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1、注塑成形異常分析及處理制品不良現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。這些不良現(xiàn)象可能是由于操作人員沒(méi)有掌握好適當(dāng)?shù)墓に嚄l件,也可能是制品設(shè)計(jì)不合理,或模具、注塑機(jī)沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)要求而造成。影 響因素錯(cuò)綜復(fù)雜、變化紛繁。當(dāng)然,也有一定的規(guī)律可循,這就是本章將要討論的 問(wèn)題。由實(shí)踐可知,制件的缺陷主要決定于制件的設(shè)計(jì)或模具的制造精度和磨損程度。對(duì)于一個(gè)成熟的塑料加工廠,如果使用的注塑機(jī)和模具在各方面都比較合理,那么 是比較容易獲得合格的制件的。但是,如果加工廠的經(jīng)驗(yàn)不多,又遇到機(jī)臺(tái)或模具 出現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題的話,發(fā)生質(zhì)量事故就多,老問(wèn)題沒(méi)了,新問(wèn)題又出來(lái)。事實(shí)上,加工廠的技術(shù)員往往苦于面對(duì)用工藝手段來(lái)彌補(bǔ)模具缺陷帶來(lái)問(wèn)題而
2、成效不 大的困難局面。不過(guò),調(diào)整工藝是比較直接、快速的方法,只有當(dāng)工藝手段確實(shí)難以解決制品缺陷時(shí),可從模具及制品設(shè)計(jì)、原材料、注塑機(jī)上考慮進(jìn)行改進(jìn)。當(dāng)然要綜合考慮它的可行性、難易程度,是否快速、經(jīng)濟(jì)等。第一節(jié) 制件不滿A工藝參數(shù)設(shè)1、滿缺下2、原因分析2.1 在注塑成型工藝參數(shù)設(shè)定方面Aas 預(yù)塑料量的設(shè)定 V 預(yù)塑 =( 1.41.1 )*V 制件一般應(yīng)有 1040% 的緩沖量, 以便補(bǔ)縮。粘度較高的塑料如ABS 、PC 等應(yīng)調(diào)較高料量,結(jié)晶性比容變化大的塑料如 PE 、 PP、 PA 等應(yīng)調(diào)較高料量。顆粒大、空隙多、背壓小時(shí)應(yīng)調(diào)較高料量。當(dāng) V 預(yù)塑比 V 制件大得多的情況下,即當(dāng)料筒端部
3、存料過(guò)多,緩沖墊過(guò)大時(shí), 注射螺桿要消耗額外多的注射壓力來(lái)壓緊、推動(dòng)料筒內(nèi)的超額料量,這就大大地降 低了進(jìn)入模腔的塑料的有效壓力,反而使制件難以充滿,或需要額外大的注塑壓力 來(lái)充填。AB 注射時(shí)間當(dāng)注射時(shí)間調(diào)得較長(zhǎng)時(shí),有 T 注射時(shí)間 =T 充填 +T 壓縮 +T 保壓 當(dāng)注射時(shí)間調(diào)得較短時(shí),可能 T 注射時(shí)間 =T 充填或充填不足螺桿就開(kāi)始預(yù)塑 了。無(wú)壓縮和保壓階段,也就注不滿。T充填=L螺桿行程 N注射速度=L1/V1+L2/V2+L3/V3+(多級(jí)注射情況)當(dāng)注射速度加快時(shí), T 充填可減少,從而使壓縮和保壓時(shí)間相對(duì)增加。當(dāng)螺桿 注射指針不動(dòng)或保壓一段時(shí)間后,制件還不滿,就要考慮加大注塑
4、壓力。AC 注射壓力 熔融塑料在偏低的工作溫度下粘度較高,流動(dòng)性差,要以較大壓力注射;L/T值偏大時(shí),也要以較大壓力 充填。例如 PC、 ABS 、 AS 等。彩色制件,由于染色劑 的不耐高溫性限制了料筒溫度的升高或螺桿轉(zhuǎn)速和背壓的加大。這就要以高的注射 壓力來(lái)彌補(bǔ)?;厥樟咸嗷蛉炕厥樟?,而L/T 值過(guò)大時(shí),就要加大注射壓力,否則難以充滿,例如:花都炭步永利塑料廠,用PE 打插花筒制品,要求用全回收料薄壁成形。成型溫度不能設(shè)得太高,否則會(huì)引起回收料的進(jìn)一步降解和分解變脆。 為節(jié)省材料壁要求?。?L/T 過(guò)大) ,這就一定要用高壓、快速充模,否則易缺料。由此可知,充填速度對(duì)于一些形狀復(fù)雜、厚薄
5、變化大、流程長(zhǎng),以及粘度大的 塑料制品具有十分突出意義。熔體溫度過(guò)低 塑料的熔體溫度過(guò)低,粘度大。而熔體溫度可通過(guò)料筒溫度、背壓和螺桿的轉(zhuǎn) 速來(lái)調(diào)節(jié)。而料筒可分為幾段設(shè)定,根據(jù)注塑機(jī)的大小不同而分段不同。前爐(靠近射嘴處)溫度低。進(jìn)入模腔的熔料,絕大部分來(lái)自前爐,如果這部 分的溫度低,進(jìn)入模具的熔料粘度將過(guò)早地上升到難以流動(dòng)的狀態(tài),妨礙了對(duì)制品 遠(yuǎn)離澆口處的充模。中爐溫度低。粘度大的塑料流動(dòng) 困難,粘性塑料拖滯螺桿向前運(yùn)動(dòng)。結(jié)果,雖 然注射壓力表已顯示出相當(dāng)大壓力,但實(shí)際上從噴嘴出來(lái)的熔料壓力不夠大,低壓 慢速而進(jìn)入模穴。噴嘴溫度低。 在固定加料操作中常有此現(xiàn)象發(fā)生, 因?yàn)閲娮炫c冷的模具長(zhǎng)時(shí)間
