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文档简介
注塑工艺缺陷应对手册
经过多年的经验积累总结出以下不良缺陷:
注塑不满、凹陷、熔合缝、料流纹、光泽不好、气孔、黑点、溢边、翘曲变形、脱模不
好、云彩、流道断裂、唱片沟纹、光环、麻点气、烧焦、冷料、喷射纹、银纹、飞边、须状斑
纹、表面剥离、气泡、变色、空洞、波纹、模垢、拉丝、裂纹、浇口切割不良、主流道粘模、
流涎、流线等。
以上缺陷成因:模具温度,流道温度,注射速度、注射压力,保压力、位置,保压时间,
转换点,锁模力、冷却时间,炮筒温度、烤料温度、塑化速度,开锁模速度,背压等。
注塑成型各种缺陷的现象及解决方法
(―)熔接痕(Weldline)
熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而
产生的。熔合出现在树脂合流之处。两股树脂流相遇时便会出现熔合。此时,两者的温度越
低,熔合就越明显。由于熔合处的两股树脂流并不会相互混合(因为在喷流中一边半固化一边
前进),因此如果温度偏低,表层就会变厚,纹路很明显,而且强度也会降低。这是因为两者
的粘合力变弱所致。相反,如果两股树脂流的温度较高,粘合力便会增强,外观也就变得不
很明显。在熔合处,两种熔化了的树脂受到挤压,此处的粘合状况取决于施加在该处的压力。
保压越低,熔合就越明显,强度也就越低。如果不仅要考虑保压的设定,而且要考虑实际施
加在熔合处的压力会降低这一条件,则上述6~(iv)都几乎同样适用。这是因为随着固化的进
行,压力传递会变得更加困难。此外,如果浇口尺寸变小,浇口位置变差的话,则熔合的外
观和强度都会恶化。熔合是树脂的合流点,同时也可能是流动末端。此时,如果不在该位置
很好地设置一个排气口来排出气体,则会使熔合的外观和强度恶化。
一般情况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。严重时,对制品强度产生影响
(特别是在纤维增强树脂时,尤为严重)。可参考以下几项予以改善:
I)调整成型条件,提高流动性。如,提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速
度等。
2)增设排气槽,在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。
3)尽量减少脱模剂的使用。
4)设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处,成型后再予以切断去除。
5)若仅影响外观,则可改变烧四位置,即改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位
处理为暗光泽面等,予以修饰。
(二)放射纹
放射纹(Jetting)
1、表观从浇口喷射出,有灰黯色的一股熔流在稍微接触模壁后马上被随后注入的熔料包
住。此缺陷可能部分或完全隐藏在制品内部。
物理原因
放射纹往往发生在当熔料进入到模腔内,流体前端停止发展的方向。它经常发生在大模
腔的模具内,熔流没有直接接触到模壁或没有遇到障碍。通过浇口后,有些热的熔料接触到
相对较冷的模腔表面后冷却,在充模过程中不能同随后的熔料紧密结合在一起。
除去明显的表面缺陷,放射纹伴随不均匀性,熔料产生冻结拉伸,残余应力和冷应变而
产生,这些因素都影响产品质量。
在多数情况下不太可能只通过调节成型参数改进,只有改进浇口位置和几何形状尺寸才
可以避免。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、注射速度太快降低注射速度
2、注射速度单级采用多级注射速度:慢-快
3、熔料温度太低提高料筒温度(对热敏性材料只在计量区)。增加低螺杆背压
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、浇口和模壁之间过渡不好提供圆弧过渡
2、浇口太小增加浇口
3、浇口位于截面厚度的中心浇口复位位,采用障碍注射
工艺溢料是指用手工在模具上开一条深一些的排气槽,在生产时此槽产生出来的(批峰),
又叫工艺批峰,主要是用来改善烧胶或熔接痕,可将烧胶或熔接痕调整到此批峰上,生产后
将其切除。
2、烧四位置是指将烧胶或熔接痕用工艺调到不容易看到的位置,以免应响产品的外观。
3、增加低螺杆背压是指调整背压
4、障碍注射是指在入水前方加一挡块。改变射胶浇口流向位置。以改变射胶时胶料的流
动方向。这种方法对于解决喷射纹有帮助。
(三)灰黑斑纹(Greyorblackclouding)
1、表观灰黑斑纹可能发生在浇口附近,流道的中间和远离浇口的部分。只能在透明的零
件中可看出,并且往往用PMMA,PC和PS料制成的产品有此现象。
物理原因
如果计量过程开始太早,螺杆喂料区里颗粒裹入的空气没有溢出喂料口,空气就会被挤
入熔料内。然而,喂料区内的压力太低不能将空气移到后面。料筒内熔料中被挤入的空气就
会使制品内产生灰黑斑纹。
就像压缩点火式柴油发动机里面所发生的情况一样,被料筒内挤入的空气所造成的焦化
现象有时被称为''柴油机效应”。
焦化现象可解释熔料和挤入的气泡交接的地方由于压缩作用产生高温,同时空气内的氧
气通过氧化作用使熔料产生断裂。
工艺调试应该在喂料区的中间开始熔化过程,此处熔料压力已较高,迫使颗粒之间的空
气朝后移动并溢出料口。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、螺杆背压太低增加螺杆背压
2、喂料区的料筒温度过高降低喂料区的料筒温度
3、螺杆转速过快降低螺杆转速
4、循环时间短,即熔料在料筒内残留时间短延长循环时间
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、不合理的螺杆几何形状选用加料段长的螺杆,且加料段的螺槽较深
要弄清楚是水斑还是其它斑纹,还有水斑不一定把胶料烘干透就不会产生,其它因子也
会型成有水斑现象、例如模具冻水过冻、由于温差效应产生露水、模具混水湛流、材料混杂
等都会产生此现象。
(四)料头附近有暗区(Dullareasnearsprue)
1、表观在料头周围有可辨别的环形一如使用中心式浇口则为中心圆,如使用侧浇口则为
同心圆,这是因为环形尺寸小,看上去像黯晕。这主要是加工高粘性(低流动性)材料时会发生
这种现象,如PC、PMMA和ABS等。
物理原因
如果注射速度太高,熔料流动速度过快且粘性高,料头附近表层部分材料容易被错位和
渗入。这些错位就会在外层显现出黯晕。
在料头附近,流动速度特别高,然后逐步降低,随着注射速度变为常数,流动体前端扩
展为一个逐渐加宽的圆形。同时在料头附近为获得低的流体前流速度,必须采用多级注射,
例如:慢一较快一快。目的是在整个充模循环种获得均一的熔体前流速度。
通常以为黯晕是在保压阶段熔料错位而产生的。实际上,前流效应的作用是在保压阶段
将熔料移入了制品内部。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、流速太高采用多级注射:慢-较快-快
