搜索注塑件常見成型缺陷及解決方案
2016-12-23 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
在注塑成型加式過程中,可能由于原材料處理不好、塑件或模具設計不合理、操作工沒有掌握合適的工藝操作條件,或者因機械方面的原因,常常使塑件產品短射、凹痕、飛邊、困氣、開裂、翹曲變形等成型缺陷。
本文針對塑件在成型過程中出現的各種注塑缺陷,主要是:短射,困氣,發脆,燒焦,飛邊,分層起皮,噴流痕,流痕,霧斑(澆口暈),銀紋(水花紋),凹痕,熔接痕,成型周期過長,翹曲變形,分析了問題產生的可能原因,從原材料、塑件或模具設計、成型工藝等各方面,提出解決方案。
一、短射
短射是指模具型腔不能被完全充滿的一種現象。
短射形成原因:
1、模溫、料溫或注塑壓力和速度過低
2、原料塑化不均
3、排氣不良
4、原料流動性不足
5、制件太薄或澆口尺寸太小
6、聚合物熔體由于結構設計不合理導致過早固化
短射解決方案:
材料:選用流動性更好的材料
模具設計:
1、填充薄壁之前先填充厚壁,避免出現滯留現象
2、增加澆口數量和流道尺寸,減少流程比及流動阻力
3、排氣口的位置和尺寸設置適當,避免出現排氣不良的現象
注塑機:
1、檢查止逆閥和料筒內壁是否磨損嚴重
2、檢查加料口是否有料或是否架橋
工藝條件:
1、增大注塑壓力和注塑速度,增強剪切熱
2、增大注塑量
3、增大料筒溫度和模具溫度
二、困氣
困氣是指空氣被困在型腔內而使制件產生氣泡。
困氣形成原因:
它是由于兩股熔體前鋒交匯時氣體無法從分型面、頂桿或排氣孔中排出造成的。困在型腔內氣體不能被及時排出,易導致出現表面起泡,制件內部夾氣,注塑不滿等現象。
困氣解決方案:
結構設計:減少厚度的不一致,盡量保證壁厚均勻
模具設計:
1、在最后填充的地方增設排氣口
2、重新設計澆口和流道系統
工藝條件:
1、降低最后一級注塑速度.
2、增加模溫
三、發脆
塑件發脆是指制件在某些部位出現容易開裂或折斷。
發脆原因:
1、干燥條件不適合;使用過多回收料
2、注塑溫度設置不對
3、澆口和流道系統設置不恰當
4、熔解痕強度不高
發脆解決方案:
材料:
1、注塑前設置適當的干燥條件
2、減少使用回收料,增加原生料的比例.
3、選用高強度的塑膠.
模具設計:增大主流道、分流道和澆口尺寸
注塑機:選擇設計良好的螺桿,使塑化時溫度分配更加均勻
工藝條件:
1、降低料筒和噴嘴的溫度
2、降低背壓、螺桿轉速和注塑速度
3、通過增加料溫,加大注塑壓力,提高熔解痕強度
四、燒焦
焦痕是指型腔內氣體不能及時排走,導致在流動最末斷產生燒黑現象。
燒焦原因:
1、型腔空氣不能及時排走
2、材料降解:過高熔體溫度;過快螺桿轉速; 流道系統設計不當
燒焦解決方案:
模具設計:
1、在容易產生排氣不良的地方增設排氣系統
2、加大流道系統尺寸
工藝條件:
1、降低注塑壓力和速度
2、降低料筒溫度
3、檢查加熱器、熱電偶是否工作正常
五、飛邊
飛邊是指在模具分型面或頂桿等部位出現多余的塑料。
飛邊產生原因:
1、合模力不足
2、模具存在缺陷
3、成型條件不合理
4、排氣系統設計不當
飛邊解決方案
模具設計:
1、合理設計模具,保證模具合模時能夠緊閉
2、檢查排氣口的尺寸
3、清潔模具表面
注塑機:設置適當大小噸位的注塑機
成型工藝:
1、增加注塑時間,降低注塑速度
2、降低料筒溫度和噴嘴溫度
3、降低注塑壓力和保壓壓力
六、分層起皮
分層起皮是指制件表面能被一層一層的剝離。
分層起皮原因分析:
1、混入不相容的其他高分子聚合物
2、成型時使用過多的脫模劑
3、樹脂溫度不一致
4、水分過多
5、澆口和流道存在尖銳的角
分層起皮解決方案
材料:避免不相容的雜質或受污染的回收料混入原料中
模具設計:對所有存在尖銳角度的流道或澆口進行倒角處理
工藝條件:
1、增加料筒和模具溫度
2、成型前對材料進行恰當的干燥處理
3、避免使用過多的脫模劑
七、噴流痕
噴流痕(Jetting):由于熔膠流動太快引起的一種噴射痕跡,一般呈蛇紋狀。
噴流痕原因分析:
1、澆口尺寸太小,又正對著截面積很大的產品面;
