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文檔簡介
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)臺或模具 出現(xiàn)這樣或那樣的問題的話,發(fā)生質(zhì)量事故就多,老問題沒了,新問題又出來。事實(shí)上,加工廠的技術(shù)員往往苦于面對用工藝手段來彌補(bǔ)模具缺陷帶來問題而
2、成效不 大的困難局面。不過,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)|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)料筒端部存料過多
3、,緩沖墊過大時(shí),注射螺桿要消耗額外多的注射壓力來壓緊、推動料筒內(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充填。ab 注射時(shí)間當(dāng)注射時(shí)間調(diào)得較長時(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始預(yù)塑了。無壓縮和保壓階段,也就注不滿。t充填二l螺桿行程/v注射速度=l1/v1+l2/v2+l3/v3+(多級注射情況)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)間相對增加。當(dāng)螺桿注射指針不動或保壓一段時(shí)間后,制件還不滿,就要考慮加大注塑壓力。ac 注射壓力熔融
4、塑料在偏低的工作溫度下粘度較高,流動性差,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彌補(bǔ)?;厥樟咸嗷蛉炕厥樟?,而l/t 值過大時(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)省材料壁要求薄( l/t 過大) ,這就一定要用高壓、快速充模,否則易缺料。由此可知,充填速度對于一些形狀復(fù)雜、厚薄變化大、流程長,以及粘度大
5、的塑料制品具有十分突出意義。熔體溫度過低塑料的熔體溫度過低,粘度大。而熔體溫度可通過料筒溫度、背壓和螺桿的轉(zhuǎn)速來調(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,絕大部分來自前爐,如果這部分的溫度低,進(jìn)入模具的熔料粘度將過早地上升到難以流動的狀態(tài),妨礙了對制品遠(yuǎn)離澆口處的充模。中爐溫度低。粘度大的塑料流動 困難,粘性塑料拖滯螺桿向前運(yùn)動。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冷的模具長時(shí)間的接觸,傳走了熱量,使噴嘴溫度降低到物料
6、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)周期過短,由于周期過短,料溫來不及跟上,也會造成缺料,這在電壓向下波動輻度較大的地方尤為明顯,應(yīng)根據(jù)供電電壓對生產(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低,熔體入模后冷卻過快,難以充滿各個(gè)角落,這在開始生產(chǎn),冷模情況 尤其突出。不過,一般都會在注塑數(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,以免不斷打出過多的廢品,對于大型制品的生產(chǎn)更是如此。根據(jù)模具具體情況,改變冷卻水出
7、入口位置或變更冷卻水的流動路線, 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,利于料的流動和充填。adb 噴嘴冷料對于 pa 、 pom 、 pet 等易流延的塑料,因顧及減少壓力損失而沒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高,或是在高壓狀態(tài)下料筒前端貯料過多,將會使塑料在未開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,避免熔料前端熔料壓力 過大而流延。2.2 制品設(shè)計(jì)與模具制造方面b 檢
8、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,對熔體在模具里的流動有重要意義。ba 制品的 l/t 值不能過大制品形狀過于復(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)。制品局部斷面過分薄或整個(gè)制品過分薄,造成熔體在模內(nèi)流動長度與壁厚之比過大。對于這種情況,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,增加了熔體流動阻力。
9、對于主流道應(yīng)增加直徑對于分流道,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。對于剪切敏感的塑料( pp、pe、ps)流道又不能過大,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)也因充模過快,模腔中的空氣來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
10、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,在頂針桿上開斜口等。bd 冷料井主流道沒有開設(shè)冷料井,或冷料井太小,熔料流于分流道時(shí),由于前端料過分冷,粘度大或結(jié)塊而塞住流道。分流道沒有開設(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 材料材料流動性太差,粘度太大,逸出的氣體太多都會影響熔體的順利充模。ca 潤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