6、 的接觸,傳走了熱量,使噴嘴溫度降低到物料熔點(diǎn)溫度以下而凍,可用火焰加熱以 加速噴嘴升溫。生產(chǎn)周期過(guò)短,由于周期過(guò)短,料溫來(lái)不及跟上,也會(huì)造成缺料,這在電壓向 下波動(dòng)輻度較大的地方尤為明顯,應(yīng)根據(jù)供電電壓對(duì)生產(chǎn)周期作相應(yīng)調(diào)整。調(diào)整時(shí) 節(jié)一般不要改變注射時(shí)間,主要考慮冷卻時(shí)間,這樣既不影響充模成形條件,又可 延長(zhǎng)料粒在料筒內(nèi)的預(yù)塑時(shí)間。ADA 增加模具溫度 由于模具局部或整體溫度過(guò)低,熔體入模后冷卻過(guò)快,難以充滿各個(gè)角落,這 在開(kāi)始生產(chǎn),冷模情況 尤其突出。不過(guò),一般都會(huì)在注塑數(shù)個(gè)制品后,便逐漸獲得 足夠的溫升,如果制品老是充填不滿,就要考慮降低模具冷卻速度或施加加熱,以 免不斷打出過(guò)多的廢品,
7、對(duì)于大型制品的生產(chǎn)更是如此。根據(jù)模具具體情況,改變 冷卻水出入口位置或變更冷卻水的流動(dòng)路線, 可改善模具冷熱溫區(qū)的溫度分布狀況, 使缺料部位得到強(qiáng)化溫升,利于料的流動(dòng)和充填。ADB 噴嘴冷料 對(duì)于 PA、POM 、PET 等易流延的塑料,因顧及減少壓力損失而沒(méi)有在噴嘴中加 自鎖裝置。一般情況下抵緊直流道口的噴嘴溫度,在一定溫度范圍內(nèi)能夠讓存料不 進(jìn)不退,但是如果噴嘴及前爐溫度過(guò)高,或是在高壓狀態(tài)下料筒前端貯料過(guò)多,將 會(huì)使塑料在未開(kāi)始注塑而模尚未鎖上的情況下,就已進(jìn)入主流道入口并在模板的冷 卻作用下變硬,從而削弱了噴嘴的射料能力,妨礙熔料順暢地進(jìn)入模穴。這種情況 可考慮降低背壓或用松退抽膠,避
8、免熔料前端熔料壓力 過(guò)大而流延。2.2 制品設(shè)計(jì)與模具制造方面B 檢查模具模具的澆口、流道、冷卻系統(tǒng)以及制品的 L/T 值的合理配置,對(duì)熔體在模具里 的流動(dòng)有重要意義。BA 制品的 L/T 值不能過(guò)大 制品形狀過(guò)于復(fù)雜,轉(zhuǎn)折多,模具阻塊多,進(jìn)料位置不當(dāng),澆口數(shù)不夠或澆口 形式不當(dāng)。制品局部斷面過(guò)分薄或整個(gè)制品過(guò)分薄,造成熔體在模內(nèi)流動(dòng)長(zhǎng)度與壁 厚之比過(guò)大。對(duì)于這種情況,應(yīng)增加整個(gè)制品或局部的壁厚,也可在填充不夠處的 附近,設(shè)置輔助流道或澆口解決。BB 檢查澆口、流道、主流道等 多型腔模具如有澆口不平衡的情況, 根據(jù)情況適當(dāng)平衡澆口, 把難注滿的型腔, 加大澆口尺寸。必要時(shí)減少注射型腔的數(shù)量,以
9、保證其它型腔制品合格。流道(主 流道和分流道)太小、太薄或太長(zhǎng),增加了熔體流動(dòng)阻力。對(duì)于主流道應(yīng)增加直徑 對(duì)于分流道,流道截面應(yīng)改成增效梯形或圓形,以減少熔體在流道里的壓力損失。對(duì)于剪切敏感的塑料( PP、PE、PS)流道又不能過(guò)大,否則影響剪切熱的產(chǎn)生而難 充模。流道、澆口粗糙有傷痕,或有銳角,光潔度不夠,影響料流不暢。BC 模穴內(nèi)排氣不良。 由于這種原因而造成制品不滿的現(xiàn)象非常頻繁,當(dāng)熔料進(jìn) 入模穴時(shí),入口首先封閉,迫使空氣積壓在某個(gè)局部位置,阻止熔料的填充而缺料。 有時(shí)也因充模過(guò)快,模腔中的空氣來(lái)不及從分型面逸出而被壓縮,后進(jìn)的料在型腔 中受到不斷升高的氣壓阻擋,最后達(dá)到力的平衡點(diǎn)就形成
10、缺料。這種現(xiàn)象多發(fā)生在 制品轉(zhuǎn)彎處,深凹陷處,被厚壁部分包圍著的薄壁部位以及側(cè)澆口成型的薄底殼形 件的底部等處。消除這種缺陷的有效辦法有,在缺膠位置開(kāi)設(shè)排氣孔道,或選擇合理的澆口位 置使空氣容易預(yù)先排出,必要時(shí)可將型腔的困氣區(qū)域的某個(gè)局部位置制成鑲件,使 空氣從鑲件縫隙逸出。也可利用頂針或頂塊的縫隙排氣,在頂針桿上開(kāi)斜口等。BD 冷料井 主流道沒(méi)有開(kāi)設(shè)冷料井,或冷料井太小,熔料流于分流道時(shí),由于前端料過(guò)分 冷,粘度大或結(jié)塊而塞住流道。分流道沒(méi)有開(kāi)設(shè)冷料井或冷料井太小,前端泠料可 能塞住澆口,或在制品上形成冷料斑。2.3 材料方面C 材料 材料流動(dòng)性太差,粘度太大,逸出的氣體太多都會(huì)影響熔體的順
