注塑成型是指將已加熱熔融的材料噴射注入模具內(nèi),經(jīng)冷卻與固化后,得到成型品德方法。其具體過程是,將粒狀或粉狀塑料從注塑機的料斗送入加熱的料筒中,經(jīng)加熱塑化成熔融狀態(tài),由螺桿施壓而通過料筒端部的噴嘴注入低溫的、閉合的模具型腔中經(jīng)冷卻硬化而保持模腔所賦予的形狀,開模取出膠體后就完成了一個工作周期。
注塑產(chǎn)品出現(xiàn)問題,就是常說的品質(zhì)問題,要研究這些缺陷產(chǎn)生原因,并將其降至最低程度,總體來說,這些缺陷不外乎是由如下幾方面造成:模具、原材料、工藝參數(shù)、設(shè)備、環(huán)境、人員。
噴流紋
噴流紋是從澆口沿著流動方向,彎曲如蛇行一樣的痕跡。它是由于樹脂由澆口開始的注射速度過高所導(dǎo)致。因此,擴大燒四橫截面或調(diào)低注射速度都是可選擇的措施。另外,提高模具溫度,也能減緩與型腔表面接觸的樹脂的冷卻速率,這對防止在充填初期形成表面硬化皮,也具有良好的效果。
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。特別是對流動性較差的樹脂(如聚甲醛、PMMA樹脂、聚碳酸酯及PP樹脂等)更需要注意適當(dāng)增大澆口和適當(dāng)?shù)淖⑸鋾r間。
造成
注塑加工制品變色焦化出現(xiàn)黑點的主要原因是塑料或添加的紫外線吸收劑、防靜電劑等在料筒內(nèi)過熱分解,或在料筒內(nèi)停留時間過長而分解、焦化,再隨同熔料注入型腔形成。分析如下:
1.機臺方面:
(1)由于加熱控制系統(tǒng)失控,導(dǎo)致料筒過熱造成分解變黑。
(2)由于螺桿或料筒的缺陷使熔料卡入而囤積,經(jīng)受長時間固定加熱造成分解。應(yīng)檢查過膠頭套件是否磨損或里面是否有金屬異物。
(3)某些塑料如ABS在料筒內(nèi)受到高熱而交聯(lián)焦化,在幾乎維持原來顆粒形狀情形下,難以熔融,被螺桿壓破碎后夾帶進入制件。
2.模具方面:
(1)模具排氣不順,易燒焦,或澆注系統(tǒng)的尺寸過小,剪切過于厲害造成焦化。
(2)模內(nèi)有不適當(dāng)?shù)挠皖悵櫥瑒?、脫模劑?nbsp;
3.塑料方面:塑料揮發(fā)物過多,濕度過大,雜質(zhì)過多,再生料過多,受污染。
4.加工方面:
(1)壓力過大,速度過高,背壓過大,轉(zhuǎn)速過快都會使料溫分解。
(2)應(yīng)定期清潔料筒,清除比塑料耐性還差的添加劑。
出現(xiàn)分層剝離的原因分析
造成注塑制品出現(xiàn)分層剝離原因及排除方法:
1.料溫太低、模具溫度太低,造成內(nèi)應(yīng)力與熔接縫的出現(xiàn)。
2.注射速度太低,應(yīng)適當(dāng)減慢速度。
3.背壓太低。
4.原料內(nèi)混入異料雜質(zhì),應(yīng)篩除異料或換用新料。
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(xiàn)腫脹或鼓泡。這是因為未完全冷卻硬化的塑料在內(nèi)壓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。
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(fā)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(yīng)力的垂直方向產(chǎn)生了應(yīng)力,使聚合物分子在流動方向取向,使得取向部分與未取向部分折射率不同,光線透過兩者界面時發(fā)生折射產(chǎn)生銀紋。
解決方法:
(1)消除氣體及其它雜質(zhì)的干擾,對塑料充分干燥。
(2)降低料溫,分段調(diào)節(jié)料筒溫度,適當(dāng)提高模溫。
(3)增加注射壓力,降低注射速度。
(4)增加或減少預(yù)塑背壓壓力,減少螺桿轉(zhuǎn)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(shù)分鐘。
發(fā)脆的原因
制品發(fā)脆很大一部分是由于內(nèi)應(yīng)力造成的。造成制品發(fā)脆的原因很多,主要有:
一 設(shè)備方面
(1)機筒內(nèi)有死角或障礙物,容易促進熔料降解。
(2)機器塑化容量太小,塑料在機筒內(nèi)塑化不充分;機器塑化容量太大,塑料在機筒內(nèi)受熱和受剪切作用的時間過長,塑料容易老化,使制品變脆。
(3)頂出裝置傾斜或不平衡,頂桿截面積小或分布不當(dāng)。
二 模具方面
(1)澆口太小,應(yīng)考慮調(diào)整澆口尺寸或增設(shè)輔助澆口。
(2)分流道太小或配置不當(dāng),應(yīng)盡量安排得平衡合理或增加分流道尺寸。
(3)模具結(jié)構(gòu)不良造成注塑周期反常。
三 工藝方面
(1)機筒、噴嘴溫度太低,調(diào)高它。如果物料容易降解,則應(yīng)提高機筒、噴嘴的溫度。
(2)降低螺桿預(yù)塑背壓壓力和轉(zhuǎn)速,使料稍為疏松,并減少塑料因剪切過熱而造成的降解。
(3)模溫太高,脫模困難;模溫太低,塑料過早冷卻,熔接縫融合不良,容易開裂,特別是高熔點塑料如聚碳酸酯等更是如此。
(4)型腔型芯要有適當(dāng)?shù)拿撃P倍?。型芯難脫模時,要提高型腔溫度,縮短冷卻時間;型腔難脫時,要降低型腔溫度,延長冷卻時間。
(5)盡量少用金屬嵌件,像聚苯乙烯這類脆性的冷熱比容大的塑料,更不能加入嵌件注塑。
四 原料方面
(1)原料混有其它雜質(zhì)或摻雜了不適當(dāng)?shù)幕蜻^量的溶劑或其它添加劑時。
(2)有些塑料如ABS等,在受潮狀況下加熱會與水汽發(fā)生催化裂化反應(yīng),使制件發(fā)生大的應(yīng)變。
(3)塑料再生次數(shù)太多或再生料含量太高,或在機筒內(nèi)加熱時間太長,都會促使制件脆裂。
(4)塑料本身質(zhì)量不佳,例如分子量分布大,含有剛性分子鏈等不均勻結(jié)構(gòu)的成分占有量過大;或受其它塑料摻雜污染、不良添加劑污染、灰塵雜質(zhì)污染等也是造成發(fā)脆的原因。
注塑成型方法的優(yōu)點是生產(chǎn)速度快、效率高,操作可實現(xiàn)自動化,花色品種多,形狀可以由簡到繁,尺寸可以由大到小,而且制品尺寸精確,產(chǎn)品易更新?lián)Q代,能成形狀復(fù)雜的制件,注塑成型適用于大量生產(chǎn)與形狀復(fù)雜產(chǎn)品等成型加工領(lǐng)域。不利的一面是模具成本高,且清理困難,所以小批量制品就不宜采用此法成型。
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