11、,從而增加了在料筒和型腔內(nèi)的流動粘滯。再生料助長較多氣體物質(zhì)產(chǎn)生,使注射壓力損失加大??杉尤脒m當(dāng)?shù)臐櫥瑒?、硬脂酸;2 、硬脂酸鹽。它能提高塑料的流動性、提高穩(wěn)定性、減少氣體物質(zhì)的阻力。使制品脫模容易。cb 流動性差可改用流動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使材料的粘度增大,熔體指數(shù)減少,從而流動性差。同種材料的分子量過大,熔體指數(shù)小,流動性差。同種材料 的分子量分布太窄,流動性差??杉舆m當(dāng)?shù)幕厥樟辖鉀Q。2.4 注塑機(jī)方面da 螺桿、炮筒磨損。當(dāng)注塑機(jī)使用過久,螺桿、炮筒的磨損,造成回流過大,壓力不足。當(dāng)使用回收料中的鐵、砂太多時(shí),易
12、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,料條在噴嘴處無劇烈剪切升溫過程,使熔料逐漸冷下來而難以充滿模穴。噴嘴孔徑的大小可用如下的方法確定。方法 1 : d=k*q,q / 3-q 為注射量, k 為塑料性能決定的系數(shù),對熱敏性、高粘度塑料取0 、 650 、80 ;對一般性塑料取0、 350 、 40方法 2:根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn):對于高難度粘度塑料, d 為螺桿直徑的 1/101/15 ,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)或沒有及時(shí)修復(fù)更
13、換。可用水口料與加熱圈接觸檢驗(yàn)加熱淚盈眶圈是否加熱。如能很快熔融水口料,說明加熱圈沒失效,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pa66需用塑化容量大的注塑最大注塑容量時(shí),就有塑化不夠充分的問題,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)熔融流動粘度的料。這種情況只有換容量大的注塑機(jī),才能 根本解決問題。對于熔融范圍窄,比熱較大的塑料如機(jī),才能保證料的供應(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
14、縮水,可用下列方法檢查2.2 原因分析2.2.1 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,但開始的填充速度要快。d注相機(jī)一 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
15、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)塑料流動性大時(shí),高的壓力會產(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
16、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。冷卻時(shí)間短易產(chǎn)生縮水,因字粒太厚,在表面沒有固化的情況下易收縮凹陷,所以增加冷卻時(shí)間可減少縮水。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、
17、慢速、適當(dāng)模溫成形,慢速是為了不使點(diǎn)澆口過早封閉,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,更不能過大的壓力,否則粘模。2.2.2 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更高,易發(fā)生收縮,所以在壁厚部位開設(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,對于結(jié)晶型的( pp
18、、 pe、 pa、 pom 、 pet 等)塑料制品厚度變化超過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 對壁厚部位開設(shè)冷卻水道外,對薄壁部分有意提高它的溫度,這樣用模溫來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)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。澆口、流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞對制品性能、外觀和成形難易程度影響很大。高分子熱塑性塑料熔體屬于非牛頓液體,在流動過程中,其表觀粘度隨剪切速率的變化而發(fā)生顯著的變化,對于假塑性液體而言,剪切速率增加時(shí),表觀粘度會降低
19、,溫度對聚合物的表觀粘度也有很大的影響,這對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,又能通過澆注系統(tǒng)使壓力充分地傳遞到模穴各部位。同時(shí),通過澆注系統(tǒng)中澆口的適時(shí)凝固來控制補(bǔ)料時(shí)間,以獲得外形清晰、內(nèi)應(yīng)力小、無氣泡、無縮孔、無凹陷的制品。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
20、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小,流道效率低,阻力過大時(shí),將消耗壓力和過早冷卻,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。流道中開設(shè)必要的有足夠容量的冷料井,以排除冷料進(jìn)入模穴影響持續(xù)充模情況。點(diǎn)澆口、 針狀澆口的澆口長度一定要控制在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