2、熔料温度太低增加料筒温度,增加螺杆背压
3、模壁温度太低增加模壁温度
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、浇口与制品成锐角在浇口和制品间成弧形
2、浇口直径太小增加浇口直径
3、浇口位置错误浇口重新定位
(五)空隙(Void)
1、表观
制品内部的空隙表现为圆形或拉长的气泡形式。仅仅是透明的制品才可以从外面看出里
面的空隙;不透明的制品无法从外面测出。空隙往往发生在壁相对较厚的制品内并且是在最
厚的地方。
物理原因
当制品内有泡产生时,经常认为是气泡,是模具内的空气被流入模腔的熔料裹入。另一
个解释是料筒内的水气和气泡会想方设法进入到制品的内部。所以说,这样的''泡"的产生有
多方面的根源。
一开始,生产的制品会形成一层坚硬的外皮,并且视模具冷却的程度往里或快或慢的发
展。然而在厚壁区域里,中心部分仍继续保持较长时间的粘性。外皮有足够强度抵抗任何应
力收缩。结果,里面的熔料被往外拉长,在制品内仍为塑性的中心部分形成空隙与加工参数
有关的原因与改良措施见下表:
1、保压太低提高保压压力
2、保压时间太短提高保压时间
3、模壁温度太低提高模壁温度
4、熔料温度太高降低熔体温度
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、浇口横截面太小增加浇口横截面,缩短浇道
2、喷嘴孔太小增大喷嘴孔
3、浇口开在薄壁区浇口开在厚壁区
(六)白点(Granulesllnmelted)
1、表观料头附近有未熔化的颗粒。对薄壁制品来说是不可能获得光滑的表面。
物理原因
由于薄壁制品生产成型周期短,因此必须以很高的螺杆转速进行塑化从而使熔料在螺杆
料筒内残留时间缩短。在碰到薄壁制品生产时,通常包括PE、PP,PC等,若降低熔料温度以
缩短冷却时间,未完全熔化的颗粒会被注射进模具内。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、熔料温度太低增加料筒温度
2、螺杆转速太高降低螺杆转速
3、螺杆背压太低增加螺杆背压
4、循环时间短,即熔料在料筒内残留时间短延长循环时间
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、不合理的螺杆几何形状选用适当几何形状的螺杆(含计量切变区)
(七)颜色不均(Colourstreaks)
表观颜色不均是制品表面的颜色不一样,可在料头附近和远处,偶尔也会在锐边的料流
区出现。
物理原因
颜色不均是因为颜料分配不均而造成的,尤其是通过色母、色粉或液态色料加色时。
在温度低于推荐的加工温度情况下,母料或色料不能完全均匀化。当成型温度过高,或
料筒的残留时间太长,也容易造成颜料或塑料的热降解,导致颜色不均。
当材料在正确的温度下进行塑化或均化时,如果通过料头横截面时注射太快,可能会产
生摩擦热造成颜料的降解和颜色的改变。
通常在使用色母料时,应确保颜料及其溶解液需上色的树脂在化学、物理特性方面的兼
容性。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、材料未均匀混合降低螺杆速度;增加料筒温度,增加螺杆背压
2、熔料温度太低增加料筒温度,增加螺杆背压
3、螺杆背压太低增加螺杆背压
4、螺杆速度太高减少螺杆速度
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、螺杆行程过长用直径较大或长径比较大的料筒
2、熔料在料筒内停留时间短用直径较大或长径比较大的料筒
3、螺杆L:D太低使用长径比较大的料筒
4、螺杆压缩比低采用高压缩比螺杆
5、没有剪切段和混合段提供剪切段和(或)混合段
(八)料头附近有灰黑斑(Dieseleffectawayfromsprue)
1、表观制品表面上以浇口或附近一点为中心向外发散出现银色或黑色纹迹。如果使用低
粘性(高流动性)材料和高成型温度,纹路大多是黑色,如果采用高粘性(低流动性)材料,纹路
大多是银白色。
物理原因
这是由被挤入和压缩的另一种气泡。如果螺杆降压幅度太高(螺杆回缩),降压速度过快,
螺杆头前面的熔料释放太多,会在熔料内产生负压,在熔料温度太高的情况下,很容易在熔
料内形成气泡。
这些气泡会在以后的注射阶段再次受到压缩,导致黑色纹路在制品内生成,最终成为''柴
油机效应”。
如果浇口为中心式浇口,纹路就会从料头向外辐射。在带热流道注射的情况下,纹路只
会再某段流道以后出现,因为在热流道里的材料不包含任何气泡,因而材料不会产生烧焦的
痕迹。只有再料筒头的熔料才会产生烧焦的痕迹。
假如是低粘性的熔料,纹路比高粘性材料更灰黯和更大,因为前者再螺杆降压过程中容
易产生真空和空隙。
3、与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、螺杆降压太高减小螺杆降压幅度
2、螺杆降压率太高减小螺杆降压率
3、熔料温度太高降低料筒温度,降低螺杆背压,降低螺杆转速
(九)水迹纹(Moisturestreaks)
表观水迹纹是在制品表面有很长的银丝,水迹纹的开口方向沿着料流方向。在制品未完
全充满的地方,流体前端很粗糙。
物理原因
一些塑料如PA、ABS、PMMA、SAN和PBT等容易吸水。如果塑料储藏条件不好,潮气
就会进入颗粒或附在表面。当颗粒熔化时,潮气会转变成蒸汽形成气泡。在注射期间,这些
气泡会暴露在流体前锋的表面,爆裂然后产生不规则的纹路
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、颗粒内残留的水分太高检查颗粒的储藏条件,缩短颗粒在料斗内的时间,给材料提供
足够的预烘干
(十)唱片纹(Gramophonerippie)
1、表观在整个料流方向上甚至到流道末端可以看出很深的槽。在采用高粘性(流动性差)
材料和厚壁的制品生产时出现这种现象,这些槽看上去象唱片上的纹路。在PC料做成的产品
上非常清晰,但在ABS制品上更大,并且呈灰黯色。
物理原因
如果在注射过程中,特别时在低注射速度的条件下,接触模具表面的熔体凝结速度太快,
流动阻力太高,就会在流体前端产生扭曲。凝固的外层材料不会完全接触模腔壁而形成波浪
状。这些波浪状的材料会冻结,保压也不再能够将它们弄平整。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、注射速度太低增加注射速度
2、熔料温度太低提高料筒温度,增加螺杆背压
3、模具表面温度太低增加模具温度
4、保压太低增加保压
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、浇口横截面太小增加浇口横截面,缩短浇道
2、喷嘴孔太小增大喷嘴孔
(十一)冷料头(Coldslug)
(1)何谓冷料?
(2)冷料的生成原因
・喷嘴温度偏低
(3)冷料的对策
・提高喷嘴温度
•检查排气口
•使机筒每个周期后退一次
(1)何谓冷料?