11、利充模。CA 潤(rùn)滑劑不夠 再生料往往反映難以充模的傾向,實(shí)驗(yàn)證明,由于氧化裂解生成的分子斷鏈單 位體積密度增加,從而增加了在料筒和型腔內(nèi)的流動(dòng)粘滯。再生料助長(zhǎng)較多氣體物 質(zhì)產(chǎn)生,使注射壓力損失加大。可加入適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑:1、硬脂酸; 2 、硬脂酸鹽。它能提高塑料的流動(dòng)性、提高穩(wěn)定性、減少氣體物質(zhì)的阻力。使制品脫模容易。CB 流動(dòng)性差 可改用流動(dòng)性較好的材料成形或?qū)⑵涓男耘c其它塑料共混,又能滿足制品的要 求。玻纖等剛性添加劑加得太多也會(huì)使材料的粘度增大,熔體指數(shù)減少,從而流動(dòng) 性差。同種材料的分子量過(guò)大,熔體指數(shù)小,流動(dòng)性差。同種材料 的分子量分布太 窄,流動(dòng)性差??杉舆m當(dāng)?shù)幕厥樟辖鉀Q。2.4 注
12、塑機(jī)方面DA 螺桿、炮筒磨損。 當(dāng)注塑機(jī)使用過(guò)久,螺桿、炮筒的磨損,造成回流過(guò)大,壓力不足。當(dāng)使用回 收料中的鐵、砂太多時(shí),易使螺桿、炮筒磨損加劇。DB 檢查射嘴孔徑 噴嘴孔徑太小,料條的面積比容大,容易冷卻堵塞進(jìn)料通道或消耗較多注射壓 力。噴嘴孔徑太大,料條在噴嘴處無(wú)劇烈剪切升溫過(guò)程,使熔料逐漸冷下來(lái)而難以 充滿模穴。噴嘴孔徑的大小可用如下的方法確定。方法 1 : D=K*Q V Q / 3-Q 為注射量, K 為塑料性能決定的系數(shù),對(duì)熱敏性、高粘度塑料取0、 650 、80 ;對(duì)一般性塑料取 0、350、 40方法 2:根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn):對(duì)于高難度粘度塑料,D 為螺桿直徑的 1/101/15
13、,低粘度塑料為 1/151/20 。DD 加熱系統(tǒng)失靈 溫度計(jì)不準(zhǔn),明高實(shí)低,或加熱圈已燒壞,或熱電偶失靈,未曾發(fā)現(xiàn)或沒(méi)有及 時(shí)修復(fù)更換??捎盟诹吓c加熱圈接觸檢驗(yàn)加熱淚盈眶圈是否加熱。如能很快熔融 水口料,說(shuō)明加熱圈沒(méi)失效,否則更換。加熱功率不夠?qū)?yīng)較短生產(chǎn)周期。DE 注塑機(jī)塑化容量小當(dāng) V 預(yù)塑大于注塑機(jī)額定最大容量時(shí),顯然供料量不足而缺料。但當(dāng)制品重量接近最大注塑容量時(shí),就有塑化不夠充分的問(wèn)題,料在筒內(nèi)受熱時(shí)間不夠,結(jié)果,不能 及時(shí)向模具提供有適當(dāng)熔融流動(dòng)粘度的料。這種情況只有換容量大的注塑機(jī),才能PA66需用塑化容量大的注塑根本解決問(wèn)題。對(duì)于熔融范圍窄,比熱較大的塑料如 機(jī),才能保證料
14、的供應(yīng)。其它有噴嘴與模具配合不良,漏膠。第二節(jié) 收縮凹陷(縮水)縮水主要出現(xiàn)在制品厚壁、冷卻緩慢、肋條等部位。2.1收縮在制品收縮凹陷或縮水,可用下列方法檢查22原因分析工藝參數(shù)設(shè)定方面AA預(yù)塑料量同 3、1、2、1AB遠(yuǎn)澆口處凹陷ABA增加填充時(shí)間在遠(yuǎn)澆口處凹陷部位宜用慢速填充,以便形成“硬皮層”故在凹陷部位的填充時(shí)間相對(duì)增加,有時(shí)還有遠(yuǎn)澆口處的排氣,宜用慢速。ABB降低注射速度這里所指的是遠(yuǎn)離澆口處的注射速度,但開(kāi)始的填充速度要快。D注塑機(jī) Y同 3、 1、 4讓厚壁部位形成ABC增加填充壓力主要是指填充完后轉(zhuǎn)換到壓縮段的壓力,“硬殼層”后加壓。ABD調(diào)整料溫壓力越高比容越小,溫度越低比容
15、越小。要減少收縮凹陷,也就要減少比容V,也就是給熔體加壓和減少熔體與常溫的溫度差,但當(dāng)熔體溫度太低時(shí),壓力不能傳遞到壁厚凹陷部位。所以要求料溫調(diào)整 到適當(dāng)位置。ABE增加模溫由于凹陷部位離澆口較遠(yuǎn),如果模溫太低,熔體粘度上升太快,壓力不能傳遞到遠(yuǎn)離澆口的凹陷部位而注不滿。但模溫太高可能產(chǎn)生飛邊。AC近澆口處凹陷ACA增加保壓時(shí)間,熔體進(jìn)入模穴后,遇冷模而收縮,使制品的比容增大,密 度減少,應(yīng)維持一定的保壓時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)充。ACB調(diào)整注射速度根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)不同,有時(shí)需用快速充模,有時(shí)需用慢速充模。ACC增加保壓力增加保壓和延長(zhǎng)時(shí)間,目的都是為了補(bǔ)充因制品收縮而所需要的熔料,但當(dāng)塑料流動(dòng)性大時(shí),高的壓
