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解讀注塑模具出現問題的原因?

時間:2020-05-04 13:05:49 來源: 點擊:26972次

  注塑制品開裂的原因分析
  開裂,包括制件表面絲狀裂紋、微裂、頂白、開裂及因制件粘模、流道粘模而造成或創傷危機,按開裂時間分脫模開裂和應用開裂。主要有以下幾個方面的原因造成:
  

1.加工方面:
  (1)加工壓力過大、速度過快、充料愈多、注射、保壓時間過長,都會造成內應力過大而開裂。
  (2)調節開模速度與壓力防止快速強拉制件造成脫模開裂。
  (3)適當調高模具溫度,使制件易于脫模,適當調低料溫防止分解。
  (4)預防由于熔接痕,塑料降解造成機械強度變低而出現開裂。
  (5)適當使用脫模劑,注意經常消除模面附著的氣霧等物質。
  (6)制件殘余應力,可通過在成型后立即進行退火熱處理來消除內應力而減少裂紋的生成。
  

2.模具方面:
  (1)頂出要平衡,如頂桿數量、截面積要足夠,脫模斜度要足夠,型腔面要有足夠光滑,這樣才防止由于外力導致頂出殘余應力集中而開裂。
  (2)制件結構不能太薄,過渡部份應盡量采用圓弧過渡,避免尖角、倒角造成應力集中。
  (3)盡量少用金屬嵌件,以防止嵌件與制件收縮率不同造成內應力加大。
  (4)對深底制件應設置適當的脫模進氣孔道,防止形成真空負壓。
  (5)主流道足夠大使澆口料未來得及固化時脫模,這樣易于脫模。
  (6)主流道襯套與噴嘴接合應當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,造成制件強度過低。
  (2)濕度過大,造成一些塑料與水汽發生化學反應,降低強度而出現頂出開裂。
  (3)材料本身不適宜正在加工的環境或質量欠佳,受到污染都會造成開裂。
  

4.機臺方面:
  注塑機塑化容量要適當,過小塑化不充分未能完全混合而變脆,過大時會降解。
  注塑制品氣泡的原因分析
  氣泡(真空泡)的氣體十分稀薄屬于真空泡。一般說來,如果在開模瞬間已發現存在氣泡是屬于氣體干擾問題。真空泡的形成是由于充注進塑料不足或壓力較低。在模具的急劇冷卻作用下,與型腔接角的燃料牽拉,造成體積損失的結果。
  解決辦法:
  (1)提高注射能量:壓力、速度、時間和料量,并提高背壓,使充模豐滿。
  (2)增加料溫流動順暢。降低料溫減少收縮,適當提高模溫,特別是形成真空泡部位的局部模溫。
  (3)將澆口設置在制件厚的部份,改善噴嘴、流道和澆口的流動狀況,減少壓務的消耗。
  (4)改進模具排氣狀況。


注塑制品翹曲變形的原因分析
  注塑制品變形、彎曲、扭曲現象的發生主要是由于塑料成型時流動方向的收縮率比垂直方向的大,使制件各向收縮率不同而翹曲,又由于注射充模時不可避免地在制件內部殘留有較大的內應力而引起翹曲,這些都是高應力取向造成的變形的表現。所以從根本上說,模具設計決定了制件的翹曲傾向,要通過變更成型條件來抑制這種傾向是十分困難的,最終解決問題必須從模具設計和改良著手。這種現象的主要有以下幾個方面造成:
  

1.模具方面:
  (1)制件的厚度、質量要均勻。
  (2)冷卻系統的設計要使模具型腔各部分溫度均勻,澆注系統要使料流對稱避免因流動方向、收縮率不同而造成翹曲,適當加粗較難成型部份的分流道、主流道,盡量消除型腔內的密度差、壓力差、溫度差。
  (3)制件厚薄的過渡區及轉角要足夠圓滑,要有良好的脫模性,如增加脫模余度,改善模面的拋光,頂出系統要保持平衡。
  (4)排氣要良好。
  (5)增加制件壁厚或增加抗翹曲方向,由加強筋來增強制件抗翹曲能力。
  (6)模具所用的材料強度不足。
  

