射出成型不良对策

1、1 1克服制品表观质量缺陷的工艺措施克服制品表观质量缺陷的工艺措施克服制品表观质量缺陷的工艺措施克服制品表观质量缺陷的工艺措施克服制品表观质量缺陷的工艺措施克服制品表观质量缺陷的工艺措施 1999.07.011999.07.011999.07.011999.07.011999.07.011999.07.011 聚烯烃系材料(PE,PP) 不良现象采取措施注射不满凹陷熔合缝料流纹光泽不好气孔颜色不均焦烧暗纹溢边变形银纹剥离龟裂泛白划伤 脱模不好料筒温度低低低高高高高低高低低低高喷嘴温度低低低高低成型周期短长长长长短长一次注射压力低低低低高高高高高高高二次注射压力低低低高高高高高注射速度慢慢慢快快

2、快快快一次保压时间短短长长长长二次保压时间短短短长长长长长冷却时间短长长注射量少少多多缓冲量多少背压低高低注塑机锁模力不不不良现象采取措施注射不满 凹陷 熔合缝料流纹光泽不好气孔颜色不均焦烧暗纹溢边变形银纹剥离龟裂泛白划伤 脱模不好2 2模具温度低不低低低不高高低低低高冷却回路不不不不不制品形状不不不不不不不不不制品厚度薄厚薄厚浇口小小不小小小小大不流道细细细细细细细排气不不不不不不不冷料井不小不顶出杆不不不不模具刚性不不杂质混混混混混脱模剂多多多原料干燥不不不嵌件不不其它原料着色不不不以上为苯乙烯系(PS,AS,ABS 表面缺及工艺调整措施.不良现象采取措施注射不满凹陷熔合缝料流纹光泽不好气

3、孔颜色不均焦烧暗纹溢边变形银纹剥离龟裂泛白脆弱划伤成型收缩率不高模具模具温度低不低低低不高不低高低高3 3冷却回路不不不不制品形状不不不不不制品厚度薄厚薄厚厚浇口小小不小小小小大不小流道细细细细细细排气不不不不不不冷料井不小顶出杆不不刚性不不杂质混混混混混脱模剂多多多原料干燥不不不嵌件不不不其它原料着色不不不不良现象采取措施注射不满凹陷熔合缝料流纹光泽不好气孔颜色不均焦烧暗纹溢边变形银纹剥离 脆弱划伤成型收缩率不高料筒温度低低低低高高高高低高低高高喷嘴温度低低低低高低注塑机成型周期短长长长长短4 4一次注射压力低低低低低高高高高低二次注射压力低低低高高高低注射速度慢慢慢快快快快一次保压时间短短

4、长长二次保压时间短短短冷却时间短注射量少少多缓冲量多背压不不不高高锁模力不不以上是聚烯烃系(PE.PP)类表面缺陷及工艺调整) 聚烯烃系材料的流动性能好,PP 的流动性比 PE 更好.加工此类制品要注意,由收缩而引起的翘曲和扭转变形.防止翘曲的办法一般采用多点浇口,保证熔体流畅,在树脂中加入适量的加剂,在制品设计时,要充分地注意克服收缩,翘曲和扭转等要素,要重视制品的冷却方法,应尽量保证冷却速度的昀匀一致,减少翘曲变形.此外,用退火可消除制件收缩不均,降低型芯温度和提高模腔温度可改善缩颈现象,.制品的翘曲程度还与颜料有关,如加入 TAI 菁系颜料容易使高分子取向,会加剧收缩.1. 丙烯酸酯系材

