注塑成型缺陷產生機理及解決辦法概述

2021-03-04 06:32:04 字數 5077 閱讀 8128

注塑成型加工過程中是乙個涉及模具設計、模具製造、原材料特性和原材料預處理方法、成型工藝、注塑機操作等多方面因素,並與加工環境條件、製品冷卻時間、後處理工藝密切相關的複雜加工流程。因此,製品質量的好環就不單取決於注塑機的注塑精度、計量精度,或是僅僅由模具設計的優劣和模具加工的精度級別決定,通常,它還會受到上述的其他因素的影響和制約。

在如此眾多的復合因子約束下,注塑成型製品的缺陷的出現就在所難免,於是,尋求缺陷產生的內在機理以及**製品可能產生缺陷的位置和種類,並用於指導模具設計和改進、歸納缺陷產生的規律、制訂更為合理的工藝操作條件就顯得尤為重要。我們將從影響注塑成型加工過程中的塑料材料特性、模具結構、注塑成型工藝及注塑裝置三個主要因素來闡述注塑成型缺陷產生機理及解決辦法。

注塑成型製品常見缺陷分類

注塑成型加工過程中所用的塑料原料多種多樣,模具設計的種類和形式也是五花八門,另外,操作工人對於特定注塑機的熟悉程度以及工人之間的操作技能,實踐經驗的差異也各不相同,同時,客觀環境(如環境溫度、濕度、空氣潔淨程度)也會隨著季節變化而不同,這些客觀和主觀條件共同決定了注塑成型製品缺陷的產生。

一般來說,對於塑料製品效能優劣的評價主要有三個方面:

第一、外觀質量,包括完整性、顏色、光澤;

第二、尺寸和相對位置間的準確性,即尺寸精度和位置精度;

第三、與用途相應的力學效能、化學效能、電學效能等,即功能性

因而,如果由於上述三個方面中的任何乙個環節出現問題,就會導致製品缺陷的產生和擴充套件。

注塑成型製品常見缺陷分類

外觀缺陷:

銀紋-銀紋(silver streaks)-缺陷分析及排除方法

變色 熔接痕

工藝問題:

飛邊效能問題:

翹曲 脆化

欠注(short shot)-缺陷分析及排除方法

什麼是欠注(short shot)?

欠注又叫短射、充填不足、製件不滿,俗稱欠注,指料流末端出現部分不完整現象或一模多腔中一部分填充不滿,特別是薄壁區或流動路徑的末端區域。其表現為熔體在沒有充滿型腔就冷凝了,熔料進入型受腔後沒有充填完全,導致產品缺料。如圖右圖所示。

產生短注的主要原因是流動阻力過大,造成熔體無法繼續流動。影響熔體流動長度因素包括:製件壁厚、模具溫度、注塑壓力、熔體溫度和材料成分。這些因素如果處理不好都會造成短注。

欠注(short shot)-缺陷分析

1 裝置選型不當

在用選裝置時,注塑機的最大注射量必須大於塑件及水口總重,而注射總重不能超出注塑機塑化量的85%。opw

2 供料不足

目前常用的控制加料的辦法是定體積加料法,其輥料量與原料的果粒經是否均一,加料口底部有無「架橋」現象。若加料口處溫度過高,也會引起落料不暢。對此,應疏通和冷卻加料口。

3 料流動性差

原料流動性差時,模具的結構引數是影響欠注的主要原因。因此應改善模具澆注系統的滯流缺陷,如合理設定澆道位置,擴大澆口,流道和注料口尺寸,以及採用較大的噴嘴等。同時可在原料配方中增加適量助劑改善樹脂的流動性能。

此外,還應檢查原料中再生料是否超量,適當減少其用量。

4 潤滑劑超量

如果原料配方中潤滑劑量太多,且射料螺桿止逆環與料筒磨損間隙較大時,熔料在料筒中回流嚴重會引起供料不足,導致欠注。對此,應減少潤滑劑用量及調整料筒與射料螺桿及止逆環間隙,修復裝置。

5 冷料雜質阻塞料道

當熔料內的雜質堵塞噴嘴或冷料阻塞

澆口及流道時,應將噴嘴折下清理或擴大模具冷料穴和流道截面。

6 澆注系統設計不合理

一模多腔時,往往因澆口和澆道平衡設計不合理導致塑件外觀缺陷。設計澆注系統時,要注意澆口平衡,各型腔內塑件的重量要與澆口大小成正比,使各型腔能同時充滿,澆口位置要選擇在厚壁處,也可採用分流道平衡布置的設計方案。若澆口或流道小,薄,長,熔料的壓力在流動過程中沿程損失太大,流動受阻,容易產生填充不良。

對此應擴大流道截面和澆口面積,必要時可採用多點進料的方法。

7 模具排氣不良

當模具內因排氣不良而殘留的大量氣體受到流料擠壓,產生大於注射壓力的高壓時,就會阻礙熔料充滿型腔造成欠注。對此,應檢查有無設定冷料穴或其位置是否正確,對於型腔較深的模具,應在欠注的部位增設排氣溝槽或排氣孔;在合模面上,可開設深度為0.02~0.

