圖1-61空氣泡(在抽芯周邊滾動(dòng)時(shí)固化)
注塑過程中由于樹脂中卷入空氣,而以空洞(空氣泡)形式出現(xiàn)在制品上。2.形成原因與對策
(1)減壓過高或過快。(2)可塑化性能過低。
一般空洞有兩種,即浮泡和氣孔。氣孔是由于收縮(參照縮痕)形成的內(nèi)部空虛的空洞。兩者由于外觀相像,因此很難進(jìn)行區(qū)別。以下可作為參考。
空洞破碎時(shí)氣泡(真空)里沒有氣體。卷入的空氣可以通過減小注射壓力來消除。改變保壓壓力或保壓時(shí)間不會影響空洞的大小。帶有空洞的制品與沒有空洞的產(chǎn)品相比,強(qiáng)度較弱。是否能降低注塑壓力?否
1)降低注塑壓力。是1)確認(rèn)塑料的計(jì)量。是*1)對非透明產(chǎn)品,當(dāng)懷疑其含有氣泡時(shí)應(yīng)及時(shí)確認(rèn)。*2)計(jì)量行程應(yīng)是螺桿直徑的1-3倍。
成型過程中是否突然發(fā)生缺陷?否1)提高背壓,調(diào)整螺桿速度。2)減少計(jì)量行程。*1)3)檢查塑化單元裝置。*2)注塑成型不良原因及對策
十五.黑點(diǎn)
1.概要
黑點(diǎn)是由于被磨損的顆粒、熱降解、雜物等原因而在表面出現(xiàn)。
圖1-62由熱降解引起的黑點(diǎn)(左、右)
2.發(fā)生原因與對策
黑點(diǎn)或斑點(diǎn)因各種原因而發(fā)生。(1)與成型有關(guān)的原因:
例:樹脂溫度過高或在塑化裝置內(nèi)停留時(shí)間過長。熱流道系統(tǒng)的溫度錐度有誤。(2)與模具有關(guān)的原因:
例:澆口不清白或熱流道系統(tǒng)有磨損(滯留區(qū)域)(3)與機(jī)械有關(guān)的原因:
例:不清白的塑化裝置或螺桿、料筒有磨損(4)有關(guān)樹脂或著色劑的原因:
例:原材料不純、再生料比率高,著色劑/母料不良
塑料顆粒內(nèi)是否含有雜物。原材料不純?是
否
清洗塑化裝置。更換材料后發(fā)生黑點(diǎn)?是
否降低塑料溫度。熔體溫度是否超過分解溫度?1)降低料筒溫度。2)降低螺桿速度。是
3)減小背壓。否
1)縮短成型周期。熔體的停留時(shí)間是否是過長?2)縮短塑化時(shí)間。是
3)檢查塑化裝置的大小。否
1)檢查熱流道溫度。2)減少再生料的比率。
3)確認(rèn)著色劑的相容性。
4)檢查塑化裝置、澆口系統(tǒng)及熱流道的雜質(zhì)、磨損、停留區(qū)域。
圖1-63更換材料后發(fā)生的黑點(diǎn)注塑成型不良原因及對策
十六.冷料/冷流痕
1.概要
塑料熔體從噴嘴(或從熱流道)溢出后冷卻,形成類似彗星尾巴的細(xì)絲狀痕跡。一般在澆口周邊或制品上出現(xiàn)。冷料假使進(jìn)去流道,隨行熔融樹脂進(jìn)入模腔時(shí)會產(chǎn)生熔接痕。
圖1-64冷料引起的熔接痕圖1-65冷料(澆口周邊)
2.發(fā)生原因與對策
冷料是塑料熔體射出后在模具澆口或噴嘴處固化形成的。假使冷料不能再次被熔融就會形成類似絲狀的痕跡。可能會堵塞流道,形成熔接痕等缺陷。
冷料的形成是由于噴嘴溫度控制不合理或塑化裝置的抽退延遲造成的,噴嘴孔直徑太小也會帶來不利的影響。
圖1-66冷料被熔體帶入模腔
能否減緩壓降?是否
1)減緩壓降。塑化裝置能否加快后退速度?否1)加快塑化裝置的后退是1)檢查噴嘴溫度(設(shè)置加熱器)。2)提高噴嘴溫度。3)增大噴嘴球面半徑。4)采用加長噴嘴。5)采用封閉式噴嘴。
注塑成型不良原因及對策
十七.霧點(diǎn)
1.概要
澆道周邊出現(xiàn)模糊的很小的同心光環(huán)。
圖1-67澆口周邊的霧點(diǎn)(左、右圖)
澆口周邊的霧點(diǎn)主要是由于(1)澆口過?。?/p>
(2)高速注射時(shí)簡單產(chǎn)生拉絲現(xiàn)象。
由于高速注射時(shí),澆口直徑較小,注塑過程中分子鏈會發(fā)生很嚴(yán)重的取向。由于在澆口后面沒有充分的緩沖余量,導(dǎo)致熔體在取向狀態(tài)下發(fā)生固化。這種外層曼延的范圍比較小,受到高剪切應(yīng)力而引起開裂。內(nèi)部的溫度高的熔融樹脂沿著模具壁面滾動(dòng)形成很小的槽口。外觀模糊是由于這個(gè)區(qū)域的大面積反射而引起的。
圖1-68樹脂流向外層開裂(微小槽口的形成)
十八.龜裂、開裂
1.概要
塑料熔體由無規(guī)則狀態(tài)注射成特定形狀時(shí),內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致開裂或龜裂。
制品的表面出現(xiàn)小破片或細(xì)紋的現(xiàn)象
不僅發(fā)生在成型終止時(shí),在產(chǎn)品放置一段時(shí)間后也會出現(xiàn)。
圖1-69存在開裂和龜裂的產(chǎn)品
注塑成型不良原因及對策
2.發(fā)生原因與對策
(1)由產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性缺陷引起的狀況①由銳角邊引起的開裂
加強(qiáng)筋等多數(shù)帶有銳角邊,而這種部位又會發(fā)生應(yīng)力聚集,從而簡單引起開裂?!话憬档蛻?yīng)力集中,將R/T設(shè)計(jì)為0.5以上較為理想R/T:00.20.30.40.60.81
應(yīng)力集中系數(shù)(試驗(yàn)值):32.21.81.61.51.41.4R:銳角半徑T:壁厚
※應(yīng)力集中系數(shù)=2天時(shí)產(chǎn)生2倍的力(T=3mm)②由薄壁引起的開裂
薄壁部分不僅強(qiáng)度弱而且沖擊強(qiáng)度也較弱,因此簡單發(fā)生開裂,對此應(yīng)適當(dāng)增加薄壁處的厚度,這比更換材料更有效。
※考慮成型材料的L/T(L=最大滾動(dòng)長度,T=制品的厚度)而增加厚度(2)由成型時(shí)的潛在缺陷引起的狀況
在戶外使用制品或使用涂裝黏著用溶劑時(shí)或是以強(qiáng)行組裝的方式固定時(shí)發(fā)生的開裂大部分都是剩余應(yīng)力造成的。
①過量填充引起的開裂
注塑壓力過大或計(jì)量材料過多時(shí)常發(fā)生。
為了去除縮痕或氣泡,采取延長保壓時(shí)間時(shí)
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