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塑料成型中缺陷的現象及解決方法

時(shí)間:2019-11-25 03:40 閱讀:1346 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

1. 龜裂 龜裂是塑料制品較常見(jiàn)的一種缺陷,產(chǎn)生的主要原因是由于應力變形所致。主要有殘余應力、外部應力和外部環(huán)境所產(chǎn)生的應力變形。(-)殘余應力引起的龜裂殘余應力主要由于以下三種情況,即充填過(guò)剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為在充填過(guò)剩的情況下產(chǎn)生的龜裂,其解決方法主要可在以下幾方面入手:(1)由于直澆口壓力損失最小,所以,如果龜裂最主要產(chǎn)生在直澆口附近,則可考慮改用多點(diǎn)分布點(diǎn)澆口、側澆口及柄形澆口方式。(2)在保證樹(shù)脂不分解、不劣化的前提下,適當提高樹(shù)脂溫度可以降低熔融粘度,提高流動(dòng)性,同時(shí)也可以降低注射壓力,以減小應力。(3)一般情況下,模溫較低時(shí)容易產(chǎn)生應力,應適當提高溫度。但當注射速度較高時(shí),即使模溫低一些,也可減低應力的產(chǎn)生。(4)注射和保壓時(shí)間過(guò)長(cháng)也會(huì )產(chǎn)生應力,將其適當縮短或進(jìn)行Th次保壓切換效果較好。(5)非結晶性樹(shù)脂,如 AS樹(shù)脂、 ABS樹(shù)脂、 PMMA樹(shù)脂等較結晶性樹(shù)脂如聚乙烯、聚甲醛等容易產(chǎn)生殘余應力,應予以注意。脫模推出時(shí),由于脫模斜度小、注塑件模具型膠及凸模粗糙,使推出力過(guò)大,產(chǎn)生應力,有時(shí)甚至在推出桿周?chē)a(chǎn)生白化或破裂現象。只要仔細觀(guān)察龜裂產(chǎn)生的位置,即可確定原因。在注塑件成型的同時(shí)嵌入金屬件時(shí),最容易產(chǎn)生應力,而且容易在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才產(chǎn)生龜裂,危害極大。這主要是由于金屬和樹(shù)脂的熱膨脹系數相差懸殊產(chǎn)生應力,而且隨著(zhù)時(shí)間的推移,應力超過(guò)逐漸劣化的樹(shù)脂材料的強度而產(chǎn)生裂紋。為預防由此產(chǎn)生的龜裂,作為經(jīng)驗,壁厚7”與嵌入金屬他的外徑通用型聚苯乙烯基本上不適于宜加鑲嵌件,而鑲嵌件對尼龍的影響最小。由于玻璃纖維增強樹(shù)脂材料的熱膨脹系數較小,比較適合嵌入件。另外,成型前對金屬嵌件進(jìn)行預熱,也具有較好的效果。(二)外部應力引起的龜裂這里的外部應力,主要是因設計不合理而造成應力集中,特別是在尖角處更需注意。由圖2-2可知,可取R/7”一0.5~0.7。(三)外部環(huán)境引起的龜裂化學(xué)藥品、吸潮引起的水降解,以及再生料的過(guò)多使用都會(huì )使物性劣化,產(chǎn)生龜裂。二、充填不足充填不足的主要原因有以下幾個(gè)方面:i. 樹(shù)脂容量不足。 ii. 型腔內加壓不足。 iii. 樹(shù)脂流動(dòng)性不足。 iv. 排氣效果不好。 作為改善措施,主要可以從以下幾個(gè)方面入手:1)加長(cháng)注射時(shí)間,防止由于成型周期過(guò)短,造成澆口固化前樹(shù)脂逆流而難于充滿(mǎn)型腔。2)提高注射速度。3)提高注塑件模具溫度。4)提高樹(shù)脂溫度。