5、料(PMMA)5 5此类材料粘度较高,流动性较高.充模速率对粘度影响大,但过高的充模速度会产生旋涡,过低的充模速度会使制品的熔合缝明显并发生流纹.PMMA 类制品的收缩率随模腔压力变化显.着对 PMMA 类制品要注意对光折射率的要,降低熔体温度,提高注射压力会增加取向效应,产生较大的折射率,既便是退炎也不能改善.但适当地提高模具温度可改善光的折射率.加工 PMMA 类模具的流道和浇口,应适当地放大些,就这样一方面使熔体流动通畅,同时还起到冷料井的作用.此外,加入回收料不宜太多,一般在20-30%之间,否则会发生银纹等不良现象,回收料和新料都要进行干燥,干燥温度 75-90 度,干燥 4-6 小

6、时为宜.2. 聚 XIAN 胺系(PA 类) 尼龙类材料熔点明显,熔融温度范围窄,特别是尼龙 66,粘度低浇口对粘度景响小,比热容大,因此采用稍大直径的料筒为宜.加工 PA 系料宜采用阀式喷嘴,这样容易控制流延.由于模具温度较低,传热快,喷嘴处一定要安装加热器.注塑 PA制品使模具温度低些,有利于提高制品强度,但制品的尺寸精度会降低.当采用快速充模时,既要考虑排气氯槽,又要注意溢边,模具上附眷的水氯泡必须清除,否则会影响脱模质量.此外,回收料的掺入量可达 20%,但吸湿后的边角必须用热风干燥2 夜才能使用,PA 类料易吸水膨胀,而干燥后又易收缩,为改善收缩常加入玻璃纤维填料.PA 类干燥温度一

7、般置于 80-90 度温度下干燥下 20-50 小时为宜,用真空干燥效果较好.为了防止飞边适宜使用较精密的模具和控制精度较高的注塑机.3. 聚甲醛(POM) POM 熔体的温度对流动性能影响小,而提高注射压力和模具温度却对流动性影响较大,因此要设计流动阴力小的流道6 6和浇口,为使喷嘴畅通不要采用伐式喷嘴.POM 注塑制口的尺寸误差,除用注塑机的缓冲量,保压时间,模具温度等因素控制外,还要注意模具浇口的尺寸对制品误差有较大的影响,浇口尺寸小误差有加大趋势.聚甲醛制品在浇口附近容易发生缺陷,但提高浇口处的温度或适当降低注射速度能使表面质量得到改善.聚甲醛制品容易产生气泡,必须设计排气口.此外,在

8、清洗聚甲醛余料筒时,要用聚乙烯清洗,但不要用聚氯乙烯,或混入其它 酸性颜料清洗,否则会促进聚甲醛分解,聚甲醛在 190度友上不能长时间的停留,因为易扫解.聚甲醛物料的干燥温度一般在 80-90 度,干燥 3-6 小时.4. 聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯熔点比较高,因此当注射速度低时,在浇品处易生成波纹.温度控制要严格,尤其在喷嘴和流道中的熔料温度不能降低.模具流道和浇口的阻力要小,模具温度要高些,当模具温度低于 80 度时,制品的物理机械性能会降低.若脱模困难而用强制顶出时制品容易产生内应力,也会使物理机械性能下降.在聚碳酸酯物料中含有水分时,会严重影响流动性,并性能下降,因此必须干燥:一般在

9、110-120 温度下干燥 6-15 小时,干燥料斗最好在 100 度恒温下.此外在成型过程中停机时,料筒宜在 150 度左右关上加热器,成型结束后用聚苯乙烯或乙烯清洗料筒.5. 聚氯乙烯系材料( PVC) 聚氯乙烯属于热稳定性较差的物料,它的熔融温度矣分解温度很接近,因此必须严格地控制料筒的温度:PVC 一般成型温度为198-204 度,不要超过 215 度.特别要注意对料筒中段温度的控制,多数利用螺杆式注塑机加工有利,因为可用螺杆剪切作用产7 7生自生热,用外部加热器补偿热耗散,维持热平衡.注塑 PVC 制品时,要尽量使浇口冻封的缓慢些,但熔体温度要太高,低些为宜,可适当提高注射压力而注射

