注塑成型各种缺陷的现象及解决方法
一)熔接痕
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。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:
l)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,以改变熔接痕的位置。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 浇口重定位,采用障碍注射、工艺溢料是指用手工在模具上開一條深一些的排气槽,在生產時此槽產生出來的(批峰),又叫工藝批峰,主要是用來改善燒膠或熔接痕,可將燒膠或熔接痕調整到此批峰上,生產后將其切除。
2、烧四位置是指將燒膠或熔接痕用工藝調到不用容易看到的位置,以免應響產品的外觀。
3、增加低螺杆背压是指調整背壓
4、障碍注射是指在入水前方加一挡块。改變射膠澆口流向位置。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(Grey or black clouding)
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(四)料头附近有暗区
料头附近有暗区(Dull areas near sprue)
1、表观 在料头周围有可辨别的环形—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—较快—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
杆,且加料段的螺槽较深
(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(Granules Unmelted)
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,模具工会试着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(Colour streaks)
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、物理特性方面的相容性。
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(Diesel effect away from sprue)
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(Moisture streaks)
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(Gramophone rippie)
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(Cold slug)
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
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。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:
l)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,以改变熔接痕的位置。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 浇口重定位,采用障碍注射、工艺溢料是指用手工在模具上開一條深一些的排气槽,在生產時此槽產生出來的(批峰),又叫工藝批峰,主要是用來改善燒膠或熔接痕,可將燒膠或熔接痕調整到此批峰上,生產后將其切除。
2、烧四位置是指將燒膠或熔接痕用工藝調到不用容易看到的位置,以免應響產品的外觀。
3、增加低螺杆背压是指調整背壓
4、障碍注射是指在入水前方加一挡块。改變射膠澆口流向位置。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(Grey or black clouding)