04mm,寬度為5~10mm的排氣槽,排氣孔應設定在型腔的最終充模處。使用水分及易揮發物含量超標的原料時也會產生大量的氣體,導致模具排氣不良。此時,應對原料進行乾燥及清除易揮發物。

此外,在模具系統的工藝操作方面,可通過提高模具溫度,降低注射速度,減小澆注系統流動助力,以及減小合模力,加大模具間隙等輔助措施改善排氣不良。

8 模具溫度太低

熔料進入低溫模腔後,會因冷卻太快而無法充滿型腔的各個角落。因此,開機前必須將模具預熱至工藝要求的溫度,剛開機時,應適當節制模具內冷卻水的通過量。若模具溫度公升不上去,應檢查模具冷卻系統的設計是否合理,

9 熔料溫度太低

通常,在適合成型的範圍內,料溫與充模長度接近於正比例關係,低溫熔料的流動性能下降,使得充模長度減短。當料溫低於工藝要求的溫度時,應檢查料筒加料器是否完好並設法提高料筒溫度。剛開機時,料筒溫度總比料筒加熱器儀表指示的溫度要低一些,應注意將料筒加熱到儀表溫度後還需怛溫一段時間才能開機。

如果為了防止熔料分解不得不採取低溫注射時,可適當延長注射迴圈時間,克服欠注。對於螺桿式注塑機,可適當提高料筒前部區段的溫度。

10 噴嘴溫度太低

在注射過程中,噴嘴是與模具相接觸的,由於模具溫度一般低於噴嘴溫度,且溫差較大,兩者頻繁接觸後會使噴嘴溫度下降,導致熔料在噴嘴處冷凍。

如果模具結構中沒有冷料穴,則冷料進入型腔後立即凝固,使助塞在後面的熱熔料無法充滿型腔。因此,在開模時應使噴嘴與模具分離,減少模溫對噴嘴溫度的影響,使噴嘴處的溫度保持在工藝要求的範圍內。

如果噴嘴溫度很低且公升不上去,應檢查噴嘴加熱器是否損壞,並設法提高噴嘴溫度,否則,流料的壓力損失太大也會引起欠注。

11 注射壓力或保壓不足

注射壓力與充模長度接近於正比例關係,注射壓力太小,充模長度短,型腔填充不滿。對此,可通過減慢注射前進速度,適當延長注射時間等辦法來提高注射壓力。在注射壓力無法進一步提高的情況下,可通過提高料溫,降低熔料粘度,提高熔體流動性能來補救。

值得注意的是若料溫太高會使熔料熱分解,影響塑件的使用效能。

此外,如果保壓時間太短,也會導致填充不足。因此,應將保壓時間控制在適宜的範圍內,但需要注意,保壓時間過長也會引起其它故障,成型時應根據塑件的具體情況酌情調節。

12 注射速度太慢

注射速度與充模速度直接相關。如果注射速度太慢,熔料充模緩慢,而低速流動的熔體很容易冷卻,使其流動性能進一步下降產生欠注。

對此,應適當提高注射速度。但需注意,如果注射速度太快,很容易引起其它成型故障。

13 塑件結構設計不合理

當塑件厚度與長度不成比例,形體十分複雜且成型面積很大時,熔料很容易在塑件薄壁部位的入口處流動受阻,使型腔很難充滿。因此,在設計塑件的形體結構時,應注意塑件的厚度與熔料充模時的極限流動長度有關。

在注射成型中,塑件的厚度採用最多的為1~3mm,大型塑件為3~6mm,一般推薦的最小厚度為;聚乙烯0.5mm,醋酸纖維素和醋酸丁酸纖維素塑料0.7mm, 乙基纖維素塑料0.

9mm,聚甲基丙烯酸甲酯0.7mm,聚醯胺0.7mm,聚苯乙烯0.

75mm,聚氯乙烯2.3mm。通常,塑件的厚度超過8mm或小於0.