2.塑料方面:
  結晶型比非結晶型塑料出現的翹曲變形機會多,加之結晶型塑料可利用結晶度隨冷卻速度增大而降低,收縮率變小的結晶過程來矯正翹曲變形。
  

3.加工方面:
  (1)注射壓力太高,保壓時間太長,熔料溫度太低速度太快會造成內應力增加而出現翹曲變形。
  (2)模具溫度過高,冷卻時間過短,使脫模時的制件過熱而出現頂出變形。
  (3)在保持更低 限度充料量下減少螺桿轉速和背壓降低密度來限制內應力的產生。
  (4)必要時可對容易翹曲變形的制件進行模具軟性定形或脫模后進行退米處理。
  注塑制品色條色線色花分析
  這種缺陷的出現主要是采用色母粒著色的塑料制件較常出現的問題,雖然色母粒著色在色型穩定性、色質純度和顏色遷移性等方面均優于干粉著色、染漿著色,但分配性,亦即色粒在稀釋塑料在混合均勻程度卻相對較差,制成品自然就帶有區域性色澤差異。

     

主要解決辦法:

  (1)提高加料段溫度,特別是加料段后端的溫度,使其溫度接近或略高于熔融段溫度,使色母粒進入熔融段時盡快熔化,促進與稀釋均勻混合,增加液態混合機會。
  (2)在螺桿轉速一定的情況下,增加背壓壓力使料筒內的熔料溫度、剪切作用都得到提高。
  (3)修改模具,特別澆注系統,如澆口過寬,融料通過時,紊流效果差,溫度提升不高,于是就不均勻,色帶模腔,應予改窄。


  注塑制品收縮凹陷的原因分析
  注塑成型過程中,制品收縮凹陷是比較常見的現象。造成這種情況的主要原因有:
  

1.機臺方面:
  (1)射嘴孔太大造成融料回流而出現收縮,太小時阻力大料量不足出現收縮。
  (2)鎖模力不足造成飛邊也會出現收縮,應檢查鎖模系統是否有問題。
  (3)塑化量不足應選用塑化量大的機臺,檢查螺桿與料筒是否磨損。
  

2.模具方面:
  (1)制件設計要使壁厚均勻,保證收縮一致。
  (2)模具的冷卻、加溫系統要保證各部份的溫度一致。
  (3)澆注系統要保證通暢,阻力不能過大,如主流道、分流道、澆口的尺寸要適當,光潔度要足夠,過渡區要圓弧過渡。
  (4)對薄件應提高溫度,保證料流暢順,對厚壁制件應降低模溫。
  (5)澆口要對稱開設,盡量開設在制件厚壁部位,應增加冷料井容積。
  

3.塑料方面:
  結晶性的塑料比非結晶性塑料收縮歷害,加工時要適當增加料量,或在塑料中加成換劑,以加快結晶,減少收縮凹陷。
  

4.加工方面:
  (1)料筒溫度過高,容積變化大,特別是前爐溫度,對流動性差的塑料應適當提高溫度、保證暢順。
  (2)注射壓力、速度、背壓過低、注射時間過短,使料量或密度不足而收縮壓力、速度、背壓過大、時間過長造成飛邊而出現收縮。
  (3)加料量即緩沖墊過大時消耗注射壓力,過小時,料量不足。
  (4)對于不要求精度的制件,在注射保壓完畢,外層基本冷凝硬化而夾心部份尚柔軟又能頂出的制件,及早出模,讓其在空氣或熱水中緩慢冷卻,可以使收縮凹陷平緩而不那么顯眼又不影響使用。