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(四)料头附近有暗区
料头附近有暗区(Dull areas near sprue)
1、表观 在料头周围有可辨别的环形—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—较快—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
杆,且加料段的螺槽较深
(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(Granules Unmelted)
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,模具工会试着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(Colour streaks)
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、物理特性方面的相容性。
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(Diesel effect away from sprue)
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(Moisture streaks)
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(Gramophone rippie)
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(Cold slug)
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
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wjh2653 (威望:0) (江苏 苏州) 汽车制造相关 总监
赞同来自: piupiu 、夏日的风 、图图_714
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。
成型品的脆化
原因:干燥度不够。模具温度过低,注塑压力及保压压力过高。壁厚不均、脱模不良所引起的内部应力。缺口效应。过热降解。杂质的混入。
处理方法:注意干燥机及料斗的管理。选择各种合适的条件。消除壁厚不均的结构消除尖锐转角,修正浇口位置。降低料筒温度。清扫料斗、料筒。
三十)浇口残留
(1)何谓浇口残留
(2)浇口残留的生成原因
浇口固化不足
浇口形状
等级固有的问题
(3)浇口残留的对策
促进浇口固化
更改浇口形状
(1) 何谓浇口残留(外观)
是指浇口残留在成型品表面上的一种现象。
点浇口或隧道浇口在开模时会自动断开,但如果浇口的形状和大小不合适,则不能彻底断开
(2) 浇口残留的生成原因
(2-1) 浇口固化不足
如果浇口固化不足,则开模时本该断开的部位以外的部分也变脆,因此浇口也会在该处断开,从而导致浇口的前端部分残留在产品侧。
(2-2) 浇口形状
采用点浇口的情况下,如果浇口前端部分的锥角偏缓,则有时在前端部分无法彻底切断。此外浇口前端的直径大小也会产生影响:一般来说,直径越大就越容易产生浇口残留。
隧道浇口的情况也一样。在隧道浇口的情况下,甚至进入角度也会产生影响。角度偏小则容易产生浇口残留;反之,过大则会产生浇口切割不良。这是因为在隧道浇口中,浇口前端孔的大小会随其角度的变化而变化(基本上是椭圆形)。
(2-3) 等级固有的问题
耐冲击性等级或合金材料比标准等级更容易产生浇口残留。其原因通常包括 1)掺入这些材料的不同树脂固化偏慢;2)由于在浇口附近承受很大的剪切力,因此所添加的不同树脂被拉伸成层状
(3) 浇口残留的对策
(3-1) 促进浇口固化
使浇口充分固化以减少浇口残留。具体方法如下:
•降低模具温度
•留足冷却时间
三十一)制件不满
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)。