16、力會(huì)產(chǎn)生飛邊引起收縮凹陷,這時(shí)可適當(dāng) 降低料溫或改用流動(dòng)性低的塑料成形。ACD 調(diào)整溫度 有時(shí)降低熔體溫度,特別是前段溫度,使進(jìn)入模穴的比容變化 減少,容易冷固,有時(shí)提高熔體溫度,使熔料粘度下降,容易充模。ACE 降低模溫,以加速塑料熔體表面固化定型。例、用 PS 料成形電話機(jī)透明 字粒時(shí),宜用注射壓力大,中速偏慢, 6090 度的模溫成型。由于字粒特厚 7mm 左 右,要用較大的壓力,以降低熔體比容。對(duì)應(yīng)的鎖模力也應(yīng)足夠大,否則易產(chǎn)生飛 邊。注射速度太快易產(chǎn)生氣紋,太慢易產(chǎn)生波紋,模溫太高,成形周期處長(zhǎng)。冷卻 時(shí)間短易產(chǎn)生縮水,因字粒太厚,在表面沒(méi)有固化的情況下易收縮凹陷,所以增加 冷卻時(shí)間
17、可減少縮水。例、廣順?biāo)芰夏>邚S用 AS 料成型,在遠(yuǎn)澆口處有一壁厚的 扣位,澆口用點(diǎn)澆口方式,在扣位處易產(chǎn)生“真空泡” ,可用低料溫、慢速、適當(dāng)模 溫成形,慢速是為了不使點(diǎn)澆口過(guò)早封閉,讓它有一定的料流進(jìn)行補(bǔ)縮,當(dāng)流道有 氣泡時(shí),說(shuō)明主流道先被封閉,應(yīng)加大主流道或流道。注意它不能用加保壓或時(shí)間, 更不能過(guò)大的壓力,否則粘模。模具及制品設(shè)計(jì)B 模具及制品設(shè)計(jì) 當(dāng)制品設(shè)計(jì)的壁厚不均勻,或壁厚太大,再加上冷卻調(diào)節(jié)模溫,澆口、流道系 統(tǒng)及排氣等沒(méi)有合理配置時(shí),易產(chǎn)生收縮凹陷,模具及制品設(shè)計(jì)的缺陷用工藝很難 彌補(bǔ)。BA 壁厚不均勻,或壁厚太大熔體在壁厚部位貯熱量大,如果不及時(shí)移走,將使 得比其它部位溫度
18、更高,易發(fā)生收縮,所以在壁厚部位開(kāi)設(shè)冷卻水道,使冷卻發(fā)揮 最大的作用。在制品設(shè)計(jì)上,應(yīng)使壁厚均勻,盡量避免壁厚的變化,對(duì)于結(jié)晶型的 (PP、PE、PA、POM 、PET 等)塑料制品厚度變化超過(guò)50% 時(shí),最好用筋條取代加厚的部位。BB 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) a 對(duì)壁厚部位開(kāi)設(shè)冷卻水道外,對(duì)薄壁部分有意提高它的 溫度,這樣用模溫來(lái)控制制品同步冷卻收縮。B 使用較低的模溫可以減少塑料制品的成型收縮率。C 當(dāng)模溫太低時(shí),熔體將充不滿模。BC 澆口、流道系統(tǒng) 澆口、流道系統(tǒng)(即澆注系統(tǒng))是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑 料流動(dòng)通道。澆口、流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞對(duì)制品性能、外觀和成形難易程度影響很大。 高分
19、子熱塑性塑料熔體屬于非牛頓液體,在流動(dòng)過(guò)程中,其表觀粘度隨剪切速率的 變化而發(fā)生顯著的變化,對(duì)于假塑性液體而言,剪切速率增加時(shí),表觀粘度會(huì)降低, 溫度對(duì)聚合物的表觀粘度也有很大的影響,這對(duì)分子鏈間作用力大的和分子鏈剛性 大的塑料如 CA 、PC 等,其影響是很明顯的。與普通液體相比,聚合物熔體又具有 較大的可壓縮性。當(dāng)壓力提高時(shí),其表觀粘度增加。由于塑料在注塑模澆注系統(tǒng)中 和型腔內(nèi)的溫度、壓力和剪切速率是隨時(shí)隨處變化的,在充模這一階段,以盡可能 低的表觀粘度和較快的速度充滿整個(gè)模穴;而在保壓這一階段,又能通過(guò)澆注系統(tǒng) 使壓力充分地傳遞到模穴各部位。同時(shí),通過(guò)澆注系統(tǒng)中澆口的適時(shí)凝固來(lái)控制補(bǔ) 料
20、時(shí)間,以獲得外形清晰、內(nèi)應(yīng)力小、無(wú)氣泡、無(wú)縮孔、無(wú)凹陷的制品。主流道、流道、分流道、澆口構(gòu)成的澆注系統(tǒng)是塑料熔融體進(jìn)入型腔的通道。 當(dāng)型腔內(nèi)的熔料乃至型腔最遠(yuǎn)端的熔料尚未冷卻硬化之前能有持續(xù)的壓力傳遞時(shí), 是可以防止因壓縮不足而造成的收縮, 但當(dāng)澆注系統(tǒng)各個(gè)部分或某一部分尺寸過(guò)小, 流道效率低,阻力過(guò)大時(shí),將消耗壓力和過(guò)早冷卻,使壓力不能傳遞到模穴的熔體 上。如果,澆口不適時(shí)地過(guò)早冷卻硬化,即使保壓時(shí)間很充分也難以起作用,當(dāng)然, 澆口也不能過(guò)大,否則失去剪切速率,料的粘度高,同樣不能使制品飽滿,甚至在 保壓結(jié)局時(shí)出現(xiàn)倒流,增加了澆口位置的收縮。流道中開(kāi)設(shè)必要的有足夠容量的冷 料井,以排除冷料進(jìn)