5)提高注射壓力。6)擴大澆口尺寸。一般澆口的高度應等于制品壁厚的1/2~l/3。7)澆口設置在制品壁厚最大處。8)設置排氣槽(平均深度0.03mm、寬度3~smm)或排氣桿。對于較小工件更為重要。9)在螺桿與注射噴嘴之間留有一定的(約smm)緩沖距離。10)選用低粘度等級的材料。11)加入潤滑劑。三、皺招及麻面產(chǎn)生這種缺陷的原因在本質(zhì)上與充填不足相同,只是程度不同。因此,解決方法也與上述方法基本相同。特別是對流動(dòng)性較差的樹(shù)脂(如聚甲醛、PMMA樹(shù)脂、聚碳酸酯及PP樹(shù)脂等)更需要注意適當增大澆口和適當的注射時(shí)間。四、縮坑縮坑的原因也與充填不足相同,原則上可通過(guò)過(guò)剩充填加以解決,但卻會(huì )有產(chǎn)生應力的危險,應在設計上注意壁厚均勻,應盡可能地減少加強肋、凸柱等地方的壁厚。五、溢邊對于溢邊的處理重點(diǎn)應主要放在注塑件模具的改善方面。而在成型條件上,則可在降低流動(dòng)性方面著(zhù)手。具體地可采用以下幾種方法:1)降低注射壓力。2)降低樹(shù)脂溫度。 4)選用高粘度等級的材料。5)降低注塑件模具溫度。6)研磨溢邊發(fā)生的注塑件模具面。7)采用較硬的注塑件模具鋼材。8)提高鎖模力。9)調整準確注塑件模具的結合面等部位。10)增加注塑件模具支撐柱,以增加剛性。ll)根據不同材料確定不同排氣槽的尺寸。六、熔接痕熔接痕是由于來(lái)自不同方向的熔融樹(shù)脂前端部分被冷卻、在結合處未能完全融合而產(chǎn)生的。一般情況下,主要影響外觀(guān),對涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴重時(shí),對制品強度產(chǎn)生影響(特別是在纖維增強樹(shù)脂時(shí),尤為嚴重)??蓞⒖家韵聨醉椨枰愿纳疲簂)調整成型條件,提高流動(dòng)性。如,提高樹(shù)脂溫度、提高注塑件模具溫度、提高注射壓力及速度等。2)增設排氣槽,在熔接痕的產(chǎn)生處設置推出桿也有利于排氣。3)盡量減少脫模劑的使用。4)設置工藝溢料并作為熔接痕的產(chǎn)生處,成型后再予以切斷去除。5)若僅影響外觀(guān),則可改變燒四位置,以改變熔接痕的位置?;蛘邔⑷劢雍郛a(chǎn)生的部位處理為暗光澤面等,予以修飾。七、燒傷根據由機械、注塑件模具或成型條件等不同的原因引起的燒傷,采取的解決辦法也不同。1)機械原因,例如,由于異常條件造成料筒過(guò)熱,使樹(shù)脂高溫分解、燒傷后注射到制品中,或者由于料簡(jiǎn)內的噴嘴和螺桿的螺紋、止回閥等部位造成樹(shù)脂的滯流,分解變色后帶入制品,在制品中帶有黑褐色的燒傷痕。這時(shí),應清理噴嘴、螺桿及料筒。2)注塑件模具的原因,主要是因為排氣不良所致。這種燒傷一般發(fā)生在固定的地方,容易與第一種情況區別。這時(shí)應注意采取加排氣槽反排氣桿等措施。3)在成型條件方面,背壓在300MPa以上時(shí),會(huì )使料筒部分過(guò)熱,造成燒傷。螺桿轉速過(guò)高時(shí),也會(huì )產(chǎn)生過(guò)熱,一般在40~90r/min范圍內為好。在沒(méi)設排氣槽或排氣槽較小時(shí),注射速度過(guò)高會(huì )引起過(guò)熱氣體燒傷。八、銀線(xiàn)銀線(xiàn)主要是由于材料的吸濕性引起的。因此,一般應在比樹(shù)脂熱變形溫度低10~15C的條件下烘干。對要求較高的PMMA樹(shù)臘系列,需要在75t)左右的條件下烘干4~6h。特別是在使用自動(dòng)烘干料斗時(shí),需要根據成型周期(成型量)及干燥時(shí)間選用合理的容量,還應在注射開(kāi)始前數小時(shí)先行開(kāi)機烘料。