1、冷料是指在喷头前端处固化的树脂混入成型品的现象。
2、冷料在成型品表面表现为光泽不好或喷射纹。虽然看起来相似,3、但由于对策不同,
因此需要注意。
(2)冷料的生成原因
(2-1)喷嘴温度偏低
于成型品的喷嘴前端部分,为了防止流涎(树脂从喷嘴前端的孔中流出的现象),一般要适
当降低树脂温度。因此,注射到模具中的树脂的最初部分会变成固化或半固化树脂。这被称
为冷料。
为防止树脂进入模腔,一般在模具一侧的主流道根部及分流道等处制作树脂积存器以作
为冷料的接收容器。但是,如果树脂温度过低,冷料的量便会增多,从而有可能进入模腔。
这些会呈现出喷射纹或光泽不好状外观。
(3)冷料的对策
(3-1)提高喷嘴温度
防止冷料,提高喷嘴温度是很有效的。但必须兼顾流涎的出现.为了不产生流涎,应逐渐
提高机筒和喷嘴的设定温度。如果是以喷嘴固定于模具的方式成型,则提高模具温度也是很
有效果的
(3-2)扩大冷料阱(树脂积存处)
扩大冷料阱可防止冷料进入成形品内。一般建议使用长度为主流道根部直径L5倍左右
的冷料阱。
(3-3)使机筒每个周期后退一次
喷嘴固定于模具的方式成型的情况下,使机筒每个周期后退一次并使喷嘴从模具中脱出
也是一个很有效的方法。但也必须注意流涎。由于流涎还取决于树脂的粘度和流动性、喷嘴
型号以及孔径,因此自己必须反复进行实际试验(包括上述温度调整在内)。根据情况,还应预
先考虑通过降低喷嘴孔径(即改用别的喷嘴)来抑制流涎以及相应地提高温度来抑制冷料等方
法。
1、表观这指的是有一块冷料卡在或粘在料头附近的表面上。冷料头会导致制品表面出现
痕迹,严重的还会降低制品的力学性能
物理原因
当熔料可以在机器喷嘴或热流道附近冷却时往往会产生冷料头。由于先注射进的熔料总
是聚集在浇口附近,在此区域就会产生缺陷。它的成因是因为机器喷嘴或热流道喷嘴周围的
温度控制不合理。
3、与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、热流道温度太低增加热流道温度
2、喷嘴温度太低测量喷嘴温度,提高喷嘴温度,减少喷嘴接触区
4、与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、喷嘴横截面太小增加喷嘴横截面
2、浇口几何尺寸不合理改变浇口几何尺寸将冷料头留在通道
3、热流道几何尺寸不合理改变热流道喷嘴几何尺寸
(十二)顶白(Ejectormarks)
表观在制品面对喷嘴一侧,即在顶出杆位于模具顶出一侧的地方发现应力泛白和应力升
高的现象
物理原因
如果必须的脱模力太高或顶出杆的表面相对较小,此处的表面压力会很高,发生变形最
终造成顶出部位泛白。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、保压太高降低保压
2、保压时间太长缩短保压时间
3、保压时间切换太迟将保压切换提前
4、冷却时间太短延长冷却时间
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1s脱模斜度不够按规格选择脱模斜度
2、脱模方向上表面粗糙对脱模方向上模具进行抛光
3、顶出一侧上形成真空型芯内装气阀
(十三)翘曲(变形、弯曲、扭曲)
由于塑料成型时流动方向的收缩率比垂直方向的大,使制件各向收缩率不同而翘曲,又
由于注射充模时不可避免地在制件内部残留有较大的内应力而引起翘曲,这些都是高应力取
向造成的变形的表现。所以从根本上说,模具设计决定了制件的翘曲倾向,要通过变更成型
条件来抑制这种倾向是十分困难的,最终解决问题必须从模具设计和改良着手。
分析如下:
1,模具方面:
(1)制件的厚度、质量要均匀。
(2)冷却系统的设计要使模具型腔各部分温度均匀,浇注系统要使料流对称避免因流动方
向、收缩率不同而造成翘曲,适当加粗较难成型部份的分流道、主流道,尽量消除型腔内的
密度差、压力差、温度差。
(3)制件厚薄的过渡区及转角要足够圆滑,要有良好的脱模性,如增加脱模余度,改善模
面的抛光,顶出系统要保持平衡。
(4)排气要良好。
(5)增加制件壁厚或增加抗翘曲方向,由加强筋来增强制件抗翘曲能力。
(6)模具所用的材料强度不足。
2.塑料方面:
结晶型比非结晶型塑料出现的翘曲变形机会多,加之结晶型塑料可利用结晶度随冷却速
度增大而降低,收缩率变小的结晶过程来矫正翘曲变形。
3.加工方面:
(1)注射压力太高,保压时间太长,熔料温度太低速度太快会造成内应力增加而出现翘曲
变形。
(2)模具温度过高,冷却时间过短,使脱模时的制件过热而出现顶出变形。
(3)在保持最低限度充料量下减少螺杆转速和背压降低密度来限制内应力的产生。
(4)必要时可对容易翘曲变形的制件进行模具软性定形或脱模后进行退米处理。
(5)*注射、保压时间:原则上设定为浇口封闭时间。如果注射、保压时间比浇口封闭时间
短,对模腔充分传递并保持压力的保压工程就会不足,有时会产生变形。
冷却时间:因为成型品在模腔内的形状保持时间延长,所以许多场合下增加冷却时间会
减少变形。但对于某些形状则相反,因模具(模芯)的报紧等原因,有时增加冷却时间会造成脱
模不良而产生变形,故不能一概而论。
因此,设定冷却时间时,需注意成型品的顶出平衡、厚度及模具温度等问题。
*模具温度:与冷却时间同样,在成型品的形状保持效果方面,许多场合下降低模具温度
会减少变形。但它也并非只要温度低即可。对于有些形状,温度低反而会导致模腔与模芯间
的温度差增大而容易产生变形。并且,模具温度低于成型品的使用坯境温度时,因后收缩会
产生变形或尺寸变化等问题。
因此可以说,在模具温度方面,重要的不是温度高低而是包括模芯冷却在内的温度均
匀(均衡),以实现均匀的成型收缩。
(十四)拉丝
(1)何谓拉丝
(2)拉丝的生成原因
主流道前端尚未固化
材料和等级固有的问题
(3)拉丝的对策
使主流道前端固化
加快开模速度,增大开模量
更改喷嘴
(1)何谓拉丝(外观)
拉丝是指主流道前端没有断开而伸展成丝状的一种现象。最大的问题是有时会发生成形
品因拉丝而无法脱落,最大的问题是有时会发生成形品因拉丝而无法脱落,被模具夹住,从
而导致无法连续成形。
树脂的纺丝性(在熔融状态下拉伸时可伸长成丝状的性质)越好,拉丝就越严重。因此与改
性材料相比,非强化的材料更易引起拉丝。(2)拉丝的生成原因
(2-1)主流道前端尚未固化
注射后,经过冷却工序,主流道会与产品一起固化,但由于其前端与机筒喷嘴相接,从
而保持着一定的温度,因此有时芯部并未完全固化。如果此时打开模具,纺丝性(拉伸时会伸
展成丝状且不会断开)好的材料便容易在主流道前端产生拉丝。
从成型条件来说,如果树脂温度(特别是喷嘴温度)或模具温度偏高,则容易引起拉丝。
(2-2)材料和等级固有的问题
大家知道,液晶聚合物以及使用过某种弹性体的耐冲击性等级比其它材料更容易引起拉
丝。这是因为这些材料的纺丝性很好。此外,就同一种材料而言,粘度越低就越容易拉丝。
(十五)色条、色线、色花
这是采用色母粒着色的塑料制件较常出现的问题,虽然色母粒着色在色型稳定性、色质
纯度和颜色迁移性等方面均优于干粉着色、染浆着色,但分配性,亦即色粒在稀释塑料在混
合均匀程度却相对较差,制成品自然就带
1)提高加料段温度,特别是加料段后端的温度,使其温度接近或略高于熔融段温度,使
色母粒进入熔融段时尽快熔化,促进与稀释均匀混合,增加液态混合机会。
(2)在螺杆转速一定的情况下,增加背压压力使料筒内的熔料温度、剪切作用都得到提高。
(3)修改模具,特别浇注系统,如浇口过宽,融料通过时,紊流效果差,温度提升不高,
于是就不均匀,色带模腔,应予改有区域性色泽差异。
(十六)成品黏膜(脱模困难)
是指成型品无法从模具中取出的一种现象。
依据成型品的尺寸及温度等条件,脱模阻力增大时就会产生脱模不良。虽然也会受到树
脂特性和成型条件的影响,但最主要的原因仍在于成型品的形状和模具的结构。特别需要注
意的是与细长的加强筋、轮毂和塑孔栓抱紧相伴时的情况。
当塑孔栓等处周围的成型收缩偏大时,对塑孔栓的抱紧力就会变大,从而容易发生脱模
不良。在成型条件方面,模具温度偏低且保压偏大时容易引起脱模不良。
当长的加强筋或轮毂等竖立的成型品中发生过填充时,这些加强筋或轮毂将变得难以脱
落,从而造成脱模不良。在成型条件方面,模具温度偏低且保压偏大时容易引起脱模不良。
这一点与塑孔栓抱紧正好相反。
模腔制品部的脱模斜度偏小时,由于脱模阻力偏大,因此容易发生脱模不良。顶出针的
位置也有很大影响(最好在脱模阻力偏大处设置顶出针)。此外,模腔表面的光洁度或损伤对脱
模阻力也有影响,从而造成脱模不良。
在射出成型时,成品会有黏膜发生,首先要考虑射出压力或保压压力是否过高.射出压力太
大会造成成品过度饱和,使塑料充压入其它的空隙中,致使成品卡在模穴里脱模困难,在取出时
容易有黏膜发生.