  注塑制品透明缺陷的原因分析
  熔斑、銀紋、裂紋聚苯乙烯、有機玻璃的透明制件,有時候透過光線可以看到一些閃閃發光的細絲般的銀紋。這些銀紋又稱爍斑或裂紋。這是由于拉應力的垂直方向產生了應力,使用權聚合物分子發重型流動取向而與未取向部分折完率差異表現出來。
  解決方法:
  (1)消除氣體及其它雜質的干擾,對塑料充分干燥。
  (2)降低料溫,分段調節料筒溫度,適當提高模溫。
  (3)增加注射壓力,降低注射速度。
  (4)增加或減少預塑背壓壓力,減少螺桿轉速。
  (5)改善流道及型腔排氣狀況。
  (6)清理射嘴、流道和澆口可能的堵塞。
  (7)縮短成型周期,脫模后可用退火方法消除銀紋:對聚苯乙烯在78℃時保持15分鐘,或50℃時保持1小時,對聚碳酸酯,加熱到160℃以上保持數分鐘。
  注塑制品顏色不均的原因分析
  造成注塑制品顏色不均的主要原因及解決方法如下:
  (1)著色劑擴散不良,這種情況往往使澆口附近出現花紋。
  (2)塑料或著色劑熱穩定性差,要穩定制件的色調,一定要嚴格固定生產條件,特別是料溫、料量和生產周期。
  (3)對結晶型塑料,盡量使制件各部分的冷卻速度一致,對于壁厚差異大的制件,可用著色劑來掩蔽色差,對于壁厚較均勻的制件要固定好料溫和模溫。
  (4)制件的造型和澆口形式,位置對塑料充填情況有影響,使制件的某些局部產生色差,必要時要進行修改。
  注塑制品顏色及光澤缺陷的原因分析
  正常情況下,注塑制件表面具有的光澤主要由塑料的類型、著色劑及模面的光潔度所決定。但經常也會因為一些其他的原因造成制品的表面顏色及光澤缺陷、表面暗色等缺陷。造成這種原因及解決方法分析如下:
  (1)模具光潔度差,型腔表面有銹跡等,模具排氣不良。
  (2)模具的澆注系統有缺陷,應增大冷料井,增大流道、拋光主流道、分流道和澆口。
  (3)料溫與模溫偏低,必要時可用澆口局部加熱辦法。
  (4)加工壓力過低、速度過慢、注射時間不足、背壓不足,造成密實性差而使表面暗色。
  (5)塑料要充分塑化,但要防止料的降解,受熱要穩定,冷卻要充分,特別是厚壁的。
  (6)防止冷料進入制件,必要時改用自鎖式彈簧或降低噴嘴溫度。
  (7)使用的再生料過多,塑料或著色劑質量差,混有水汽或其它雜質,使用的潤滑劑質量差。
  (8)鎖模力要足夠。
  


注塑制品銀紋的原因分析
  注塑制品銀紋,包括表面氣泡和內部氣孔。造成缺陷的主要原因是氣體(主要有水汽、分解氣、溶劑氣、空氣)的干擾。具體原因分析如下:
  1.機臺方面:
  (1)料筒、螺桿磨損或過膠頭、過膠圈存在料流死角,長期受熱而分解。
  (2)加熱系統失控,造成溫度過高而分解,應檢查熱電偶、發熱圈等加熱元件是否有問題。螺桿設計不當,造成個解或容易帶進空氣。
  2.模具方面:
  (1)排氣不良。
  (2)模具中流道、澆口、型腔的磨擦阻力大,造成局部過熱而出現分解。
  (3)澆口、型腔分布不平衡,冷卻系統不合理都會造成受熱不平衡而出現局部過熱或阻塞空氣的通道。
  (4)冷卻通路漏水進入型腔。
  3.塑料方面:
  (1)塑料濕度大,添加再生料比例過多或含有有害性屑料(屑料極易分解),應充分干燥塑料及消除屑料。
  (2)從大氣中吸潮或從著色劑吸潮,應對著色劑也進行干燥,更好 在機臺上裝干燥器。
  (3)塑料中添加的潤滑劑、穩定劑等的用量過多或混合不均,或者塑料本身帶有揮發性溶劑。混合塑料受熱程度難以兼顧時也會出現分解。
  (4)塑料受污染,混有其它塑料。
  4.加工方面:
  (1)設置溫度、壓力、速度、背壓、熔膠馬達轉速過高造成分解,或壓力、速度過低,注射時間、保壓不充分、背壓過低時,由于未能獲得高壓而密度不足無法熔解氣體而出現銀紋,應設置適當的溫度、壓力、速度與時間及采用多段注射速度。
  (2)背壓低、轉速快易使空氣進入料筒,隨熔料進入模具,周期過長時融料在料筒內受熱過長而出現分解。
  (3)料量不足,加料緩沖墊過大,料溫太低或模溫太低都影響料的流動和成型壓力,促使氣泡的生成。
  