- 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;注射油缸的密封元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。
- 模具方面:
1).模具局部或整体的温度过低造成入料困难,应适当提高模温; 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。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。
三十二)披锋air trap(飞边、flash)溢料
披锋又称飞边、溢边、披锋、溢料等,多數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。
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 支承作用力不够发生轻微翘曲时造成飞边,如模具侧面带有活动构件时,其侧面的投影面积也受成型压力作用,如果支承力不够也会造成飞边;滑动型芯配合精度不良或固定型芯与型腔安装位置偏移而产生飞边;型腔排气不良,在模的分型面上没有开排气沟或排气沟太浅或过深过大或受异物阻塞都将造成飞边;对多型腔模具应注意各分流道合浇口的合理设计,否则将造成充模受力不均而产生飞边。
三 工艺方面
(1)注射压力过高或注射速度过快。由于高压高速,对模具的张开力增大导致溢料。要根据制品厚薄来调节注射速度和注射时间,薄制品要用高速迅速充模,充满后不再进注;厚制品要用低速充模,并让表皮在达到终压前大体固定下来。
(2)加料量过大造成飞边。值得注意的是不要为了防止凹陷而注入过多的熔料,这样凹陷未必能“填平”,而飞边却会出现。这种情况应用延长注射时间或保压时间来解决。
(3)机筒、喷嘴温度太高或模具温度太高都会使塑料黏度下降,流动性增大,在流畅进模的情况下造成飞边。
四 原料方面
(1)塑料黏度太高或太低都可能出现飞边。黏度低的塑料如尼龙、聚乙烯、聚丙烯等,则应提高合模力;吸水性强的塑料或对水敏感的塑料在高温下会大幅度的降低流动黏度,增加飞边的可能性,对这些塑料必须彻底干燥;掺入再生料太多的塑料黏度也会下降,必要时要补充滞留成分。塑料黏度太高,则流动阻力增大,产生大的背压使模腔压力提高,造成合模力不足而产生飞边。
(2)塑料原料粒度大小不均时会使加料量变化不定,制件或不满,或飞边。
故障原因 处理方法
塑料温度太高 降低塑料温度,降低模具温度
射胶速度太高 降低射胶速度
射胶压力太高 降低射胶压力
填料太饱 降低射胶时间,速度及剂量
合模线或吻合面不良 检修模具
锁模压力不够 增加锁模压力或更换模压力较大的注塑机
1 滑块与定位块如果磨损,则容易出现毛边。
2 模具表面附著异物时,也会出现毛边。
3 锁模力不足,射出时模具被打开,出现毛边。
4 原料温度以及模具温度过高,则粘度下降,所以在模具仅有间隙上也容易产生毛边。
5 料量供给过多,原料多余射出产生毛边。
毛边 表七
成
型
机 计量多(过分充填)
射出压力高
射出速度快
原料温度高
锁模力低
射出时间长
保压压力高
保压压力转换位置慢
计量不准确,有误差(背压、螺杆转速)
机台固、定板可动板平行不良
模
具 合模面接触不良
模具接触面上附有异物
模穴内有碰伤
模具温度高
模具刚性不良(强度不足)
滑动部位间隙配合不良
模具结构设计
原
料 原料的流动性太好
注射成型——注射成型又稱注射模塑或注塑,此種成型方法是將塑膠(一般爲粒料)在注射成型
機料筒內加熱熔化,當呈流動狀態時,在柱塞或螺杆加壓下熔融塑膠被壓縮並向前移動,進而通過料
筒前端的噴嘴以很快速度注入溫度較低的閉合模具內,經過一定時間冷卻定型後,開啓模具即得製品。
注射成型是根據金屬壓鑄原理發展起來的。由於注射成型能一次成型制得外形複雜、尺寸精確,
或帶有金屬嵌件得製品,因此得到廣泛的應用,目前占成型加工總量的20%以上。
注射成型過程通常由塑化、充模(即注射)、保壓、冷卻和脫模等五個階段組成。
一般的注射成型製品都有澆口、流道等廢邊料,需加以修整除去。這不僅耗費工時,也浪費原料。
一般的注射成型製品都有澆口、流道等廢邊料,需加以修整除去。這不僅耗費工時,也浪費原料。
近年來發展的無澆口注射成型不僅克服了上述弊端,還有利於提高生産效率