而当料管温度过高时,通常会出现两种现场.一是温度过高使塑料受分解而变质,失去它原
有之特性;并在脱模过程中出现破碎或撕裂,造成黏膜.二是胶料充填入模穴后不易冷却,需加
长周期时间,殊不合经济效益.所以需适度依胶料之特性调节其运作温度,至于模具方面的问
题,假如进料口不平衡,会使成品脱模时易有黏膜
现象,这时就要在模具上作改进的措施,下表即为成品黏膜可能发生的原因及处理对策:
表四
故障原因处理方法
(1)填料过饱降低射出剂量、时间及速度
(2)射出压力或料筒温度过高降低射出压力或料筒温度
(3)保压时间太久减少保压时间
(4)射出速度太快降低射出速度
(5)进料不均使部分过饱变更溢口大小或位置
(6)冷却时间不足增加冷却时间
(7)模具温度过高或过低调整模温及两侧相对温度
(8)模具内有脱模倒角(undercut)修模具除去倒角
(9)多穴模进料口不平衡,或单穴模各进料口不平衡限制塑料的流程,尽可能接近主流道
(10)探筒件脱模排气设计不良提供充分的逸气道
(11)螺杆前进时间太长减少螺杆前进时间
(12)模心错位调整模心,并使用「退拨」角锁紧之
(13)模子表面过于粗糙打光模穴表面,喷脱模剂
4-3浇道黏模(脱模困难)
表五:
故障原因处理方法
一、浇道过大修改模具
二、浇道冷却不够延长冷却时间或降低料管温度
三、浇道脱模角不够修改模具增加角度
四、浇道凹弧与射嘴之配合不正重新调整与配合
五、浇道内表面不光或有脱模倒角检修模具
七、浇道外孔有损坏检修模具
八、无浇道抓锁加设抓锁
当因塑孔栓抱紧而造成的脱模阻力偏大时,通过提高保压和模具温度等来抑制成型收缩
的方法也很有效。
相反,如果因过填充而使尺寸增大并嵌入模腔内时,则应降低保压和模具温度等来增加
成型收缩量。当因塑孔栓抱紧而造成的脱模阻力偏大时,通过提高保压和模具温度等来抑制
成型收缩的方法也很有效。
增加模腔周边、轮毂以及加强筋等处的脱模斜度。特别是在已经嵌牢的情况下,应通过
添加顶出针等方法给需要增加顶出强度的部分配置顶出针。
(十七)包风(airtQps)
包风(airtraps)是指:熔胶之前将模穴内的空气包覆,它发生在熔胶之前从不同方向的汇
流,或是空气无法从排气孔或镶埋件之缝隙逃逸的情况下。包风通常发生在最后充填的区域,
假如这些区域的排气孔太小或者没有排气孔,就会造成包风,使塑件内部产生空洞或气泡、
塑件短射或是表面瑕疵。另外:塑件肉厚差异大时,熔胶倾向于往厚区流动而造成竞流效应
(race-trackingeffect),这也是造成包风的主要原因,
要消除包风可以降低射出速度,以改变充填模式;或者改变排气孔位置、加大排气孔尺
寸。由于竞流效应所造的包风可以藉由改变塑件肉厚此例或改变排气孔位置加以改善排气问
题。包风的改善方法说明如下:
(1)变更塑件设计:缩减肉厚比例,可以减低熔胶的竞流效。
(2)应变更模具设计:将排气孔设置在适当的位置就可以改善排气。排气孔通常设在最
后充饱的区域,例如模具与模具交接处、分模面、镶埋件与模壁之间、顶针及模具滑块的位
置。重新设计浇口和熔胶传送系统可以改变充填模式,使最后充填区域落在适当的排气孔位
置。此外,应确定有足够大的排气孔,足以让充填时的空气逃逸;但是也要小心排气孔不能
太大而造成毛边。建议的排气孔尺寸,结晶性塑料为0.025厘米(0.001英时),不定形塑料为
0.038厘米(0.0015英口寸)。
(3)调整成形条件:高射出速度会导致喷射流,造成包风。使用较低的射出速度可以让空
气有充足的时间逃逸。
(十八)起疮:(银色条纹)
成品表面,以CATE为中心,有很多银白色的条痕,基本上是顺着原料的流动方向产生。
这种现象是许多不良条件累积后发生的,有时要抓住真正的原因很困难。
1.1原料中如果有水分或其它挥发成分,未充分烘干,则表面上就会产生很多银条。
12原料中偶然混入其它原料时,也会形成起疮,其形状呈云母状或针点状,容易与其
它原因造成的起疮分别。
1.3原料或料管不清洁时,也容易发生这种情况。
14射出时间长,初期射入到模穴内的原料温度低,固化的结果,使挥发成分不会排除,
尤其对温度敏感的原料,经常会出现这种状况。
1.5如果模温低,则原料固化快也容易发生(1.4)之状况,使挥发成分不会排出。
1.6模具排气不良时,原料进入时气体不易排除,会产生起疮,像这种状况,成品顶部
往往会烧黑。
17模具上如果附着水分,则充填原料带来的热将其蒸发,与熔融的原料融合,形成起
疮,呈蛋白色雾状。
1.8胶道冷料窝有冷料或者小,射出时,冷却的原料带入模穴内,一部分会迅速固化形
成薄层,刚开始生产时模温低也会开成起疮。
1.9原料在充填过程中,因模穴面接触部分急冷形成薄层,又被后面的原料融化分解,
形成白色或污痕状,多见于薄壳产品。
1.10充填时,原料成乱流状,使原料流径路线延长,并受模穴内结构的影响产生磨擦
加之充填速度比原料冷却速度快,GATE位置处于筋骨处或者小容易产生起疮,成品肉厚急剧
化的地方也容易产生起疮。
1.11GATE以及流道小或变形,充填速度快,瞬间产生磨擦使温度急升造成原料分解。
1.12原料中含有再生料,未充分烘干,射出时分解,则产生起疮。
1.13原料在料管中停留时间久,造成部分过热分解。
1.14背压不足,卷入空气(压缩比不足)。
起疮:表一
成型机可塑化能力不足。树脂过热分解(料管温度)料管内原料停留久,造成部分
过热。射出压力过高。螺杆卷入空气(背压不足)。
模具模具内排气不良。模具温度低。胶道冷料窝存储小。GATE过小或变形。模
具表面有水分。模穴的形状不良(横截面或壁厚变化较多较急)。
原料原料中由水分及挥发成分。原料烘干不足。混入其它原料。
(十九)注塑件尺寸差异
1.注塑件缺陷的特征
注塑过程中重量尺寸的变化超过了模具、注塑机、塑料组合的生产能力。
2.可能出现问题的原因
(1).输入射料缸内的塑料不均。
(2).射料缸温度或波动的范围太大。
(3).注塑机容量太小。
(4).注塑压力不稳定。
(5).螺杆复位不稳定。
(6).运作时间的变化、溶液黏度不一致。
(7).注射速度(流量控制)不稳定。
(8).使用了不适合模具的塑料品种。
(9).考虑模温、注射压力、速度、时间和保压
等对产品的影响。
3.补救方法
(1).检查有无充足的冷却水流经料斗喉以保持正确的温度。
(2).检查是否劣质或松脱的热电偶。
(3).检查与温度控制器一起使用的热电偶是否属于正确类型。
(4).检查注塑机的注塑量和塑化能力,然后与实际注塑量和每小时的注
塑料用量进行比较。