塑制品有熔接縫的原因分析
  熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件孔洞、流速不連貫的區域、充模料流中斷的區域而以多股形式匯合時,因不能完全熔合而產生線性的熔接縫。此外在發生澆口噴射充模也會生成熔接縫,熔接縫處的強度等性能很差。主要原因分析如下:
  1.加工方面:
  (1)注射壓力、速度過低,料筒溫度、模溫過低,造成進入模具的融料過早冷卻而出現熔接縫。
  (2)注射壓力、速度過高時,會出現噴射而出現熔接縫。
  (3)應增加轉速,增加背壓壓力使塑料粘度下降,密度增加。
  (4)塑料要干燥好,再生料應少用,脫模劑用量太多或質量不好也會出現熔接縫。
  (5)降低鎖模力,方便排氣。
  2.模具方面:
  (1)同一型腔澆口過多,應減少澆口或對稱設置,或盡量靠近熔接縫設置。
  (2)熔接縫處排氣不良,應開設排氣系統。
  (3)澆道過大、澆注系統尺寸不當,澆口開設盡量避免熔體在嵌件孔洞周圍流動,或盡量少用嵌件。
  (4)壁厚變化過大,或壁厚過薄,應使制件的壁厚均勻。
  (5)必要時應在熔接縫處開設熔合井使熔接縫脫離制件。
  3.塑料方面:
  (1)對流動性差或熱敏性的塑料應適當添加潤滑劑及穩定劑。
  (2)塑料含的雜質多,必要時要換質量好的塑料。
  注塑制品震紋的原因分析
  PS等剛性塑料制件在其澆口附近的表面,以澆口為中心的形成密集的波紋,有時稱為震紋。產生原因是熔體粘度過大而以滯流形式充模時,前端的料一接觸到型腔表面便很快冷凝收縮起來,而后來的熔料又脹開已收縮的冷料繼續前進過程的不斷交替使料流在前進中形成了表面震紋。
  解決方法:
  (1)提高料筒溫度特別是射嘴溫度,還應提高模具溫度。
  (2)提高注射壓力與速度,使其快速充模型腔。
  (3)改善流道、澆口尺寸,防止阻力過大。
  (4)模具排氣要良好,要設置足夠大的冷料井。
  (5)制件不要設計得過于薄。
  


注塑制品腫脹和鼓泡的原因分析
  有些塑料制件在成型脫模后,很快在金屬嵌件的背面或在特別厚的部位出現腫脹或鼓泡。這是因為未完全冷卻硬化的塑料在內壓罰的作用下釋放氣體膨脹造成。
  解決措施:
  1.有效的冷卻。降低模溫,延長開模時間,降低料的干燥與加工溫度。
  2.降低充模速度,減少成形周期,減少流動阻力。
  3.提高保壓壓力和時間。
  4.改善制件壁面太厚或厚薄變化大的狀況。

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