10、速度不可太高,以避免物料产生流纹或分解.要特别注意物料分解,若发现分解时,应清洗料筒和喷嘴.操作结束时,料筒内的余料要全部挤出后再用 PE 或 PS 清洗.操作开始时先对空注射一下再预塑,但不是每次都做.此外,还要注意料筒和模具都容易被氯化氢腐蚀,料筒及模具表面都要镀铬或选用特殊耐腐蚀的材料.6. 线型聚酯(PET.PBT) 注塑线型聚酯材料时,要注意的是温度比压力对物料流动性能影响大,所以适当地提高熔体温度有利于充模,但注意过高的温度会使物料分解出有害气体,并降低制口物理机械性能,物料在料筒中停留时间不能长.加工线型聚酯时,模具温度要适当提高些,因为在模具温度处在较低情况下得到的制品,在以后

11、较高的温度下使用时会发生翘曲变形,模具温度不合适时,制品表面常出现麻面,使脱模发生困难.模具要开设排气槽,特别注塑玻璃纤维增强的制品时更要开设好,因为玻璃纤维的处理剂容易产生气体.此外,线型聚酯类物料注塑要充分干燥,否则会降低物理机械性能,一般干燥温度在九十至一百四拾度,干燥时间为四至 15 小时,若使用再生料时,比例应控制在 20%.使用后用 PE 或 PP 清洗料筒,特别是将要加工PA,PC,PVC 类物料时,更要充分地清洗.注塑制品设计要点8 8 材料选择:在大多数的塑料制的结构设计中,材料力尝学强度,耐热性能,耐寒性(低温冷脆性),化学稳定性(耐腐蚀性和环境应力开裂性能),吸湿性(吸湿

12、膨胀和吸湿率),收缩率以及颜色和材料价格等都是非常重要的.在选择聚合物的种类和牌号时,首先考虑应该是力学性能:弹性模量(温度,时间,载荷),持久强度. 一般注塑制品难以得到象金属制品那样准确的精度,其理由是:热胀系数大,成型收缩,长时间放置有变化,受温度及环影响,通过模具难以控制确定尺寸,受模具制造误差影响.制品主要尺寸的确定1.制品壁厚制品厚度的大小将影响制品的力学性能,收缩程度(尺寸精度),成型周期,材料和能量消耗,最终要决定生产率和生产成本.因此设计原则是满足制品力学性能和良好充模流动前提下,尽可能减小制品厚度.减小零件的平均壁厚是减少其成型周期,提高生产率,补偿较高材料费用消的重要措施

13、.最小壁厚的确定首先应满足力学性能,其次还必须保证聚合物熔体在如此薄的模具型腔内流动,而模具型腔又是低温的,因此制品最小厚度与聚合物熔融粘度,制品大小,流动长度以及注塑工艺条件有关,如果聚合物流动性差,制品小,型腔薄,流道长,则不能充满型腔.在制品的拐角处,圆角 R 和厚度a之比称径厚比.径厚比从 0.1 增至 0.6 时,则应力集中系数从 3 降至 1.5,也就是说径厚比增加 6 倍,则应力集中减小50%.0.6 为最佳径厚比,考虑具体结构时,径厚比应在 0.25-0.6 之间取值.2.脱模斜度和筋9 9制品在型腔中冷却后和凸模之间要产生很大的内摩擦力,强制顶出会造成制品变形,内应力也会使表

14、面擦伤,影响表观质量,为此制品应设计一定的拔模斜度,外表面,内表面,孔(深度小于 1.5d),加强筋,凸缘等的斜度与锥度均不同.孔的最小尺寸:孔太小加工困难,太大则收缩大,螺纹孔的最小尺寸和制品厚度关系略.金属嵌件:因为热塑性聚合物的热膨胀系数约比钢大 9-11 倍,比铝大 4 倍,所以金属嵌件会妨碍聚合物熔体的收缩,由此而产生的拉应力引起嵌件处的制品开裂,嵌件周围制品壁厚度应设计大些,应依不同聚合物及其直径大小而异.对于聚苯乙烯,一般不宜设定金属嵌件,聚碳酸酯的嵌件周围物料厚度应大于嵌件直径,聚甲醛则应大于直径一半.制品设计举例1.外观的改善 1)壁厚均匀是制品设计最基本要求,要消除局部壁厚