5mm都對注塑成型不利,設計時應避免採用這樣的厚度。

此外,在成型形體複雜的結構塑件時,在工藝上也要採用必要的措施,如合理確定澆口的位置,適當調整流道布局,提高注射速度或採用快速注射。提高模具溫度或選用流動性能較好的樹脂等。

欠注缺陷的排除辦法

(1) 工藝條件控制不當。應適當調整。

(2) 注塑機的注射能力小於塑件重量。應換用較大規格的注塑機。

(3) 流道和澆口截面太小。應適當加大。

(4) 模腔內熔料的流動距離太長或有薄壁部分。應設定冷料穴。

(5) 模具排氣不良,模腔內的殘留空氣導致欠注。應改善模具的排氣系統。

(6) 原料的流動性能太差。應換用流動性能較好的樹脂。

(7) 料筒溫度太低,注射壓力不足或補料的注射時間太短也會引起欠注。應相應提高有關工藝引數的控制量。

溢料飛邊(molding flash)缺陷分析及排除方法

什麼是溢料飛邊(molding flash)?

飛邊(molding flash)又稱溢料、溢邊、披縫等,大多發生在模具分合位置上,如模具的分介面、滑塊的滑配部位、鑲件的縫隙、頂桿的孔隙等處。飛邊如不及時解決將會進一步擴大化,從而壓印模具形成區域性陷塌,最終可能造成永久性的損害。鑲件縫隙和頂槓孔隙的溢料還會使製品卡在模具上,影響脫模。

製品的飛邊如圖所示

(1)合模力不足

當注射壓力大於合模力使模具分型面密合不良時容易產生溢料飛邊。對此,應檢查增壓是否增壓過量,同時應檢查塑件投影面積與成型壓力的乘積是否超出了裝置的合模力。成型壓力為模具內的平均壓力,常規情況下以40mpa計算。

生產箱形塑件時,聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,及abs的成型壓力值約為30mpa;生產形狀較深的塑件時,成型壓力值約為36mpa;在生產體積小於10cm3的小型塑件時,成型壓力值約為60mpa。如果計算結果為合模力小於塑件投影面積與成型壓力的乘積,則表明合模力不足或注塑定位壓力太高。應降低注射壓力或減小注料口截面積,也可縮短保壓及增壓時間,減小注射行程,或考慮減少型腔數及改用合模噸位大的注塑機。

(2)料溫太高

高溫熔體的熔體粘度小,流動性能好,熔料能流入模具內很小的縫隙中產生溢料飛邊。因此,出現溢料飛邊後,應考慮適當降低料筒,噴嘴及模具溫度,縮短注射週期。

對於聚醯胺等粘度較低的熔料,如果僅靠改變成型條件來解決溢料飛邊缺陷是很困難的。應在適當降低料溫的同時,盡量精密加工及修研模具,減小模具間隙。

(3)模具缺陷

模具缺陷是產生溢料飛邊的主要原因,在出現較多的溢料飛邊時必須認真檢查模具,應重新驗核分型面,使動模與定模對中,並檢查分型面是否密著貼合,型腔及模芯部分的滑動件磨損間隙是否超差。分型面上有無粘附物或落入異物,模板間是否平行,有無彎曲變形,模板的開距有無按模具厚度調節到正確位置,導合銷表面是否損傷,拉桿有無變形不均,排氣槽孔是否太大太深。根據上述逐步檢查的結果,對於產生的誤差可採用機械加工的方法予以排除。

(4)工藝條件控制不當

如果注射速度太快,注射時間過長,注射壓力在模腔中分布不均,充模速率不均衡,以及加料量過多,潤滑劑使用過量都會導致溢料飛邊,操作時應針對具體情況採取相應的措施。

值得重視的是,排除溢料飛邊故障必須先從排除模具故障著手,如果因溢料飛邊而改變成型條件或原料配方,往往對其他方面產生不良影響,容易引發其他成型故障。

注塑成型缺陷及解決方法

第一節缺料 一 含義 熔料進入模腔後沒有充填完全,導致塑料件缺料。二 產生原因及排除方法 裝置選型不當 在選裝置時,機台的熔膠量必須大於製品的熔膠量,注塑製件重量只能佔機台總熔膠量的85 供料不足 加料口是否有 架橋 現象,可適當增加螺桿注射行程,增加供料量。原料流動性差 改善模具澆注系統的滯流缺陷...

注塑成型缺陷及解決方法

2 料溫太高 塑料溫度太高,造成熔體粘度太低而在模板之間溢料,可以手動射膠來觀察原料的流動性,應當適當的降低料溫。在降溫同時盡量精密加工模具減少模具間隙。3 模具缺陷 模具缺陷是產生溢料飛邊的主要原因,認真檢查模具合模面和導柱孔內有無雜物,導致未合緊模具。模具模板間是否平衡,有無彎曲變形,模板的開距...

注塑成型缺陷及解決方案

浙江致威電子科技 zhejiang zhiwei electronic technology ltd.co 注塑成型缺陷及解決方案內部 培訓教材 製作 楊勝遷日期 2011年4月份 第一章注塑成型缺陷及解決方法 第一節欠注 一 名詞解釋 熔料進入型腔後沒有充填完全,導致產品缺料叫做欠注或短射。如圖所...