(三十三)塑件光泽不良
一、注塑模具方面
1.若模具型腔加工不良,如有伤痕、微孔、磨损、粗糙等不足,势必会反应到塑件上,使塑件光泽不良,对此,要精心加工模具,使型腔表面有较小的粗糙度,必要时可抛光镀铬。
2.若型腔表面有油污、水渍,或脱模剂使太多,会使塑件表面发暗、没有光泽,对此,要及时清除油污和水渍,并限量使用脱模剂。
3.若塑件脱模斜度太小,脱模困难,或脱模时受力过大,使塑件表面光泽*佳,对此,要加大脱模斜度。
4.若模具排气不良,过多气体停留在模型内,也导致光泽不良,对此,要检查和修正模具排气系统。
5.若浇口或流道截面积过小或突然变化,熔体在其中流动时受剪力作用太大,呈湍流动态流动,导致光泽不良,对此,应适当加大浇口和流道截面积。
二、注塑工艺方面
1.若注射速度过偏小,塑件表面不密实,显现光泽不良,对此,可适当提高注射速度。
2.对于厚壁塑件,如冷却不充分,其表面会发毛,光泽偏暗,对此,应改善冷却系统。
3.若保压压力不足,保压时间偏短,使塑件密度不够而光泽不良,对此,应增大保压压力和保压时间。
5.若熔体温度过低,使得流动性较差,易导致光泽不良,对此,应适当提高熔体温度。
6.对于结晶树脂,如PE、PP、POM等制作的塑件,如冷却不均匀会导致光泽不良,对此,应改善冷却系统,使之均匀冷却。
7.若注射速度过大,而浇口截面积又过小,则浇品附近会发暗而光泽不良,对此,可适当降低注射速度和增大浇口截面积。
三、原材料方面
1.原材料粒度差异较大,使得难以均匀塑化,而光泽不良,对此,应将原材料进行筛分处理。
2.原料中再生料或水口料加入太多,影响熔体的均匀塑化而光泽不良,对此,应减少再生料或水口料加入量。
3.有些原材料在调温时会分解变色导致光泽不良,对此,应选用耐温性较好的原材料。
4.原材料中水分或易挥发物含量过高,受热时挥发成气体,在型腔和熔体中凝缩,导致塑件光泽不良,对此,应对原材料进行预干燥处理。
5.有些添加剂的分散性太差而使塑件光泽不良,对此,应改用流动性能较好的添加剂。
6.原材料中混有异物,杂料或不相溶的物料,它们不能与其原料均匀混熔在一起而导致光泽不良,对此,应事先严格排除这些杂料。
7.若润滑剂用量过少,熔体的流动性较差,塑件表面不致密,使得光泽不良,对此,应适当增加润滑剂的用量。
(三十四)塑件光泽不均(Gloss Variations on textured surfaces)
1、表观 虽然模具具有均一的表面材质,制品表面还是表现为灰黯和光泽不均匀。
物理原因
注射成型生产的制品表面多少是模具表面的翻版。表面粗糙取决于热塑性材料本身,它的粘性、速度设置以及成型参数如注射速度、保压和模温。因而,由于仿制的表面粗糙度的原因,制品表面会出现为灰黯、较黯或光滑。
理论上说,当被点蚀或侵蚀过的模具表面已精确仿制,投射到制品表面的光线会发生漫反射。因此,表面会出现黯区。对具有较少精确仿制的表面,漫反射现象就会得到控制进而制品表面出现好的光泽效果
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、熔料温度太低 提高熔体温度
与设计有关的原因与改良措施见下表:
1、模壁截面差异太大 提供更均一的模壁截面
2、材料积留过多或棱边尺寸过大 避免材料积留过重或棱边尺寸过大
3、料流线处排气不好 提高模具在料流线处的排气
三十五)变色和焦化或黑点
主要原因是塑料或添加的紫外线吸收剂、防静电剂等在料筒内过热分解,或在料筒内停留时间过长而分解、焦化,再随同熔料注入型腔形成。
分析如下:
1.机台方面:
(1)由于加热控制系统失控,导致料筒过热造成分解变黑。
(2)由于螺杆或料筒的缺陷使熔料卡入而屯积,经受长时间固定加热造成分解。应检查过胶头套件是否磨损或里面是否有金属异物。
(3)某些塑料如ABS在料筒内受到高热而交联焦化,在几乎维持原来颗粒形状情形下,难以熔融,被螺杆压破碎后夹带进入制件。
2.模具方面:
(1)模具排气不衣,易烧焦,或浇注系统的尺寸过小,剪切过于历害造成焦化。
(2)模内有不适当的油类润滑剂、脱模剂。
3.塑料方面:
塑料挥发物过多,湿度过大,杂质过多,再生料过多,受污染。
4.加工方面:
(1)压力过大,速度过高,背压过大,转速过快都会使料温分解。
轉栽)热流道应用技术
一 热流道模具的优点