15、过大现象.2)把弧立的筋改为数个小筋,如果连成格子,强度会显著增加.3)厚壁结构改用的筋的结构,使在受力方向延长筋更好2.变形的改善 1)边框补强,对于箱体制品,改善变形有明显效果.2)对于箱体制品,在上部加边框补强,可减小上边缘的变形.3)形状要对称设计,因为非对称形状制品容易产生收缩不均,应尽量把制品做成对称形状为好.3.强度的改善:1)为防止应力集中,应设计有 R 圆角的过渡,辟免尖角,防止应力集中引起开裂.2)孔距和孔至边距都不可太小,因为孔靠近边缘或离邻孔太近时容易削弱制品强度,应拉开一定的距离.3)开孔的周边要补强,因孔处容易应力集中,在开孔周围增加厚度补强.如加高开孔边缘和开口周

16、围的加强.4)拐角处设圆弧,因在涂料或稀料的作用下容1010易引起开裂,所以涂漆制品的拐角处应设圆弧.4.成型性的改善:1)考虑能易脱模,把所开的孔尽可能地做成”U”型孔,或者用模具压出孔,便于脱模.2)防止错位干脆设计成阶梯孔.3)防止尖锐的边缘,不要锐边.4)形状要简单,使模具不复杂.5)采用无熔合缝的浇口,对于杯状制品,底部作浇口较妥.6)要考虑聚全物的取向,为使流动平滑而决定浇口位置.7)按聚合物从厚壁处流向薄壁处的原则来决定浇口和壁厚,阳模脱模斜度过大而有滞留在阴模中的情况时,在阳模上开拉引槽较好.5.模具的改善 1).为了减小模具复杂程度,可采用制品的后加工方法,2)使分型面与脱模

17、方向垂直.3)分型面表状简单化.4)制口形状应对称,模具加工起来也容易.5)考虑有利于机加工,应尽量采用圆形,因为车削比铣削加工迅速而又方便.6)制品上的文字图样等如果做成凸起形,则模具加工时就简化为铣槽.7)格子面处于表面位置,纵横高度如果设少许高度差,则模具容易加工,特别对精加工方便.6.嵌件安装可靠性的设计:1)嵌件定位应可靠,有螺纹的金属嵌件应将螺纹部分放在制品外部.2)尽量不用金属嵌件,因为金属嵌件与塑料之间热膨胀不同,使制品产生内应力而造成开裂.3)由于金属本身价格高,成型周期长,因此尽量不要采用有嵌件的设计,例如可用自攻孔或螺母锁紧或用螺母代替嵌件.4)防止嵌件不牢,易从制品拔出

18、.模具的种类和模具设计时的注意事项树脂名特 点设计时注意事项1111聚乙烯(结型 )HDPE,LDPEHDPE,LDPE1.收缩大,易发生变形 2.冷却时间长,成型率不理想 3.成型中即使有咬边发生,也可强制抽出 4.成型收缩率对模具温度的依赖性较大,稳定性差 5.有滞留树脂,于是产生焦烧1. 为加快充模速度,应设计横浇口 2.采用冷却速度均匀的冷却方法 3.最好使用螺杆式注塑机 4.成型收缩率流线箭头 2.75%,直角方向 2.0% 5.设计时应考虑到如何防止制品的弯曲变形 聚丙烯(结晶型)PPPP1.成型性能好 2.易发生弯曲变形 3.具有滞链特必性 4.尺寸稳定性好,成型后 24 小时内