21、入模穴影響持續(xù)充模情況。點(diǎn)澆口、 針狀澆口的澆口長(zhǎng)度一定要控制在1mm 以下。 否則塑料在澆口凝固快,影響壓力的傳遞,必要時(shí)增加點(diǎn)澆口數(shù)目或變更澆口位置以適應(yīng)實(shí)際情況。當(dāng)流道長(zhǎng)而厚時(shí), 應(yīng)沿著流道邊沿開(kāi)設(shè)排氣溝槽, 減少空氣對(duì)料流的阻礙作用。 對(duì)多澆口模具要注意調(diào)整各澆口的充模速度。澆口最好對(duì)稱開(kāi)設(shè),并限制靠近主流 道的澆口的料量。對(duì)多穴模也有一個(gè)如何使各個(gè)模穴填充平衡的問(wèn)題。有針對(duì)性地 開(kāi)設(shè)澆注通道。原則上澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在制品厚壁部位。從直流道到收縮區(qū)域要有暢順 通道。第三節(jié) 飛邊(溢邊、批鋒、毛刺)飛邊大多發(fā)生在模具的分合位置上, 如動(dòng)模和靜模的分型面、 滑塊的滑配位置, 鑲件的縫隙,頂針桿孔
22、隙等處。飛邊在很大程度上是由于模具缺陷或機(jī)臺(tái)鎖模力太 大,其產(chǎn)生的張開(kāi)力大于鎖模力時(shí),模具脹開(kāi),使塑料溢出,造成飛邊。3.1 在成形工藝條件方面( 1 ) 塑料熔體粘度太低可能出現(xiàn)飛邊。如果塑料粘度太低,則其流動(dòng)性高,很容易流入模面之間的微小縫隙,增大張開(kāi)力,如PP、PA 、 PE 等塑料本身特性是粘度低,收縮率大,固然要提高鎖模力。PA、 PC、 ABS 等因有強(qiáng)的吸水性, 對(duì)水份敏感, 導(dǎo)致在高溫下大幅度降低流動(dòng)粘度。 增加飛邊的可能性。 所以要考慮原料的充分干燥。此外,熔體溫度過(guò)高或模溫過(guò)高等,都有可能造 成飛邊的產(chǎn)生。( 2 ) 計(jì)量不準(zhǔn)確 在正常情況下,帶有緩解墊的計(jì)量對(duì)保持制品質(zhì)量
23、是一個(gè)保證。但如果料量超出緩沖墊需要,則會(huì)造成多料,結(jié)果易產(chǎn)生飛邊。當(dāng)塑料原料粒度大小不均勻時(shí),會(huì)使加料分量變化不定,造成計(jì)量不準(zhǔn),使制 品或不滿或飛邊。(3) 塑料充模速度 過(guò)快或 壓力 過(guò)大易造成 飛邊。 因壓 力過(guò)高速度 過(guò)快 時(shí),對(duì)模具張開(kāi)力增大,導(dǎo)致溢邊,故當(dāng)模穴一旦注滿,應(yīng)立即將注射壓力降 為較低的保壓壓力,或把注射速度也降下來(lái),這樣,熔體前端的塑料便有機(jī)會(huì) 冷卻固化,減少溢料機(jī)會(huì)。( 4 ) 用多級(jí)速度注射。 由于制品結(jié)構(gòu)的不同, 尤其厚薄均勻度等的不同, 需要均衡注射速度。否則在注射薄壁部分時(shí),由于速度過(guò)快壓力過(guò)高而造成飛 邊產(chǎn)生。( 5 ) 在易造成飛邊的部位用慢速成形,待毛
24、邊部位形成“硬殼層”后, 再提高注射速度。保壓切換前注射速度降低,確保在毛邊部位形成“硬皮層” 。( 6 ) 在生產(chǎn)過(guò)程中突然產(chǎn)生飛邊,可能模面上有異物,如飛邊料粘附在 模面上等。須每班或每天定期清潔模面上的異物。3.2 模具及制品設(shè)計(jì)1模具分型面精度差舊模因早先的飛邊擠壓,使型腔周邊疲勞塌陷。分型面上粘有異物或??蛑苓厧в型钩龅那擞∶?。活動(dòng)模板變形翹曲。2模具和入料配置不合理在不影響制品完整性的前提下,流道應(yīng)盡量安置在制品對(duì)稱中心上,在制品厚實(shí)的部位入料。避免出現(xiàn)偏向性流動(dòng),使一邊缺料而 另一邊帶飛邊。模具模穴的開(kāi)設(shè)位置過(guò)偏,會(huì)令注射時(shí)模具單邊發(fā)生張力,引起飛 邊。有些塑料,如PE、 PP
25、、PA 等,在熔融態(tài)下粘度很低,具有很高的流動(dòng)性和穿透能力,比較易進(jìn)入活動(dòng)的或固定的縫隙,因而要求模具的設(shè)計(jì)制造精度更高。當(dāng) 制品中央附近有成型孔時(shí),習(xí)慣在孔上開(kāi)設(shè)側(cè)澆口,在較大的注射壓力下,如果鎖 模力不足,模的這部分支承作用力不夠,發(fā)生輕微撓曲時(shí)造成飛邊。當(dāng)模具側(cè)面帶 有活動(dòng)滑塊時(shí),其側(cè)面的投影面積也受成型壓力作用,如果支承力不夠,也會(huì)出現(xiàn) 飛邊。當(dāng)上述設(shè)計(jì)成為不可避免時(shí), 操作工藝上要降低注射壓力或提高鎖模力。必 要時(shí)對(duì)模具補(bǔ)強(qiáng)。滑動(dòng)型芯由于是動(dòng)作機(jī)構(gòu),如配合精度不夠會(huì)產(chǎn)生飛邊。固定型 芯與型腔安裝位置偏移,會(huì)產(chǎn)生飛邊。型腔排氣不良,特別對(duì)深底形型腔,在注射 高壓下,受壓縮的空氣會(huì)爆破性