热流道模具在当今世界各工业发达国家和地区均得到极为广泛的应用。这主要因为热流道模具拥有如下显著特点:
1、缩短制件成型周期
因没有浇道系统冷却时间的限制,制件成型固化后便可及时顶出。许多用热流道模具生产的薄壁零件成型周期可在5秒钟以下。
2、节省塑料原料
在纯热流道模具中因没有冷浇道,所以无生产费料。这对于塑料价格贵的应用项目意义尤其重大。事实上,国际上主要的热流道生产厂商均在世界上石油及塑料原料价格昂贵的年代得到了迅猛的发展。因为热流道技术是减少费料降低材料费的有效途径。
3、减少费品,提高产品质量
在热流道模具成型过程中,塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制。塑料可以更为均匀一致的状态流入各模腔,其结果是品质一致的零件。热流道成型的零件浇口质量好,脱模后残余应力低,零件变形小。所以市场上很多高质量的产品均由热流道模具生产。 如人们熟悉的MOTOROLA手机,HP打印机,DELL笔记本电脑里的许多塑料零件均用热流道模具制作。
4、消除后续工序,有利于生产自动化。
制件经热流道模具成型后即为成品,无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序。有利于生产自动化。国外很多产品生产厂家均将热流道与自动化结合起来以大幅度地提高生产效率。
5。扩大注塑成型工艺应用笵围
许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的。如PET预成型制作,在模具中多色共注,多种材料共注工艺,STACK MOLD等。
二 热流道模具的缺点
尽管与冷流道模具相比,热流道模具有许多显著的优点,但模具用户亦需要了解热流道模具的缺点。概括起来有以下几点。
1、模具成本上升
热流道元件价格比较贵,热流道模具成本可能会大幅度增高。如果零件产量小,模具工具成本比例高,经济上不花算。对许多发展中国家的模具用户,热流道系统价格贵是影响热流道模具广泛使用的主要问题之一。
2、热流道模具制作工艺设备要求高
热流道模具需要精密加工机械作保证。热流道系统与模具的集成与配合要求极为严格,否则模具在生产过程中会出现很多严重问题。 如塑料密封不好导致塑料溢出损坏热流道元件中断生产,喷嘴镶件与浇口相对位置不好导致制品质量严重下降等。
3、操作维修复杂
与冷流道模具相比,热流道模具操作维修复杂。如使用操作不当极易损坏热流道零件,使生产无法进行,造成巨大经济损失。对于热流道模具的新用户,需要较长时间来积累使用经验。
三 热流道系统的组成
尽管世界上有许多热流道生产厂商和多种热流道产品系列,但一个典型的热流道系统均由如下几大部分组成:
1. 热流道板 (MANIFOLD)
2. 喷嘴 (NOZZLE)
3. 温度控制器
4. 辅助零件
四 热流道应用主要技术关键
一个成功的热流道模具应用项目需要多个环节予以保障。其中最重要的有两个技术因素。一是塑料温度的控制,二是塑料流动的控制。
1.塑料温度的控制
在热流道模具应用中塑料温度的控制极为重要。许多生产过程中出现的加工及产品质量
问题直接来源于热流道系统温度控制的不好。 如使用热针式浇口方法注塑成型时产品浇口质量差问题,阀式浇口方法成型时阀针关闭困难问题,多型腔模具中的零件填充时间及质量不一致问题等。如果可能应尽量选择具备多区域分别控温的热流道系统,以增加使用的灵活性及应变能力。
2.塑料流动的控制
塑料在热流道系统中要流动平衡。浇口要同时打开使塑料同步填充各型腔。对于零件重量相差悬殊的FAMILY MOLD要进行浇道尺寸设计平衡。 否则就会出现有的零件充模保压不够,有的零件却充模保压过度,飞边过大质量差等问题。热流道浇道尺寸设计要合理。尺寸太小充模压力损失过大。尺寸太大则热流道体积过大,塑料在热流道系统中停留时间过长, 损坏材料性能而导致零件成型后不能满足使用要求。世界上已经有专门帮助用户进行最佳流道设计的CAE软件如MOLDCAE。
五 热流道模具的应用范围
1.塑料材料种类
热流道模具已被成功地用于加工各种塑料材料。如PP,PE,PS,ABS,PBT,PA,PSU,PC,POM,LCP,PVC,PET,PMMA,PEI,ABS/PC等。 任何可以用冷流道模具加工的塑料材料都可以用热流道模具加工。
2.零件尺寸与重量
用热流道模具制造的零件最小的在0.1克以下。最大的在30公斤以上。应用极为广泛灵活。