(5).检查是否每次运作都有稳定的熔融热料。
(6).检查回流防止阀有否泄露,若有需要就进行更换。
(7).检查是否错误的进料设定。
(8).保证螺杆在每次运作复回位置都是稳定的,即不多于0.4mm的变化。
(9).检查运作时间的不一致性。
(10).使用背压。
(11).检查液压系统运作是否正常,油温是否过高或过低(25—60。。。
(12).选择适合模具的塑料品种(主要从缩率及机械强度考虑)。(13).重新调整整个生产工
艺。
(二十)银纹(包括表面气泡和内部气孔)
造成缺陷的主要原因是气体(主要有水汽、分解气、溶剂气、空气)的干扰。如果螺杆转速
过快,背压偏低,则卷入正在塑化的树脂中的空气量就会增多。其结果是成型品表面出现条
纹状气泡,并容易形成银纹。树脂属于化学物质,因此会随着温度的增加而逐渐分解。树脂
温度越高,分解就越多,银纹也就越容易出现。如果材料的预干燥不足,水分和树脂中原有
的气体成分就会被原封不动地带入成型品,从而容易形成银纹。在气体没有完全排净的状态
下,气泡就会残留在成型品表面,从而容易出现银纹。如果因清洗不足等原因,导致与原来的
树脂不同的成分混入,而且该树脂的温度的偏低,有时便会产生气体并诱发银纹。
1.机台方面:
(1)料筒、螺杆磨损或过胶头、过胶圈存在料流*角,长期受热而分解。
(2)加热系统失控,造成温度过高而分解,应检查热电偶、发热圈等加热组件是否有问题。
螺杆设计不当,造成个解或容易带进空气。
2.模具方面:
(1)排气不良。
(2)模具中流道、浇口、型腔的磨擦阻力大,造成局部过热而出现分解。
(3)浇口、型腔分布不平衡,冷却系统不合理都会造成受热不平衡而出现局部过热或阻塞
空气的信道。(4)冷却通路漏水进入型腔。
3.塑料方面:
(1)塑料湿度大,添加再生料比例过多或含有有害性屑料(屑料极易分解),应充分干燥塑
料及消除屑料。
(2)从大气中吸潮或从着色剂吸潮,应对着色剂也进行干燥,最好在机台上装干燥器。
(3)塑料中添加的润滑剂、稳定剂等的用量过多或混合不均,或者塑料本身带有挥发性溶
剂。混合塑料受热程度难以兼顾时也会出现分解。
(4)塑料受污染,混有其它塑料。
4.加工方面:
(1)设置温度、压力、速度、背压、熔胶马达转速过高造成分解,或压力、速度过低,注
射时间、保压不充分、背压过低时,由于未能获得高压而密度不足无法熔解气体而出现银纹,
应设置适当的温度、压力、速度与时间及采用多段注射速度。
(2)背压低、转速快易使空气进入料筒,随熔料进入模具,周期过长时融料在料筒内受热
过长而出现分解。
(3)料量不足,加料缓冲垫过大,料温太低或模温太低都影响料的流动和成型压力,促使
气泡的生成。
气泡
根据气泡的产生原因,解决的对策有以下几个方面:
1)在制品壁厚较大时,其外表面冷却速度比中心部的快,因此,随着冷却的进行,中心部
的树脂边收缩边向表面扩张,使中心部产生充填不足。这种情况被称为真空气泡。解决方法
主要有:
a)根据壁厚,确定合理的浇口,浇道尺寸。一般浇口高度应为制品壁厚的50%~60%。
b)至浇口封合为止,留有一定的补充注射料。
C)注射时间应较浇口封合时间略长。
d)降低注射速度,提高注射压力,
e)采用熔融粘度等级高的材料。
2)由于挥发性气体的产生而造成的气泡,解决的方法主要有:
a)充分进行预干燥。
b)降低树脂温度,避免产生分解气体。
3)流动性差造成的气泡,可通过提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决。
气泡(Gasbubbles)
1、表观
制品表面和内部有许多气泡一主要在料头附近。流道中途和远离料头的地方一不仅是发
生在制品壁厚的地方。气泡有着不同的尺寸和不同的形状。
物理原因
气泡主要发生在必须在高温下加工的热敏性材料。如果必须的成型温度太高,通过分子
分裂而导致材料分解,熔料就有发生热降解的危险,成型过程中气泡就容易产生。
如果周期时间长,通常可能是太长的残留时间和行程利用不足的原因。也可能因为料筒
内的熔料过热。
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、熔料温度太高降低料筒温度、螺杆背压和螺杆转速
2、熔料在料筒内残留时间过长使用较小的料筒直径
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、不合理的螺杆几何形状使用低压缩螺杆
(二十一)浇口区域缺陷
1.光芒线
在垂直制件方向的点浇口设计中,注塑时制件表面出现了以浇口为中心的由不同颜色深
度和光泽组成的辐射系统,称为光芒线。大体有三种表现,即深色底暗色线,暗色底深色线
及在浇口周围暗色线密而发白。这类缺陷大多在注制聚苯乙烯与改性聚苯乙烯混合料时出现,
与下列因素有关:两种料在流变性、着色性等方面有差异,浇注系统平流层与紊流层流速和
受热状况有差异;塑料因热分解而生成烧焦丝;塑料进模时气态物质的干扰。
解决措施:
(1)采用混合塑料时,要混合好塑料,塑料的颗粒大小要相同与均匀。
(2)塑料和着色剂要混合均匀,必要时要加入适当分散剂,用机械混合。
(3)塑化要完全,机台的塑化性能要良好。
(4)降低注射压力与速度、缩短注射和保压时间,同时提高模温,提高射嘴温度,同时减
少前炉温度。
(5)防止塑料的降解而造成粘性增大的熔料及焦化物质:如注意螺杆与料筒是否磨损而存
在*角,或加温系统失控,加工操作不当造成塑料长期加热而分解。可以通过抛光螺杆和料筒
前端的内表面。
(6)改进浇口设计,如放大浇口直径,改变浇口位置,将浇口改成圆角过渡,试对浇口进
彳丁局部加热,在流道端添加冷料井。
(二十二)收缩凹陷
1.机台方面:
(1)射嘴孔太大造成融料回流而出现收缩,太小时阻力大料量不足出现收缩。
(2)锁模力不足造成飞边也会出现收缩,应检查锁模系统是否有问题。
(3)塑化量不足应选用塑化量大的机台,检查螺杆与料筒是否磨损。
2.模具方面:
(1)制件设计要使壁厚均匀,保证收缩一致。
(2)模具的冷却、加温系统要保证各部份的温度一致。(3)浇注系统要保证通畅,阻力不能
过大,如主流道、分流道、浇口的尺寸要适当,光洁度要足够,过渡区要圆弧过渡。
(4)对薄件应提高温度,保证料流畅顺,对厚壁制件应降低模温。
(5)浇口要对称开设,尽量开设在制件厚壁部位,应增加冷料井容积。
3.塑料方面:
结晶性的塑料比非结晶性塑料收缩历害,加工时要适当增加料量,或在塑料中加成换剂,
以加快结晶,减少收缩凹陷。
4.加工方面:
(1)料筒温度过高,容积变化大,特别是前炉温度,对流动性差的塑料应适当提高温度、
保证畅顺。
(2)注射压力、速度、背压过低、注射时间过短,使料量或密度不足而收缩压力、速度、
背压过大、时间过长造成飞边而出现收缩。
(3)加料量即缓冲垫过大时消耗注射压力,过小时,料量不足。
(4)对于不要求精度的制件,在注射保压完毕,外层基本冷凝硬化而夹心部份尚柔软又能
顶出的制件,及早出模,让其在空气或热水中缓慢冷却,可以使收缩凹陷平缓而不那幺显眼
又不影响使用。
(5)''凹痕"是由于浇口封口后或者缺料注射引起的局部内收缩造成的。注塑制品表面产生
的凹陷或者微陷是注塑成型过程中的一个老问题。凹痕一般是由于塑料制品壁厚增加引起制
品收缩率局部增加而产生的,它可能出现在外部尖角附近或者壁厚突变处,如凸起、加强筋
或者支座的背后,有时也会出现在一些不常见的部位。产生凹痕的根本原因是材料的热胀冷
缩,因为热塑性塑料的热膨胀系数相当高。膨胀和收缩的程度取决于许多因素,其中塑料的
性能,最大、最小温度范围以及模腔保压压力是最重要的因素。还有注塑件的尺寸和形状,
以及冷却速度和均匀性等也是影响因素。塑料材料模塑过程中膨胀和收缩量的大小与所加工
塑料的热膨胀系数有关,模塑过程的热膨胀系数称为''模塑收缩"。随着模塑件冷却收缩,模塑
件与模腔冷却表面失去紧密接触,这时冷却效率下降,模塑件继续冷却后,模塑件不断收缩,
收缩量取决于各种因素的综合作用。模塑件上的尖角冷却最快,比其它部件更早硬化,接近
模塑件中心处的厚的部分离型腔冷却面最远,成为模塑件上最后释放热量的部分,边角处的
材料固化后,随着接近制件中心处的熔体冷却,模塑件仍会继续收缩,尖角之间的平面只能
得到单侧冷却,其强度没有尖角处材料的强度高。制件中心处塑料材料的冷却收缩,将部分
冷却的与冷却程度较大的尖角间相对较弱的表面向内拉。这样,在注塑件表面上产生了凹痕。
凹痕的存在说明此处的模塑收缩率高于其周边部位的收缩。如果模塑件在一处的收缩高于另
一处,那幺模塑件产生翘曲的原因。模内残余应力会降低模塑件的冲击强度和耐温性能。有
些情况下,调整工艺条件可以避免凹痕的产生。例如,在模塑件的保压过程中,向模腔额外
注入塑料材料,以补偿模塑收缩。大多数情况下,浇口比制件其它部分薄得多,在模塑件仍
然很热而且持续收缩时,小的浇口已经固化,固化后,保压对型腔内的模塑件就不起作用。
半结晶塑料材料的模塑件收缩率高,这使得凹痕问题更严重;非结晶性材料的模塑收缩较低,
会最大程度地减小凹痕;填充和维持增强的材料,其收缩率更低,产生凹痕的可能性更小。
厚的注塑件冷却时间长,会产生较大的收缩,因此厚度大是凹痕产生的根本原因,设计时应
加以注意,要尽量避免厚壁部件,若无法避免厚壁不见,应设计成空心的,厚的部件就平滑
过度到公称壁厚,用大的圆弧代替尖角,可以消除或者最大限度地减轻尖角附近产生的凹痕
(二十三)开裂
开裂,包括制件表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成或创
伤危机,按开裂时间分脱模开裂和应用开裂。裂纹是指开模或顶出时成型品破裂的一种现象。
成型品偏脆或脱模不良时有时就会产生裂纹。
基本原因与脱模不良相同,如制品粘在模芯上、加强筋、凸台的填充过度等。此外顶出
针的速度也会也会影响到裂纹的产生。速度越高,则越容易发生破裂可列举多种原因,不过
首先还是树脂老化。尤其要注意PBT树脂在机筒内的加水分解。其次是结晶化程度不足。模
具温度偏低时必须特别注意。
分析如下:
1.加工方面:
(1)加工压力过大、速度过快、充料愈多、注射、保压时间过长,都会造成内应力过大而
开裂。
(2)调节开模速度与压力防止快速强拉制件造成脱模开裂。
(3)适当调高模具温度,使制件易于脱模,适当调低料温防止分解。
(4)预防由于熔接痕,塑料降解造成机械强度变低而出现开裂。
(5)适当使用脱模剂,注意经常消除模面附着的气雾等物质。
(6)制件残余应力,可通过在成型后立即进行退火热处理来消除内应力而减少裂纹的生成。
遵守各材料的推荐成形温度,并缩短停留时间以减少树脂的分解老化。如果是PBT等聚
酯类树脂,强化干燥条件也是抑制加水分解的一种有效方法。还可以通过提高模具温度和延
长冷却时间来提高产品的结晶化程度。
此外采用下列方法也有效果:
・减慢开模速度和顶出速度以减轻成型品所承受的负荷以减少裂纹。
•给成型品的转角处增设R(圆角)以防破裂。
2.模具方面:
(1)顶出要平衡,如顶杆数量、截面积要足够,脱模斜度要足够,型腔面要有足够光滑,
这样才防止由于外力导致顶出残余应力集中而开裂。
(2)制件结构不能太薄,过渡部份应尽量采用圆弧过渡,避免尖角、倒角造成应力集中。
(3)尽量少用金属嵌件,以防止嵌件与制件收缩率不同造成内应力加大。
(4)对深底制件应设置适当的脱模进气孔道,防止形成真空负压。
(5)主流道足够大使浇口料未来得及固化时脱模,这样易于脱模。
(6)主流道衬套与喷嘴接合应当防止冷硬料的拖拉而使制件粘在定模上。
3.材料方面:
(1)再生料含量太高,造成制件强度过低。
(2)湿度过大,造成一些塑料与水汽发生化学反应,降低强度而出现顶出开裂。
(3)材料本身不适宜正在加工的环境或质量*佳,受到污染都会造成开裂。
4.机台方面:注塑机塑化容量要适当,过小塑化不充分未能完全混合而变脆,过大时会
降解。
(二十四)制件尺寸不稳定
制件尺寸变化,本质上是塑料不同收缩程度所造成的。凡是料温、模具、压力、生产周
期变化不定的操作,都将导致制件尺寸的变化,尤其是结晶度较大的PP、PE、尼龙等是如此。
分析如下:
1.机台方面:
(1)塑化容量不足应选用塑化容量大的机台。
(2)供料不稳定,应检查机台的电压是否波动,注射系统的组件是否磨损或液压阀方面是
否有问题。(3)螺杆转速不稳定,应检查马达是否有故障,螺杆与料筒是否磨损,液压阀是否
卡住,电压是否稳定。(4)温度失控,比例阀、总压力阀工作不正常,背压不稳定。
2.模具方面:
(1)要有足够的模具强度和刚性,型腔材料要采用耐磨材料。
(2)尺寸精度要求很高时,尽量不采用一模多腔形式。
(3)顶出系统、浇注系统、冷却系统要设置合理,保证生产条件的稳定。
3.塑料方面:
(1)新料与再生料的混合要一致。
(2)干燥条件要一致,颗粒要均匀。
(3)选料时充分考虑收缩率对尺寸精度的影响。
4.加工方面:
(1)塑料加工温度过低,应提高温度,因为温度越高,尺寸收缩越小。
(2)对结晶型塑料,模具温度要低些。