19、不发生尺寸变化1.注意铰链制品浇品的设计 3.成型收缩率1.2%-1.7% 3.设计时应考虑到如何防止气孔,变形的出现聚酢胺(结晶型)PA1.熔融粘度低,流动性良好,因此易出现溢料 2.收缩率的稳定性差 3.熔融温度以下时坚硬,所以模具螺杆有损坏的可能 4.料把和模腔处出现粘附现象1.为防止溢料,要求加工尺寸精度要高 2.产品为工业零部件时,模具温度较高,应注意其结晶化 3.防止气孔的出现以及考虑尺寸的稳定性时,应注意顶也机构的设计 4.成型收缩率为1.52.5%聚缩醛(聚缩树脂)(结晶型)POM1.流动性差,易分解 2.浇品处易出现流动痕迹 3.易产生气孔和变形 4.可在树脂固化结束时取出制

20、品1.减小流道阻力以及浇口处不产生流动痕迹,应将浇口设计为横浇口,而且排气孔的设计也很重要 2.最好采用螺杆注塑机,成型后修整框架的准备工作也很必要 3.注意成型条件,特别是树脂温度,模具温度的控制 4.成型收缩率在 2.5%以下氟树脂(结晶型)1.熔融粘度高,适合于高压成型 2.易发生变色1.对高粘度流动应将浇口设计为横浇口 2.有必要采用高压注塑机 3.选择成型条件防止变化 4.防止表面氧化,有必要时对模具,材料,表面处理方法进行选择苯乙烯(丙烯苯乙烯,非结晶型)1.流动性,成型性,成型率均良好 2.易发生裂化1.对顶出系统应选择适当的脱模机构,防止裂化的发生 2.为使成品不发生裂化,在设

21、计制品时,其拔模斜度要求大于 1 度,绝对避免有凹槽 3.1212成型收缩率达到 0.45%ABS(非结晶型)1.流动性差 2.成品性能稳定 3.从外观上来看,浇口处和合流纹(拼缝线)较明显 4.升温时精度较高,成为高压注射,高温模具1.根据流动性差这点将浇口设计成横浇口是错误的(应设计为稍大些的柄形浇口较为合适 2.因合流纹明显,所以应考虑浇口设计的位置 3.为达到高压成型,拔模斜度必须在 2 度以上 4.成型收缩率必须在 0.5%以上丙烯酸类(非结晶型) PMMA1.流动性差,易形成充模不完全易产生流动痕,因注射压力不足,产生气孔,则必须采取高压成型 2.用于光学方面的制品具有透明度问题,

22、所以应特别注意其它材料的混入及分解1.采用高压成型机进行高压成型 2.拔模斜度要尽可能地大 3.设计流动畅通的流道 4.树脂温度,模具温度的管理很重要 5.成型收缩率达 0.35%硬聚氯乙烯(非结晶型)1.热稳定性差 2.成型范围和分解范围较接近 3.流动性差 4.外观易损坏 5.腐蚀模具 6.熔融料筒中的滞留树脂发生分解1.采用螺杆注塑机对树脂温度进行管理 2.必须设计流动阻力小的横浇口 3.模具表面进行表面处理(镀铬)防腐蚀 4.成型收缩率为 0.71%聚碳酸酯(非结晶型)1.熔融粘度高,必须高温,高压成型 2.有残留应力,易发生裂化 3.由于聚碳酸盐较硬,所以模具易损坏 4.不出现飞边1.采用高温高压成型,利用螺杆成型机 2.必须对树脂进行充分的预先干燥 3.减少流动阻力,最好设计成横浇口 4.最好用于具有一定厚度的壁厚制品的生产中,避免有金属嵌件 5.拔模斜度在2以上 6.成型收缩率达 0.6%醋酸纤维素醋酸丁酸纤维素(非结晶型)1.流动性,成型性好 2.外观及触感良好,但尺寸精度很难确定 1. 对材料进行预先干燥 2.成型收缩率:醋酸纤维素 0.5% 醋酸丁酸纤维素 0.4%从模具设计角度克服制品表面缺陷对策1.制品注射不足:1313加大流道 2)加大浇口 3)加大