3.工业领域
热流道模具在电子,汽车,医疗,日用品,玩具,包装,建筑,办公设备等各工业部门都得到广泛应用。
六 国际上热流道模具生产简况
在世界上工业较为发达的国家和地区热流道模具生产极为活跃。 热流道模具比例不断提高。许多10人以下的小模具厂都进行热流道模具的生产。从总体上讲北美,欧洲使用热流道技术时间较久,经验较多水平较高。在亚洲,除日本外,新加坡,南韩,台湾,香港处于领先地位。北美,欧洲虽然模具制造水平较高,但价格较高交货期较长。相比之下,亚洲的热流道模具制造商在价格与交货期上更具竞争性。而中国的热流道模具尚处于起步阶段,但是正在快速增长,比例不断提高。
(三十六)白邊
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。
三十七)玻璃纤维银纹(Glass fiber streaks)
表观 加入了玻璃纤维的塑料模制品的表面呈多样缺陷:灰暗、粗糙,部分出现金属亮点等很明显的特征,尤其是凸起部分料流区,流体再次会合的接合线附近。
物理原因
如果注射温度太低并且模温太低,含有玻纤的材料往往在模具表面凝结过快,此后玻纤再也不会嵌到熔体内。当两股料流前锋相遇时,玻纤的取向是在每条细流的方向上,因而会在交叉的地方导致表面材质不规则,结果就会形成接合缝或料流线。
这些现象在料筒内熔料内未完全混合时更加明显,例如螺杆行程太长,导致熔料混合不均的熔料也被注射。
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:考虑用多级注射:先慢-后快
2、模温太低 增加模温
3、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压
4、熔料温度变化高,如熔料不均匀 增加螺杆背压;减小螺杆速度;使用较长的料筒以缩短行程
(三十八)顶白(Ejector marks)
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:
1、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
(三十九)烧焦纹(Charred streaks)
表观 制品表面表现出银色和淡棕色的非常暗的条纹。
物理原因
烧焦暗纹是因为熔料过度热降解而造成的。淡棕色的黯纹是因为熔料发生氧化或分解。银纹的造成一般是因为螺杆、止逆环、喷嘴、料头、制品内窄的横截面或锐边区域产生摩擦。
一般来说,在机器停工而料筒仍继续加热的时间内塑料会发生严重降解或分解现象。
如果仅在料头附近发现条纹,原因就不止是热流道温度控制优化不足,还同机器的喷嘴有关。
熔料的温度哪怕是稍微有点高,熔料在料筒内的残留时间相对较长,也会导致制品的力学性能下降。在 因为分子热运动而产生的降解连锁反应的作用下,熔料的流动性会增加,以至让模件不可避免地发生溢模的现象。对复杂模具尤其要小心。
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
2、热流道温度太高 检查热流道温度,降低热流道温度
3、熔料在料筒内残留时间太长 采用小直径料筒
4、注射速度太高 减小注射速度:采用多级注射:快-慢
四十) 流痕:(流紋)
原料在模穴内流动时,在成品表面上出现以GATE 为中心的年轮状细小的邹纹现象。
1 增加原料温度以及模具温度,使原料容易流动。
2 充填速度慢,则在充填过程中温度下降,而发生这种现象。
3 如果灌嘴过长,则在灌嘴处温度下降,因此,冷却的原料最先射出,发生压力下降,而造成流痕。
4 冷却窝小,射出初期,温度低的原料被先充填造成流痕
流痕:表五
成
型
机 原料温度低,流动性不够
射出速度快或慢
灌嘴孔径过小或灌嘴过长
射出压力低
保压不足
保压时间短
模
具 模具温度低
模具冷却不适当
GATE 小或流道小
冷料窝存储小
原料 原料的流动性不良
(四十一)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环境温度时,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。
(四十二)*肉(缺膠)
成品未充填完整,有一部分缺少的状能,作为其原因认为有以下几点:
1 成品面积大,机台射出容量各可塑化能力不足,此时要选择能力大的机台。
2 模具排气效果不佳,模穴内的空气如果没有在射出时排除,则会由于残留空气的原因而使充填不完整,有时产生烧焦现象。
3 模穴内,原料流动距离长,或者有薄壁的部分,则在原料充填结束前冷却固化。
4 模具温度低,也容易造成*肉,但是提高模温则冷却时间延长,造成成型周期时间也延长,所以,必须考虑从与生产效率相关角度来决定适当的模温。
5 熔融的原料温度低或射出速度慢,原料在未充满模穴之前就固化而造成短射的现象。
6 灌嘴孔径小或灌嘴长,要提高灌嘴温度,减小其流动的阻力,灌嘴的选择尽可能短,若选择灌嘴孔径小或灌嘴长的,则不仅使其流动的磨擦阻力加大,而且由于阻力的作用而使速度减慢,结果原料提前固化。
7 成品模穴数量较多,流量不平衡,要设整GATE 的大小来控制,GATE 小模穴阻力大往往会肉,如有热胶道系统,也可单独调整某肉模穴温度来控制。
8 射出压力低,造成充填不足。
*肉:表
成
型
机 射出能力(容量,可塑化能力)不足
原料料量不足(计量不足)
射出压力低
原料温度低,流动性不足
射出速度慢
灌嘴变形(温度 孔径)压损失
保压压力转换位置过快
射出时间设定过短
逆止阀破裂
螺杆直径大,射出压力低
灌嘴处溢料
模
具 GATE 或流道平衡不良(因此不同时充填)
模具排气不良
GATE 变形或流道小(压力损失)
模具温度低(原料温度过早的下降到熔点以下)
模穴壁厚过薄(与L/T的关系)
GATE 位置不适当
模具冷却不适当
原料 原料流动性不足
四十三)透明制件缺陷
熔斑、银纹、裂纹聚苯乙烯、有机玻璃的透明制件,有时候透过光线可以看到一些闪闪发光的细丝般的银纹。
这些银纹又称烁斑或裂纹。这是由于拉应力的垂直方向产生了应力,使用权聚合物分子发重型流动取向而与未取向部分折完率差异表现出来。
解决方法:
(1)消除气体及其它杂质的干扰,对塑料充分干燥。
(2)降低料温,分段调节料筒温度,适当提高模温。
(3)增加注射压力,降低注射速度。
(4)增加或减少预塑背压压力,减少螺杆转速。
(5)改善流道及型腔排气状况。
(6)清理射嘴、流道和浇口可能的堵塞。
(7)缩短成型周期,脱模后可用退火方法消除银纹:对聚苯乙烯在78℃时保持15分钟,或50℃时保持1小时,对聚碳酸酯,加热到160℃以上保持数分钟。
四十四)震纹(波纹)
PS等刚性塑料制件在其浇口附近的表面,以浇口为中心的形成密集的波纹。在时称为震纹。产生原因是熔体粘度过大而以滞流形式充模时,前端的料一接触到型腔表面便很快冷凝收缩起来,而后来的熔料又胀开已收缩的冷料继续前进过程的不断交替使料流在前进中形成了表面震纹。
解决方法:
(1)提高料筒温度特别是射嘴温度,还应提高模具温度。
(2)提高注射压力与速度,使其快速充模型腔。
(3)改善流道、浇口尺寸,防止阻力过大。
(4)模具排气要良好,要设置足够大的冷料井。
(5)(四十五)空穴
1.注塑件缺陷的特征
可以容易地在透明注塑件的“空气阱”内见到但也可出现在不透明的塑料中。
这与厚度有关,而且常因塑料收缩离开注塑件中心而引起。
2.可能出现问题的原因
(1).模具未充分填充。
(2).止流阀的不正常运行。
(3).塑料未彻底干燥。
(4).预塑或注射速度过快。
(5).某些特殊材料应用特殊的设备生产
3.补救方法
(1).增加射料量。
(2).增加注塑压力。
(3).增加螺杆向前时间。
(4).降低熔融温度。
(5).降低或增加注塑速度。(例如对非结晶体类的塑料要增
加45%速度)。
(6).检查止逆阀是否裂开或无法运作。
(7).应根据塑料的特性改善干燥条件,让塑料彻底干燥。
(8).适当降低螺杆转速和增大背压,或降低注射速度。
制件不要设计得过于薄四十六)缩孔
在成形表面因收缩产生的下陷叫缩孔。其主要原因有:
4)压缩不足:当注射压力偏低时,不能将物料压缩至适当的密度,也不能将气体和空气充分从物料中排除,形成缩孔。这时要提高注射压力,但是主、分流道、浇口的尺寸、直径等过小,压力无法传递到熔料的因素也应当考虑。
5)树脂的温度偏高:高温下分子间距较大,占据空间较大,在固化时产生较大的收缩。
6)注射量调整不当:当注射终了时,必须在螺杆头与喷嘴之间留有适当的熔融塑料,用它来缓冲,一般是注射结束时螺杆仍能够前进数毫米至十几毫米,保压时仍有熔料补进。
7)模具冷却不均匀