(3)成型周期要保持稳定,不能过大的波动。
(4)加料量即射胶量要稳定。
(二十五)肿胀与鼓泡
有些塑料制件在成型脱模后,很快在金属嵌件的背面或在特别厚的部位出现肿胀或鼓泡。
这是因为未完全冷却硬化的塑料在内压罚的作用下释放气体膨胀造成。
解决措施:
1.有效的冷却。降低模温,延长开模时间,降低料的干燥与加工温度。
2.降低充模速度,减少成形周期,减少流动阻力。
3.提高保压压力和时间。
4.改善制件壁面太厚或厚薄变化大的状况。
(二十六)气泡(真空泡)
气泡的气体十分稀薄属于真空泡。一般说来,如果在开模瞬间已发现存在气泡是属于气
体干扰问题。真空泡的形成是由于充注进塑料不足或压力较低。在模具的急剧冷却作用下,
与型腔接角的燃料牵拉,造成体积损失的结果。
气泡是指成型品表面鼓起的一种现象。
以下二种情况容易出现气泡,即注射成型后从模具取出时,制品表面开始渐渐鼓起和成型
品表面因受热膨胀而鼓起时。不论哪种情况,当成型品表面因高温而变软时,内部的气体都
会因受热膨胀而将成型品表面顶起,从而形成气泡。如果计量时卷入了大量空气,则容易产
生气泡。具体来说也就是螺杆转速快、背压低并且抽塑量多的时候容易产生气泡。此外,在
模腔填充过程中,有些流动样式有时也会卷入空气,从而产生气泡。如果表层与芯层之间的
结合很弱,或者存在细小的空洞或裂纹,则很容易以此为起点产生气泡。具体来说,在成型
薄壁制品因强行填充导致应变残留在制品中,或冷料或喷射纹的混入等。特别是在液晶高分子
中,由于层间强度不高(这是树脂的固有性质),因此很容易产生气泡。
从成形条件来看,注射速度快时,气泡将出现恶化的倾向。此外,在浇口偏小的情况下,
由于会产生喷射纹,同时很大的剪切力会导致应变残留,因此气泡也会出现恶化的倾向。
树脂中产生的大量气体也容易产生气泡。当机筒温度过高,滞留时间偏长时,所产生的
气体会增多,从而也容易产生气泡。此外,干燥不足,材料中所含的水分过多时,也会产生
气泡。
解决措施:
(1)提高注射能量:压力、速度、时间和料量,并提高背压,使充模丰满。
(2)增加料温流动顺畅。降低料温减少收缩,适当提高模温,特别是形成真空泡部位的局
部模温。
(3)将浇口设置在制件厚的部份,改善喷嘴、流道和浇口的流动状况,减少压务的消耗。
(4)改进模具排气状况。
要减少计量中的空气卷入,应更改下列条件:
・降低螺杆转速
•提高背压
•抽塑量设定不要过多
如果在模腔填充期间出现空气卷入现象,则需要调整形状、浇口位置以及射出速度。这
一点应根据成形品的情况来具体应对。通过填充不足(shortshot),把握住流动样式,然后在
此基础上确立相应的对策。改变保压等对改善气泡没什幺效果,倒不如减少填充时的剪切力
以使材料能顺利地充满模腔对消除气泡会更有效。具体来说,可更改下列成型条件:
.提高模具温度
•减慢注射速度
•增大浇口
.增加厚度(仅对于过薄的部分)
•避免产生喷射纹
(二十七)熔接缝
表观在充模方式里,熔接缝是指各流体前端相遇时的一条线。特别是模具有高抛光表面
的地方,制品上的熔接缝很象一条刮痕或一条槽,尤其是在颜色深或透明的制品上更明显。
熔接缝的位置总是在料流方向上。
物理原因
熔接缝形成的地方为熔料的细流分叉并又连接在一起的地方,最典型的是型芯周围的熔
流或使用多浇口的制品。在细流再次相遇的地方,表面会形成熔接缝和料流线。熔料周围的
型芯越大或浇口间的流道越长,形成的熔接缝就越明显。细小的熔接缝不会影响制品的强度。
然而,流程很长或温度和压力不足的地方,充模不满会造成明显的凹槽。原因主要是流
体前端未均匀熔合产生弱光点。聚合物内加入颜料的地方可能会产生斑点,这是因为在取向
上有明显的差异。浇口的数量和位置决定了熔接缝的数量和位置。流体前锋相遇时的角度越
小,熔接缝越明显。
大多数情况下,工艺调试不可能完全避免熔接缝或料流线。所能做到的是降低其亮度,
或将它们移到不显眼或完全看不见的地方
与加工参数有关的原因与改良措施见下表:
1、注射速度太低增加注射速度
2、熔料温度太低提高料筒温度
3、模具表面温度太低增加模具温度
4、保压太低增加保压,尽早进行保压切换
5、浇口位置不合理重新定位浇口并将其移到不可见的地方
6、料流道处无排气孔排气孔尺寸应符合材料的特性
(二十八)塑料制品发脆的原因
发脆
制品发脆很大一部分是由于内应力造成的。造成制品发脆的原因很多,主要有:
一设备方面
(1)机筒内有*角或障碍物,容易促进熔料降解。
(2)机器塑化容量太小,塑料在机筒内塑化不充分;机器塑化容量太大,塑料在机筒内受
热和受剪切作用的时间过长,塑料容易老化,使制品变脆。
(3)顶出装置倾斜或不平衡,顶干截面积小或分布不当。
二模具方面
(1)浇口太小,应考虑调整浇口尺寸或增设辅助浇口。
(2)分流道太小或配置不当,应尽量安排得平衡合理或增加分流道尺寸。
(3)模具结构不良造成注塑周期反常。
三工艺方面
(1)机筒、喷嘴温度太低,调高它。如果物料容易降解,则应提高机筒、喷嘴的温度。
(2)降低螺杆预塑背压压力和转速,使料稍为疏松,并减少塑料因剪切过热而造成的降解。
(3)模温太高,脱模困难,•模温太低,塑料过早冷却,熔接缝融合不良,容易开裂,特别
是高熔点塑料如聚碳酸酯等更是如此。
(4)型腔型芯要有适当的脱模斜度。型芯难脱模时,要提高型腔温度,缩短冷却时间;型
腔难脱时,要降低型腔温度,延长冷却时间。
(5)尽量少用金属嵌件,象聚苯乙烯这类脆性的冷热比容大的塑料,更不能加入嵌件注塑。
四原料方面
(1)原料混有其它杂质或掺杂了不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时。
(2)有些塑料如ABS等,在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应,使制件发生大的
应变。
(3)塑料再生次数太多或再生料含量太高,或在机筒内加热时间太长,都会促使制件脆裂。
(4)塑料本身质量不佳,例如分子量分布大,含有刚性分子链等不均匀结构的成分占有量
过大;或受其它塑料掺杂污染、不良添加剂污染、灰尘杂质污染等也是造成发脆的原因。
五制品设计方面
(1)制品带有容易出现应力开裂的尖角、缺口或厚度相差很大的部位。
(2)制品设计太薄或镂空太多。
(二十九)白边
白边是改性聚乙烯和有机玻璃特有的注射缺陷,大多出现在靠近分型面的制件边缘上。
白边是由无数与料流方向垂直的拉伸取向分子和它们之间的微细距离组成的集合体。在白边
方向上尚存在高分子连接相,因而白边还不是裂缝,在适当的加热下,有可能使拉伸取向分