另外,料簡(jiǎn)內材料滯流時(shí)間過(guò)長(cháng)也會(huì )產(chǎn)生銀線(xiàn)。不同種類(lèi)的材料混合時(shí),例如聚苯乙烯和ABS樹(shù)脂、 AS樹(shù)脂,聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。九、噴流紋噴流紋是從澆口沿著(zhù)流動(dòng)方向,彎曲如蛇行一樣的痕跡。它是由于樹(shù)脂由澆口開(kāi)始的注射速度過(guò)高所導致。因此,擴大燒四橫截面或調低注射速度都是可選擇的措施。另外,提高注塑件模具溫度,也能減緩與型腔表面接觸的樹(shù)脂的冷卻速率,這對防止在充填初期形成表面硬化皮,也具有良好的效果。十、翹曲、變形注塑產(chǎn)品的翹曲、變形是很棘手的問(wèn)題。主要應從注塑件模具設計方面著(zhù)手解決,而成型條件的調整效果則是很有限的。翹曲、變形的原因及解決方法可參照以下各項:1)由成型條件引起殘余應力造成變形時(shí),可通過(guò)降低注射壓力、提高注塑件模具并使注塑件模具溫度均勻及提高樹(shù)脂溫度或采用退火方法予以消除應力。2)脫模不良引起應力變形時(shí),可通過(guò)增加推桿數量或面積、設置脫模斜度等方法加以解決。3)由于冷卻方法不合適,使冷卻不均勻或冷卻時(shí)間不足時(shí),可調整冷卻方法及延長(cháng)冷卻時(shí)間等。例如,可盡可能地在貼近變形的地方設置冷卻回路。4)對于成型收縮所引起的變形,就必須修正注塑件模具的設計了。其中,最重要的是應注意使制品壁厚一致。有時(shí),在不得已的情況下,只好通過(guò)測量制品的變形,按相反的方向修整注塑件模具,加以校正。收縮率較大的樹(shù)脂,~般是結晶性樹(shù)脂(如聚甲醛、尼龍、聚丙烯、聚乙烯及PET樹(shù)脂等)比非結晶性樹(shù)脂(如PMMA樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS樹(shù)脂及AS樹(shù)脂等)的變形大。另外,由于玻璃纖維增強樹(shù)脂具有纖維配向性,變形也大。十一、白化白化現象最主要發(fā)生在A(yíng)BS樹(shù)脂制品的推出部分。脫模效果不佳是其主要原因??刹捎媒档妥⑸鋲毫?,加大脫模斜度,增加推桿的數量或面積,減小注塑件模具表面粗糙度值等方法改善,當然,噴脫模劑也是一種方法,但應注意不要對后續工序,如燙印、涂裝等產(chǎn)生不良影響。十二、氣泡根據氣泡的產(chǎn)生原因,解決的對策有以下幾個(gè)方面:1)在制品壁厚較大時(shí),其外表面冷卻速度比中心部的快,因此,隨著(zhù)冷卻的進(jìn)行,中心部的樹(shù)脂邊收縮邊向表面擴張,使中心部產(chǎn)生充填不足。這種情況被稱(chēng)為真空氣泡。解決方法主要有:a)根據壁厚,確定合理的澆口,澆道尺寸。一般澆口高度應為制品壁厚的50%~60%。b)至澆口封合為止,留有一定的補充注射料C)注射時(shí)間應較澆口封合時(shí)間略長(cháng)。d)降低注射速度,提高注射壓力,e)采用熔融粘度等級高的材料。2)由于揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生而造成的氣泡,解決的方法主要有:a)充分進(jìn)行預干燥。b)降低樹(shù)脂溫度,避免產(chǎn)生分解氣體。3)流動(dòng)性差造成的氣泡,可通過(guò)提高樹(shù)脂及注塑件模具的溫度、提高注射速度予以解決。

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