26、地將模的分型面脹開(kāi)逸出,于是塑料隨同溢出,形 成飛邊,對(duì)于在模的分型面上開(kāi)設(shè)了排氣溝的模具,無(wú)疑對(duì)順利充模,減少飛邊很 有作用,但如果排氣槽開(kāi)得太淺受異物阻塞,模內(nèi)氣體排出不及,會(huì)形成飛邊。如 果溝醴開(kāi)得過(guò)深過(guò)大,熔料有縫隙可泄,也會(huì)形成飛邊。多模穴模具,沒(méi)有按照型 腔容量大小及與主流道距離的遠(yuǎn)近,而相應(yīng)調(diào)配好分流道與澆口的尺寸,也致使充 模受力不均產(chǎn)生飛邊。此時(shí)應(yīng)均衡流道與澆口的尺寸,使各模穴受壓均勻。一句話, 飛邊產(chǎn)生的原因主要在于:合模精度不好,模具變形,模材料強(qiáng)度不夠。3.3 材料( 1) PP PE、 PA 等塑料熔體粘度低,滲透能力強(qiáng)易產(chǎn)生飛邊。(2)PA、ABS、PC 等因含有水
27、份,對(duì)水分敏感,而導(dǎo)致在高溫下大幅度降低 流動(dòng)粘度,水份在熔體中有增塑和稀釋作用,有易產(chǎn)生飛邊的可能性。( 3 )因加入再生料太多而令粘度下降而產(chǎn)生飛邊。3.4 機(jī)器( 1)機(jī)臺(tái)真正的鎖模力不足每臺(tái)注塑機(jī)都有一個(gè)額定鎖模力,這個(gè)鎖模力必須高于注射成形件縱向投影面積在注射時(shí)形成的張力,否則將選成脹模,而形成 飛邊。( 2 )模板不平衡( 3 )注射機(jī)四根哥林柱的變形不均勻( 4 )模具安裝的不平衡。第四節(jié) 銀紋銀紋(氣紋)是塑料在充模過(guò)程受到氣體的干擾而出現(xiàn)在制品表面熔料流動(dòng)方 向上的缺陷。氣體的成份包括水汽、分解氣、空氣以及溶劑氣,以水汽、空氣和分 解氣為多見(jiàn)。當(dāng)這些氣體沒(méi)有控制到一定的限度時(shí)
28、在注塑成形后仍然滯留在制品表 面,沿料流方向刻蝕成一連串在光照下閃爍的大大小小泡點(diǎn)時(shí)我們稱之為銀紋或氣 紋。事實(shí)上,在注塑過(guò)程中氣體的存在是不可避免的而且有相當(dāng)一部分殘留在塑料 內(nèi)部。當(dāng)模內(nèi)壓力足夠大,氣體含量沒(méi)有超過(guò)一定的限度時(shí),氣體以分散的狀況溶 解到塑料里面去;但當(dāng)模內(nèi)壓力不夠大,而氣體含量又超過(guò)一定的限度 時(shí),這些氣 體便從熔融塑料中紛紛釋放出來(lái),到達(dá)制品表面而形成銀紋,困閉在厚的壁體內(nèi)而 成為氣泡。無(wú)論是制品表面的氣泡形成銀紋,還是制品壁內(nèi)的氣泡,可能由于四種 氣中某一種氣體為主作用的結(jié)果或幾種氣共同作用的結(jié)果,它由原料、模具、塑化 機(jī)構(gòu)、工藝參數(shù)的調(diào)節(jié),甚至天氣的變化(尤其是濕度的
29、變化)等而變化,所以這 個(gè)問(wèn)題又有點(diǎn)復(fù)雜。但無(wú)論如何,問(wèn)題的重點(diǎn)及解決的對(duì)策都集中在水汽、空氣和 分解氣上。水汽:主要考慮干燥機(jī)的干燥效果。當(dāng)濕度較大、模具溫度又低時(shí)(低于露點(diǎn)) 易吸附水汽??諝猓褐饕紤] 1 塑化時(shí)的排氣,如背壓的調(diào)節(jié),松退的調(diào)節(jié)等。背 壓過(guò)小易進(jìn)入空氣,背壓過(guò)大可能流延即用松退,松退過(guò)大而吸入空氣, 2 注射時(shí) 模具的排氣。注射速度過(guò)快,可能由于模具排氣不良或剪切過(guò)大。分解氣:主要考 慮 1 塑化時(shí)料筒溫度偏高或塑化剪切大, 2 注射時(shí),剪切過(guò)大。下面分別討論這幾種氣的來(lái)源及在制品表面的特征來(lái)控制氣的含量。1.1 水汽在制品出現(xiàn)銀紋時(shí), 首先檢查塑料原料是否干燥良好, 水
30、分 是否降到濕含量的 限值以下。尤其對(duì)PC、 PA、 ABS 、 PET 、 PBT 、PPS、PPO 等工程塑料的干燥。一般來(lái)說(shuō),如果氣紋不規(guī)則地分布在塑料件的表面上,大都是由于水汽所致。水汽的 來(lái)源 :( 1)塑料從大氣中吸潮, 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水汽紋。 各種塑料材料的吸水量適合水分的含量, 干燥溫度, 干燥時(shí)間等可見(jiàn) 2、3、1 材料的干燥一節(jié)。( 2)塑料從著色劑混合后再進(jìn)行干燥。如塑料先進(jìn)行干燥再和著色劑混和就要注意著色劑的吸潮問(wèn)題。最好在注塑機(jī)上直接安裝熱風(fēng)循環(huán)干燥機(jī)。否則要注意料斗對(duì)一般塑料影響不大,但對(duì) PC 等微量水分也