子回复自然卷曲状态而使白边消退。
解决措施:
(1)生产过程注意保持模板分型面的紧密吻合,特别是型腔周围区域,一定要处于真正充
分的锁模力下,避免纵向和横向胀模。
(2)降低注射压力、时间和料量,减少分子的取向。
(3)在模面白边位置涂油质脱模剂,一方面使这个位置不易传热,高温时间维持多一些,
另一方面使可能出现白边受到抑制。
(4)改进模具设计。如采用弹性变形量较小的材料制作模具,加强型腔侧壁和底板的机械
承载力,使之足以承受注射时的高压冲击和工作过程温度的急剧升高,对白边易发区给予较
高的温度补偿,改变料流方向,使型腔内的流动分布合理。
(5)考虑换料。
白霜
有些聚苯乙烯类制件,在脱模时,会在靠近分型面的局部表面发现附着一层薄薄的白霜
样物质,大多经抛光后能除去。这些白霜样物质同样会附在型腔表面,这是由于塑料原料中
的易挥发物或可溶性低分子量的添加剂受热后形成气态,从塑料熔体释出,进入型腔后被挤
迫到靠近有排气作用的分型面附近,沉淀或结晶出来。这些白霜状的粉末和晶粒粘附在模面
上,不单会刮伤下一个脱模制件,次数多了还将影响模面的光洁度。不溶性填料和着色剂大
多与白霜的出现无关。白霜的解决方法:加强原料的干燥,降低成型温度,加强模具排气,
减少再生料的掺加比例等,在出现白霜时,特别要注意经常清洁模面。
(三十)制件不满(充填不足)
原因主要是缺料和注射压力与速度不妥(包括阻力造成压力过于耗损)。充填不足是指无
法完全填充成型品。
正常品会得到与模具一致的产品,而充填不足品则无法得到所希望的形状。
充填不足是在树脂流动性不足或树脂计量值偏少时产生的。
1.机台方面:
机台的塑化量或加热率不定,应选用塑化量与加热功率大的机台;
螺杆与料筒或过胶头等的磨损造成回料而出现实际充模量不中;热电偶或发热圈等加热
系统故障造成料筒的实际温度过低;注射油缸的密封组件磨损造成漏油或回流,而不能达到
所需的注射压力;射嘴内孔过小或射嘴中心度调节不当造成阻力过大而使压力消耗。
2.模具方面
(1).模具局部或整体的温度过低造成入料困难,应适当提高模
(2).模具的型腔的分布不平衡。制件壁厚过薄造成压力消耗过磊而且充模不力。应增加整
个制件或局部的壁厚或可在填充不足处的附近,设置辅助流或浇口解决。3).模具的流道过小
造成压力损耗;过大时会出现射胶无力;过于粗糙都会造成制件不满。应适当设置流道的大
小,主流道与分流道,浇口之间的过渡或本身的转弯处应用适当的圆弧过渡。4).模具的排气
不良。进入型腔的料受到来不及排走的气体压力的阻挡而造成充填不满。可以充分利用螺杆
的缝隙排气或降低锁模力利用分型面排气,必要时要开设排气沟道或气孔。产品形状和模具
构造也是产生充填不足的原因。浇口尺寸偏小、分流道偏细时流动性会降低,因此也很容易
导致充填不足。此外,如果产品的壁厚偏薄,当然也很容易发生充填不足。
加工,调整方面:注塑压力太小,速度太慢,时间太短,温度太低,熔料位置偏小。
如果只是因为流动性不足而导致充填不足的话,则估计有以下几种条件:
(1)树脂温度偏低
(2)模具温度偏低
(3)材料流动性不足
(4)注射速度偏低
(5)注射压力偏低
如果计量值少于产品所需的量,则必然导致充填不足。有时不仅是因计量值偏少,而且
还会因计量不良所产生的差错而导致充填不足。检查是否充分进行过预干燥。为每种树脂所
推荐的干燥条件都标注在产品袋上。请将实际结果与该值进行对比。
同时还应检查流动末端的排气口是否完好。如果有烧焦的迹象,则很可能排气不良。应
设法扩大或添加排气口。
如果因与上述相同的原因而产生大量气体,则在流动末端有时也会出现充填不足。必须
预先进行适度干燥以去除水分等。是指注射一保压的切换位置。如果这一切换位置过早(也就
是过早地转移到保压阶段),流动性就会整体下降,从而导致充填不足。检查是否充分进行过
预干燥。为每种树脂所推荐的干燥条件都标注在产品袋上。请将实际结果与该值进行对比。
同时还应检查流动末端的排气口是否完好。如果有烧焦的迹象,则很可能排气不良。应
设法扩大或添加排气口。
(三十一)披锋airtrap(飞边、flash)溢料
披锋又称飞边、溢边、披锋、溢料等,多数发生在模具分合位置上,如:模具的分合面、
滑块的滑配部位、镶件的缝隙、顶杆的孔隙等处。溢料不及时解决将会进一步扩大化,从而
压印模具形成局部陷塌,造成永久性损害。镶件缝隙和顶杆孔隙的溢料还会使制品卡在模上,
影响脱模。虽然制作模具时精度很高"m级),而且成型时采用高压合模,但由于树脂的填充
压力也很高,所以实际上留有很小的缝隙。飞边就是因树脂进入这种缝隙而形成的。在PL面、
套管、滑芯界面和排气口等处都会出现飞边。
飞边就是树脂挤入模具PL面(模具的分型面),并使制品带上了多余的薄膜这样一种现象。
当PL面不敌树脂压力而分开,或PL面有缝隙时就会出现这种情况。
一机械设备方面:
(1)机器真正的合模力不足。选择注塑机时,机器的额定合模力必须高于注射成型制品纵
向投影面积在注射时形成的张力,否则将造成胀模,出现飞边。
(2)合模装置调节不佳,肘杆机构没有伸直,产生或左右或上下合模不均衡,模具平行度
不能达到的现象造成模具单侧一边被合紧而另一边不密贴的情况,注射时将出现飞边。
(3)模具本身平行度不佳,或装得不平行,或模板不平行,或拉杆受力分布不均、变形不
均,这些都将造成合模不紧密而产生飞边。
(4)止回环磨损严重;弹簧喷嘴弹簧失效;料筒或螺杆的磨损过大;入料口冷却系统失效
造成''架桥"现象,•机筒调定的注料量不足,缓冲垫过小等都可能造成飞边反复出现,必须及时
维修或更换配件。
二模具方面
(1)模具分型面精度差。活动模板(如中板)变形翘曲;分型面上沾有异物或模框周边有凸
出的橇印毛刺;旧模具因早先的飞边挤压而使型腔周边疲劳塌陷。
(2)模具设计不合理。模具型腔的开设位置过偏,会令注射时模具单边发生张力,引起飞
边;塑料流动性太好,如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等,在熔融态下黏度很低,容易进入活动的
或固定的缝隙,要求模具的制造精度较高;在不影响制品完整性的前提下应尽量安置在质量
对称中心上,在制品厚实的部位入料,可以防止一边缺料一边带飞边的情况;当制品中央或
其附近有成型孔时,习惯上在孔上开设侧浇口,在较大的注射压力下,如果合模力不足模的
这部分支
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