21、況。當(dāng)流道長而厚時(shí), 應(yīng)沿著流道邊沿開設(shè)排氣溝槽, 減少空氣對料流的阻礙作用。對多澆口模具要注意調(diào)整各澆口的充模速度。澆口最好對稱開設(shè),并限制靠近主流道的澆口的料量。對多穴模也有一個(gè)如何使各個(gè)模穴填充平衡的問題。有針對性地開設(shè)澆注通道。原則上澆口應(yīng)開設(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, 如動模和靜模的分型面、 滑塊的滑配位置,鑲件的縫隙,頂針桿孔隙等處。飛邊在很大程度上是由于模具缺陷或機(jī)臺鎖模力太大,其產(chǎn)生的張開力大于鎖模力時(shí),模具脹開,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
22、出現(xiàn)飛邊。如果塑料粘度太低,則其流動性高,很容易流入模面之間的微小縫隙,增大張開力,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, 對水份敏感, 導(dǎo)致在高溫下大幅度降低流動粘度。 增加飛邊的可能性。所以要考慮原料的充分干燥。此外,熔體溫度過高或模溫過高等,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)量對保持制品質(zhì)量是一個(gè)保證。但如果料量超出緩沖墊需要,則會造成多料,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
23、 充 模 速度 過 快或 壓力 過 大 易 造成 飛 邊。 因壓 力 過 高 速度 過 快時(shí),對模具張開力增大,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,這樣,熔體前端的塑料便有機(jī)會冷卻固化,減少溢料機(jī)會。( 4 ) 用多級速度注射。 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),由于速度過快壓力過高而造成飛邊產(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)過程中突然產(chǎn)生飛邊,可能模面上有異物,如飛
24、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模框周邊帶有凸出的撬印毛刺。活動模板變形翹曲。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,使一邊缺料而另一邊帶飛邊。模具模穴的開設(shè)位置過偏,會令注射時(shí)模具單邊發(fā)生張力,引起飛邊。有些塑料,如 pe 、 pp、 pa 等,在熔融態(tài)下粘度很低,具有很高的流動性和穿透能力,比較易進(jìn)入活動的或固定的縫隙,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
25、在孔上開設(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)對模具補(bǔ)強(qiáng)?;瑒有托居捎谑莿幼鳈C(jī)構(gòu),如配合精度不夠會產(chǎn)生飛邊。固定型芯與型腔安裝位置偏移,會產(chǎn)生飛邊。型腔排氣不良,特別對深底形型腔,在注射高壓下,受壓縮的空氣會爆破性地將模的分型面脹開逸出,于是塑料隨同溢出,形成飛邊,對于在模的分型面上開設(shè)了排氣溝的模具,無疑對順利充模,減少飛邊很有作用,但如果排氣槽開得太淺受異物阻塞,模內(nèi)氣體排
26、出不及,會形成飛邊。如果溝醴開得過深過大,熔料有縫隙可泄,也會形成飛邊。多模穴模具,沒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 等因含有水份,對水分敏感,而導(dǎo)致在高溫下大幅度降低流動粘度,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
27、 機(jī)器( 1 )機(jī)臺真正的鎖模力不足 每臺注塑機(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)是塑料在充模過程受到氣體的干擾而出現(xiàn)在制品表面熔料流動方向上的缺陷。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。當(dāng)這些氣體沒有控制到一定的限度時(shí)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,在注塑過程中氣體的存在是不可避免的而且有相當(dāng)一部分
28、殘留在塑料內(nèi)部。當(dāng)模內(nèi)壓力足夠大,氣體含量沒有超過一定的限度時(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,而氣體含量又超過一定的限度 時(shí),這些氣體便從熔融塑料中紛紛釋放出來,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(尤其是濕度的變化)等而變化,所以這個(gè)問題又有點(diǎn)復(fù)雜。但無論如何,問題的重點(diǎn)及解決的對策都集中在水汽、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
29、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。背壓過小易進(jìn)入空氣,背壓過大可能流延即用松退,松退過大而吸入空氣, 2 注射時(shí)模具的排氣。注射速度過快,可能由于模具排氣不良或剪切過大。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),剪切過大。下面分別討論這幾種氣的來源及在制品表面的特征來控制氣的含量。水汽1.1在制品出現(xiàn)銀紋時(shí), 首先檢查塑料原料是否干燥良好, 水分 是否降到濕含量的限值以下。尤其對pc、 pa、 abs 、 pet 、 pbt 、 pps、 ppo 等工程塑料的干燥。一般來說,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
30、汽的來源 :( 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)。否則要注意料斗對一般塑料影響不大,但對pc 等微量水分也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。水分的來源可 能是空氣濕度過大,遇到冷的模具而凝聚成水的水珠(如模