2、充填速度太快
噴流痕解決方案
模具設計:
1、增大澆口尺寸
2、將側澆口改為搭接式澆口
3、澆口正前方增加擋料銷
工藝條件:降低剛通過澆口處的充填速度
八、流痕
流痕是指在產品表面呈波浪狀的成型缺陷,是由于熔膠流動緩慢引起的一種蛙跳痕跡。
流痕的原因分析:
1、模溫和料溫過低
2、注塑速度和壓力過低
3、流道和澆口尺寸過小
4、由于產品結構的原因,引起充填流動時,加速度過大
流痕解決方案
模具設計:
1、增大流道中冷料井的尺寸
2、增大流道和澆口的尺寸
3、縮短主流道尺寸或改用熱流道
工藝條件:
1、增加注塑速度
2、增加注塑壓力和保壓壓力
3、延長保壓時間
4、增大模溫和料溫
九、霧斑
霧斑:澆口附近產生的云霧狀色變。原因是熔膠破折(melt fracture)。
霧斑的原因分析:
澆口太小或進膠處型腔太薄,熔膠流量大,斷面積小時,剪切速率大,剪切應力往往跟著提高,以致熔膠破折,產生霧班現象。
霧斑的解決方案
Moldflow模擬,可以預測熔膠通過上述狹隘區時的溫度、剪切速率和剪切應力。而Moldflow一般都會提供各種塑料料溫、剪切速率和剪切應力的上限。Moldflow工程師可以根據分析結果作相應的調整,找出適當的澆口尺寸和進膠處型腔壁厚,從而消除霧斑。
十、銀紋
銀紋是指水分、空氣或炭化物順著流動方向在制件表面呈現發射狀分布。
銀紋產生的原因:
1、原料中水分含量過高
2、原料中夾有空氣
3、聚合物降解:材料被污染;料筒溫度過高;注塑量不足
銀紋解決方案
材料:注塑前先根據原料商提供數據干燥原料
模具設計:檢查是否有充足的排氣位置
成型工藝:
1、選擇適當的注塑機和模具
2、切換材料時,把舊料完全從料筒中清洗干凈
3、改進排氣系統
4、降低熔體溫度、注塑壓力或注塑速度
十一、凹痕
凹痕是指制件在壁厚處出現表面下凹的現象。
凹痕形成的原因分析:
1、注塑壓力或保壓壓力過低
2、保壓時間或冷卻時間過短
3、熔體溫度或模溫過高
4、制件結構設計不當
凹痕解決方案
結構設計:
1、在易出現凹痕的表面進行波紋狀處理
2、減小制件厚壁尺寸,盡量減小厚徑比,相鄰壁厚比應控制在1.5~2,并盡量圓滑過渡
3、重新設計加強筋、沉孔和角筋的厚度,它們的厚度一般推薦為基本壁厚的40-80%
成型工藝:
1、增加注塑壓力和保壓壓力
2、增加澆口尺寸或改變澆口位置
十二、熔接痕
熔接痕是指兩股料流相遇熔接而產生的表面缺陷。
熔接痕產生原因分析:
制件中如果存在孔、嵌件或是多澆口注塑模式或是制件壁厚不均,均可能產生熔接痕。
熔接痕解決方案
材料:增加塑料熔體的流動性
產品設計:調整產品結構和壁厚分布
模具設計:
1、改變澆口的位置
2、增設排氣槽
工藝條件:
1、增加熔體溫度
2、降低脫模劑的使用量
十三、縮短成型周期
運用Moldflow軟件,可以準確的預測出充填時間、保壓時間、冷卻時間,再加上開合模的時間,就是成型周期。并可通過優化產品壁厚、模具結構和工藝條件,來縮短成型周期,提高生產率。
十四、翹曲變形
塑料件設計和生產中遇到最多和最難解決的問題就是翹曲變形。
制品翹曲的主要原因:
1、模具結構:澆注系統、冷卻系統與頂出系統等。
2、產品結構:塑件壁厚的變化、具有彎曲或不對稱的幾何形狀、加強筋及BOSS柱設計不合理等。
3、生產工藝:塑件尚未完全冷卻就頂出,注射和保壓曲線不合理等因素。
4、塑膠材料:塑件材料有、無添加填充料的差異,收縮率的大小等。
Moldflow將產品的翹曲變形歸納為四個主要因素:
1、冷卻不均勻:冷卻水路設計不合理,使產品不能獲得均勻的冷卻。
解決方案:優化冷卻水路
2、收縮不均勻:產品各處收縮不一致。
解決方案:更改材料、產品結構、澆口數量和位置、保壓曲線
3、纖維取向不均勻:當纖維取向不均勻引起產品大的翹曲變形。
解決方案:澆口數量和位置、產品結構
4、角落效應:深盒狀產品角落處熱量集中,收縮較大,帶來彎曲變形。
解決方案:加強角落處冷卻、減薄角落處壁厚
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