熱塑性塑料注射成型時常見缺陷_產(chǎn)生原因及解決措施.doc

本文由hasens33貢獻(xiàn) pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 故障生成與解決Source and Solution of Problems 編者按:從提出問題,分析原因到給予解決方法,去解決生產(chǎn)中的問 題,可謂考慮周全. 熱塑性塑料注射成型時常見 DEFECTS OCCURING IN THE PRODUCTION OF THERMOPLASTIC BY INJECTION MOLDING AND THEIR SOLUTIONS 缺陷,產(chǎn)生原因及解決措施 文/廖曉明 塑 摘 要:本文介紹了熱塑性塑料在注射成型中最為常見的缺 陷,分析了可能產(chǎn)生缺陷的各種原因,并從改進(jìn)模具結(jié)構(gòu),成型 工藝過程控制(包括溫度,壓力,時間等) 以及對原料進(jìn)行預(yù)干 燥處理等方面,提出了相關(guān)的解決措施. 關(guān)鍵詞:熱塑性塑料 解決措施 Abtracts: Various defects may occur in the production of thermoplastic by injection molding,and reasons caused these defects are analyed .Solutions by optimizing mold structure, adjusting the condition during shaping process(including temperature ,pressure, time ,etc.)and pretreating material are put forward. Keywords: Thermoplastic Reason Solution Injection molding Product defect 注射成型 制品缺陷 產(chǎn)生原因 料制件在工業(yè)中的應(yīng)用日趨普遍,已成為各 行各業(yè)不可或缺的重要材料之一.其成型 方法有很多:注射成型,壓縮成型,壓注成 型,擠出成型,氣動成型與液壓成型,泡沫塑料成型等, 注射成型是塑料制件生產(chǎn)中最常用的方法之一,主要用于 熱塑性塑料的成型,到目前為止,除氟塑料外,幾乎所有 的熱塑性塑料都可以采用此法成型.為了使熱塑性塑料在 注射 成 型 時 獲 得 更 好 的 性 能 , 本 文 將 對 熱 塑 性 塑 料 在 注射成型中常出現(xiàn)的缺陷及其產(chǎn)生原因,解決方法作 如下分析. 塑性塑料注射成型缺陷原因分析 在注射成型加工過程中可能由于原料的處理不好, 制品或模具設(shè)計不合理,操作工沒有掌握合適的工藝操作 118 塑料制造 PLASTICS MANUFACTURE 2008年3月刊 pingfanmedia 條件,或者因機械方面的原因,常常 使制品產(chǎn)生充填不滿,凹陷,飛邊, 氣泡,尺寸變化等缺陷.這些制品缺 陷產(chǎn)生的原因主要在于模具設(shè)計,制 造精度和磨損等方面,而生產(chǎn)過程中 成型工藝調(diào)節(jié)不當(dāng)也是影響制品質(zhì)量 和產(chǎn)量的因素之一,由于注射周期很 短,如果工藝條件掌握不好,廢品就 會源源不絕. 制品有溢邊 產(chǎn)生溢邊的主要原因有: (1)料筒,噴嘴及模具溫度太 高;(2)注射壓力太大,鎖模力太小; (3)模具密合不嚴(yán),有雜物或模板已變 形;(4)型腔排氣不良;(5)塑料的 流動性太好;(6)加料量過大 . 對于溢邊的處理重點應(yīng)主要放在 模具的改善方面.而在成型條件上, 則可在降低流動性方面著手.具體可 采用以下幾種方法: (1)降低注射壓力;(2)降低 樹脂溫度;(3)選用高粘度等級的材 料;(4)降低模具溫度;(5)研磨溢 邊發(fā)生的模具面;(6)采用較硬的模 具鋼材;(7)提高鎖模力;(8)調(diào)整 準(zhǔn)確模具的結(jié)合面等部位;(9)增加 模具支撐柱,以增加剛性;(10)根據(jù) 不同材料確定不同排氣槽的尺寸. 