31、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)制干燥效果問題,干燥機(jī)內(nèi)的溫度均勻程度。干燥是否良好的簡單檢查辦法:用對空注射法,看射出來的料是否連續(xù)、光潔,如果不連續(xù)、光潔,有氣體冒出(白色的氣體) ,說明沒干燥好。尤其在相對較低料溫下有此現(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
32、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??諝獾膩碓矗篴 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)背壓太低,轉(zhuǎn)速太高,使螺桿退回過快,空氣易隨料一起推向料筒前端;加料段溫度過低,使進(jìn)入壓縮段的料有部分仍保持粒狀?;蛳喾矗恿隙螠囟冗^高,使一部分料過早熔融,充滿螺槽。使空氣無法從加料口退出。隨后被熔料裹卷送往前端,最后進(jìn)
33、入模穴。為了防止流延,使松退量過大,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,是降低塑化過程中帶入的空氣量的最簡單而又有效的方法。b 充模過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)槿芙饪諝獬潭炔煌哂胁煌恼酃饴屎土W用芏龋瑲馀蔹c(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, 壁厚變化過大或設(shè)置有嵌件鑲塊時(shí),妨礙了料的自然流動,形成渦流,增加了空氣干
34、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)用低速通過射紋區(qū)域或有氣紋的區(qū)域。1.3 分解氣沒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,但分解出來的氣體并不多。有些塑料一開始降解就有較大量的氣體發(fā)生。塑料分解出來的氣體成分十分復(fù)雜,比
35、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。一般來說如果銀紋分布在制品壁厚處,很可能是分解氣所產(chǎn)生的。分解氣可通過空射來簡易判定: 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:熔體溫度過高,造成分解;料筒溫度過高,或料筒的發(fā)熱圈控制失調(diào),應(yīng)由噴嘴開始,逐漸降低料筒溫度。熔體在料筒里的停留時(shí)間過長。小制品用大機(jī),或緩沖墊量過大,或料筒內(nèi)的呆料、死角處因長期受熱而分解,或成形周期太長,使熔解在料筒里的停留時(shí)間過長而造成分解;熔體在料筒里的剪切過大,螺桿的壓縮
36、比過大,螺槽太淺等,再加上螺桿和轉(zhuǎn)速過大,背壓過大等。造成熔體在料筒里的剪切熱過大而使熔體分解,模中流道、澆口、型腔因摩擦阻力大,造成局部過熱點(diǎn),使通過的塑料升溫而分解。塑料本身質(zhì)量差,容易分解:有些牌號的塑料,本身不能受較高的溫度或較長的受熱時(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)。對這一類塑料可考慮加入一定量的潤滑劑( 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),屑料還有著無可比擬的巨大表面積和疏松結(jié)構(gòu)。單從這兩方面
37、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始發(fā)生分解,再生料的再生次數(shù)過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),因而對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 )加工過程剪切過大,使熔體升溫,造成分解:注射壓力或注射速度過快;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小的噴嘴,高速度料流經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生磨擦熱使料分解。1.4 溶劑
38、氣由溶劑氣產(chǎn)生銀紋的機(jī)會較少,它可由干燥機(jī)部分揮發(fā)。( 1) 塑料顆粒原料是在合成樹脂廠將聚合體融熔擠出后造料而成, 如果清洗不凈,難免會夾帶一些揮發(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)臺加熱中常會發(fā)出難聞的刺激性臭氣。( 2) 塑料原料中的液態(tài)助劑如助染劑白油、潤滑劑硅油、增塑劑二丁酯以及穩(wěn)定劑、抗靜電劑等用量過多或混合不均,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 )對空注射(2 )材料所對應(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)量的好壞來判斷。解決辦法:
39、 ( 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1.6 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)也容易生成熔接縫。噴射時(shí),熔體直接射入模腔,直到撞到對面的模壁,隨后而來的熔料產(chǎn)生壓縮使料流折迭,于是在折彎相遇地方形成。1.7 熔接痕的種類有熔接痕的制品,熔接痕部位的力學(xué)性能,一般都低于沒有熔接痕的部位。最常見的熔接痕有兩種:充模開始時(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
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