31、十分敏感的塑料卻非常有害,應(yīng)采取措施保持 干燥。熱風(fēng)循環(huán)干燥機(jī),既可免去重新受潮又能預(yù)熱塑料。模具的模穴內(nèi)帶微量的水分。水分的來(lái)源可 能是空氣濕度過(guò)大,遇到冷的 模具而凝聚成水的水珠(如模溫低于露點(diǎn)) 。也可能是冷卻水路的泄漏進(jìn)入模 穴的水分。這些水分被熔料汽化后便形成銀紋。去除水分的設(shè)備:A 拌料除濕機(jī):它可在攪拌塑料的同時(shí),通以 6080 度的氣流把塑料中的外在 水分去除。以防止在熱風(fēng)干燥機(jī)中的下料口處結(jié)塊而不能下料。B 熱風(fēng)干燥機(jī)或干燥箱。一定要注意干燥機(jī)制干燥效果問(wèn)題,干燥機(jī)內(nèi)的溫度 均勻程度。干燥是否良好的簡(jiǎn)單檢查辦法:用對(duì)空注射法,看射出來(lái)的料是否連續(xù)、 光潔,如果不連續(xù)、光潔,有
32、氣體冒出(白色的氣體) ,說(shuō)明沒(méi)干燥好。尤其在相對(duì) 較低料溫下有此現(xiàn)象產(chǎn)生。1.2 空氣 由于空氣渦流作用而造成的銀紋形態(tài)與其他液汽物質(zhì)造成的形態(tài)稍有不同。氣 泡粒極其微細(xì)而密集,主要分布在制品靠近澆口的位置。如果澆口是針狀的,形成 以澆口為中心的放光芒狀紋。如果澆口是側(cè)式平衡于制品壁面的,形成以澆口為收 攏點(diǎn)的扇形紋,空氣的這種干擾,有時(shí)不大容易區(qū)別于水汽或分解氣紋,有時(shí)可能 是共同作用的結(jié)果。空氣的來(lái)源:A 料內(nèi)夾帶空氣 再生料料粒結(jié)構(gòu)疏松, 微孔中貯留的空氣 量大。 顆粒中摻入 大量粉料,在料筒加熱熔化時(shí),容易夾帶空氣。原料中加入回收料。使用權(quán)粒徑相 差太大時(shí),易夾帶空氣螺桿預(yù)塑時(shí)背壓太
33、低,轉(zhuǎn)速太高,使螺桿退回過(guò)快,空氣易 隨料一起推向料筒前端;加料段溫度過(guò)低,使進(jìn)入壓縮段的料有部分仍保持粒狀。 或相反,加料段溫度過(guò)高,使一部分料過(guò)早熔融,充滿螺槽。使空氣無(wú)法從加料口 退出。隨后被熔料裹卷送往前端,最后進(jìn)入模穴。為了防止流延,使松退量過(guò)大, 吸入空氣,并隨熔料注入模穴形成銀紋。螺桿的壓縮比增大,可增加排氣。調(diào)節(jié)背壓和松退量,是降低塑化過(guò)程中帶入的空氣量的最簡(jiǎn)單而又有效的方法。B 充模過(guò)程的排氣 在高溫高壓下,低粘度熔融塑料突然穿越狹窄的澆口,進(jìn)入具有較大自由空間 的模穴,形成高壓噴射狀態(tài),夾帶了流道和模穴內(nèi)存在的空氣,結(jié)果在塑料冷凝時(shí) 留下了分散氣流的痕跡,表面層塑料將因?yàn)槿?/p>
34、解空氣程度不同而具有不同的折光率 和粒子密度,氣泡點(diǎn)按塑料流方向,四散分布,這就形成了放光芒狀和扇形狀紋等 缺陷, 有時(shí)叫它為噴射痕。 ;在主要料流通道上, 壁厚變化過(guò)大或設(shè)置有嵌件鑲塊時(shí), 妨礙了料的自然流動(dòng),形成渦流,增加了空氣干擾的可能。 ;由于設(shè)計(jì)上的缺陷,如 澆口位置不佳,多澆口制品、澆口不對(duì)稱排布、模的冷卻系統(tǒng)不合理使模溫差別大 等,造成熔料在模穴內(nèi)流動(dòng)不連續(xù),堵塞了空氣逸出的通道,使空氣混同熔爐料成 形。;模具分型面缺乏必要的排氣孔道或排氣孔道不足、堵塞、位置不好,又沒(méi)有嵌 件、頂針之類加工縫隙排氣,使流道和型腔中的空氣不能在塑料進(jìn)入的同時(shí)離去。 注射時(shí)用低速通過(guò)射紋區(qū)域或有氣紋
35、的區(qū)域。1.3 分解氣 沒(méi)有哪一種塑料能在普通熱加工溫度下和剪切作用下不分解一些氣體。不同的 塑料有不同的分解時(shí)間和溫度,有些塑料雖然發(fā)生了熱降解,但分解出來(lái)的氣體并 不多。有些塑料一開(kāi)始降解就有較大量的氣體發(fā)生。塑料分解出來(lái)的氣體成分十分 復(fù)雜,比如 PP 料,其氧化分解生成氣有:醋酸、甲酸、酯類、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,其造成的缺陷就是銀紋。一般 來(lái)說(shuō)如果銀紋分布在制品壁厚處,很可能是分解氣所產(chǎn)生的。分解氣可通過(guò)空射來(lái) 簡(jiǎn)易判定: 如果空射時(shí)有濃煙或有黑煙并有燒焦的氣味產(chǎn)生, 就認(rèn)為是分解氣所為。造成塑料發(fā)生分解氣的原因:熔體溫度過(guò)高,造成分解;料