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: 對材料進(jìn)行充分地干燥預(yù)熱; 降低樹脂溫度,避免產(chǎn)生分解氣 體. (3)由于流動性差造成的氣泡, 可通過提高樹脂及模具的溫度,提高 注射速度等方式予以解決. 常見的制品缺陷及其解 決方法 制品填充不足 充填不足的原因主要有以下幾個 方面: (1)料筒,噴嘴及模具的溫度偏 低;(2)加料量不足 ;(3)料筒內(nèi) 的剩料太多; (4)注射壓力太小; (5)注射速度太慢;(6)流道和澆 口尺寸太小,澆口數(shù)量不夠,切澆口 位置不恰當(dāng);(7)型腔排氣不良; (8)注射時間太短;(9)澆注系 統(tǒng)發(fā)生堵塞;(10)塑料的流動性 太差. 改善措施主要可以從以下幾個方 面考慮: (1)加長注射時間,防止由于 成型周期過短,造成澆口固化前樹脂 逆流而難于充滿型腔;(2)提高注 射速度;(3)提高模具溫度;(4) 提高樹脂溫度;(5)提高注射壓力; (6)擴大澆口尺寸,一般澆口的高 度應(yīng)等于制品壁厚的1/2l/3 ;(7) 澆口設(shè)置在制品壁厚最大處;(8) 設(shè)置排氣槽(平均深度0.03mm,寬 度35mm)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5mm)緩沖距 離;(10)選用低粘度等級的材料; (11)加入潤滑劑. 制品有明顯的熔接痕 熔接痕是由于來自不同方向的熔 融樹脂前端部分被冷卻,在結(jié)合處未 能完全融合而產(chǎn)生的.一般情況下, 主要影響外觀,對涂裝,電鍍產(chǎn)生影 響.嚴(yán)重時,對制品強度產(chǎn)生影響 (特別是在纖維增強樹脂時,尤為嚴(yán) 重). 出現(xiàn)熔接痕的原因主要有: (1)料溫太低,塑料的流動性 差;(2)注射壓力太小;(3)注射 速度太慢;(4)模溫太低;(5)型 腔排氣不良;(6)塑料受到污染 . 可參考以下幾項措施予以改善: (1)調(diào)整成型條件,提高流動 性.如,提高樹脂溫度,提高模具溫 度,提高注射壓力及速度等;(2)增 設(shè)排氣槽,在熔接痕的產(chǎn)生處設(shè)置推 出桿,有利于排氣;(3)盡量減少使 用脫模劑;(4)設(shè)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,則可改變 澆口位置,以改變?nèi)劢雍鄣奈恢?或 者將熔接痕產(chǎn)生的部位處理為暗光澤 面等,予以修飾. 制品有氣泡 氣泡產(chǎn)生的原因主要有: (1)塑料干燥不夠,含有水分; (2)塑料有分解;(3)注射速度太 快;(4)注射壓力太小;(5)充模溫 度太低,造成型腔填充不完全;(6)模 具排氣不良;(7)從加料端帶入空氣 . 根據(jù)氣泡的產(chǎn)生原因,可以從以 下幾個方面考慮解決措施: (1)在制品壁厚較大時,其外表 面冷卻速度比中心部的快,因此,隨 著冷卻的進(jìn)行,中心部位的樹脂邊收 縮邊向表面擴張,使中心部位產(chǎn)生充 填不足.這種情況被稱為真空氣泡. 解決方法主要有: 根據(jù)壁厚,確定合理的澆口, 澆道尺寸.一般澆口高度應(yīng)為制品 壁厚的50%60%;至澆口封合為 止,留有一定的補充注射料;注射 時間應(yīng)較澆口封合時間略長;降低 注射速度,提高注射壓力;采用熔 制品的表面有銀絲及波紋 產(chǎn)生銀絲或波紋的原因主要有: (1)塑料含有水分和揮發(fā)物; (2)料溫太高或太低;(3)注射壓 力太小;(4)流道和澆口的尺寸太 2008年3月刊 PLASTICS MANUFACTURE 塑料制造 119 故障生成與解決Source and Solution of Problems 大;(5)嵌件未預(yù)熱,成型時溫度太 低;(6)制品內(nèi)應(yīng)力太大. 對于銀絲和波紋的出現(xiàn),我們可以 分別采用不同的工藝方法給予改進(jìn): 銀線主要是由于材料的吸濕性引 起的.因此,一般應(yīng)在比樹脂熱變形 溫度低1015的條件下烘干.對要 求較高的PMMA樹脂系列,需要在75 左右的條件下烘干46h.