36、筒溫度過(guò)高,或料 筒的發(fā)熱圈控制失調(diào),應(yīng)由噴嘴開(kāi)始,逐漸降低料筒溫度。熔體在料筒里的停留時(shí) 間過(guò)長(zhǎng)。小制品用大機(jī),或緩沖墊量過(guò)大,或料筒內(nèi)的呆料、死角處因長(zhǎng)期受熱而 分解,或成形周期太長(zhǎng),使熔解在料筒里的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成分解;熔體在料筒 里的剪切過(guò)大,螺桿的壓縮比過(guò)大,螺槽太淺等,再加上螺桿和轉(zhuǎn)速過(guò)大,背壓過(guò) 大等。造成熔體在料筒里的剪切熱過(guò)大而使熔體分解,模中流道、澆口、型腔因摩 擦阻力大,造成局部過(guò)熱點(diǎn),使通過(guò)的塑料升溫而分解。塑料本身質(zhì)量差,容易分解:有些牌號(hào)的塑料,本身不能受較高的溫度或較長(zhǎng) 的受熱時(shí)間或較大的剪切力作用,特別是當(dāng)含有微量雜質(zhì)或微量水分時(shí),可能發(fā)生 催化裂化反應(yīng)。對(duì)這
37、一類塑料可考慮加入一定量的潤(rùn)滑劑( UPVC 中加硬脂酸及其 鹽等)以盡量降低其分解的可能性。 ; 塑料中含有有害的屑料:所謂屑料,是指塑料在剪切或破碎過(guò)程中生成的碎料,屑料包含著由于強(qiáng)力剪切而造成的大量斷裂鏈 段,同時(shí),屑料還有著無(wú)可比擬的巨大表面積和疏松結(jié)構(gòu)。單從這兩方面看,已不難理解為何屑料既易受潮,又有極高的熱敏性,從而破壞了整個(gè)原料結(jié)構(gòu),使進(jìn)入 料筒的料屢屢受熱分解。 ;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,致使受熱程度難以兼顧。當(dāng)大部分塑料進(jìn)入成形溫度時(shí),可能有小部分塑料開(kāi) 始發(fā)生分解,再生料的再生次數(shù)過(guò)多或與新料比例太高。由于再生料已經(jīng)局部地?fù)p 壞了分子鏈結(jié)構(gòu),
38、因而對(duì)熱也像屑料那樣敏感。 ;塑料原料受污染,帶有易分解成分 或促進(jìn)分解作用成分。( 3 )加工過(guò)程剪切過(guò)大,使熔體升溫,造成分解:注射壓力或注射速度過(guò)快; 螺桿預(yù)塑時(shí)螺桿轉(zhuǎn)速太快同時(shí)背壓太大;模具澆口太小或高粘度塑料選用孔徑過(guò)小 的噴嘴,高速度料流經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生磨擦熱使料分解。1.4 溶劑氣 由溶劑氣產(chǎn)生銀紋的機(jī)會(huì)較少,它可由干燥機(jī)部分揮發(fā)。( 1) 塑料顆粒原料是在合成樹(shù)脂廠將聚合體融熔擠出后造料而成, 如果清洗 不凈,難免會(huì)夾帶一些揮發(fā)性溶劑。在注塑中這些溶劑便隨同熔料進(jìn)入模 穴。比如在生產(chǎn)中,某些帶雜色的改性聚苯乙烯或 ABS 于機(jī)臺(tái)加熱中常會(huì) 發(fā)出難聞的刺激性臭氣。( 2) 塑料原料中的
39、液態(tài)助劑如助染劑白油、潤(rùn)滑劑硅油、增塑劑二丁酯以及 穩(wěn)定劑、抗靜電劑等用量過(guò)多或混合不均,以積集狀態(tài)進(jìn)入模穴,形成 銀 紋。1.5 水汽和分解氣的混合氣檢驗(yàn)方法 :( 1 )對(duì)空注射( 2)材料所對(duì)應(yīng)的料筒溫度的設(shè)置是否偏高。( 3)螺桿轉(zhuǎn)速( 4)背壓。一般空射之后看熔料質(zhì)量的好壞來(lái)判斷。解決辦法:( 1)加強(qiáng)干燥( 2)降低料筒溫度( 3)加強(qiáng)模具排氣(模排氣或慢速成形)第五節(jié) 熔接痕1.1 熔接痕形成的原因:熔接痕是由注射中兩股料相遇時(shí),在其界面處未完全熔合而 造成的一種線狀痕跡。熔接痕是在制品有孔、嵌件時(shí),塑料分股 流動(dòng)或者澆口多于一個(gè)以及厚度變化所形成。此外,在發(fā)生澆口 噴射充模時(shí)也
40、容易生成熔接縫。噴射時(shí),熔體直接射入模腔,直 到撞到對(duì)面的模壁,隨后而來(lái)的熔料產(chǎn)生壓縮使料流折迭,于是 在折彎相遇地方形成。1.2 熔接痕的種類有熔接痕的制品,熔接痕部位的力學(xué)性能,一般都低于沒(méi)有 熔接痕的部位。最常見(jiàn)的熔接痕有兩種:充模開(kāi)始時(shí)形成的熔接 痕稱早期熔接痕;充模終止時(shí)形成的熔接痕稱晚期熔接痕。當(dāng)兩 個(gè)澆口沿軸向配置時(shí),形成的熔接痕為晚期熔接痕,當(dāng)兩個(gè)澆口 沿垂直于制品軸線方向并排配置時(shí), 這樣的澆口位置導(dǎo)致早期熔 接痕的形成。 早期熔接痕強(qiáng)度很難用改進(jìn)成形工藝的方法得以提 高,顯然早期熔接痕強(qiáng)度只能決定熔接痕的存在情況和取向程 度。HIP 和 PS 一樣,模具溫度提高,熔接痕強(qiáng)度增加不大,提高 注射
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