特別是在使 用自動烘干料斗時,需要根據(jù)成型周 期(成型量)及干燥時間選用合理的 容量,還應(yīng)在注射開始前數(shù)小時先行 開機烘料.另外,料筒內(nèi)材料滯流時 間過長也會產(chǎn)生銀線.其次,不同種 類的材料混合時也有可能出現(xiàn)銀絲, 例如聚苯乙烯和ABS樹脂,AS樹脂,聚 丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合. 波紋(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,擴大澆口橫截面或 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. 壓力,提高模具溫度并使模具溫度均 勻,提高樹脂溫度或采用退火方法予 以消除應(yīng)力. (2)脫模不良引起應(yīng) 力造成翹曲,變形時,可通過增加推 桿數(shù)量或截面積,設(shè)置脫模斜度等方 法加以解決.(3)由于冷卻方法不合 適,致使冷卻不均勻或冷卻時間不足 造成翹曲,變形時,可通過調(diào)整冷卻 方法及延長冷卻時間等方法解決.例 如,盡可能地在貼近變形的地方設(shè)置 冷卻回路.(4)對于成型收縮所引起 的翹曲,變形,就必須得修正模具的 設(shè)計了.其中,最重要的是應(yīng)注意使 制品壁厚一致.有時,在不得已的情 況下,只好通過測量制品的變形,按 相反的方向修整模具,加以校正.故 要求技術(shù)工人必須清楚地知道材料自 身的變形性能.如,收縮率較大的樹 脂,一般是結(jié)晶性樹脂(如聚甲醛, 尼龍,聚丙烯,聚乙烯及PET樹脂等) 比非結(jié)晶性樹脂(如PMMA樹脂,聚氯乙 烯,聚苯乙烯,ABS樹脂及AS樹脂等) 的變形大;另外,由于玻璃纖維增強樹 脂具有纖維配向性,變形也變大. 致;(4)定時對注射機的電氣,液壓 系統(tǒng)進(jìn)行檢修. 白化 白化現(xiàn)象最主要發(fā)生在ABS樹脂制 品的推出部分,脫模效果不佳是其主 要原因.可采用降低注射壓力,加大 脫模斜度,增加推桿的數(shù)量或面積, 減小模具表面粗糙度值等方法改善, 當(dāng)然,噴脫模劑也是一種方法,但應(yīng) 注意不要對后續(xù)工序,如燙印,涂裝 等產(chǎn)生不良影響. 結(jié) 語 通過對熱塑性塑料在注射成型過 程中常見缺陷及其產(chǎn)生原因的分析, 我們可以清楚的知道,對于制品的某 一缺陷有可能是多方面因素綜合影 響,我們應(yīng)當(dāng)對存在的問題逐一查找 其原因并耐心糾正;特別是在調(diào)整工 藝時,最好一次只改變一個條件,假 如把時間,溫度,壓力一起調(diào)節(jié),則 容易造成混亂和誤解. 制品的尺寸不穩(wěn)定 造成制品尺寸不穩(wěn)定的因素主要 有: (1)加料量不穩(wěn)定;(2)塑料 的顆粒大小不均勻;(3)料筒和噴嘴 的溫度太高;(4)注射壓力太小; (5)充模和保壓的時間不夠;(6)澆 口和流道的尺寸不恰當(dāng);(7)模具的設(shè) 計尺寸不恰當(dāng);(8)模具的設(shè)計尺寸不 準(zhǔn)確;(9)推桿變形或磨損;(10)注 射機的電氣,液壓系統(tǒng)不穩(wěn)定. 解決制品尺寸不穩(wěn)定現(xiàn)象,我們 可以采用如下的方法: (1)控制或調(diào)節(jié)加料均勻; (2)使用顆粒大小均一的塑料,合理 控制混合比例;(3)合理調(diào)節(jié)溫度, 壓力,時間,控制型腔各處基本一 廖曉明:男,廣東河源人,助理 講師,學(xué)士,研究方向為材料成型技 術(shù). 河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 郵編 517000 參考文獻(xiàn) 1.黃銳,曾邦祿.塑料成型工藝學(xué)M.北京:中 國輕工業(yè)出版社,1997 2.屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計M.北 京:機械工業(yè)出版社,1996 3.吳培熙,王組玉,景志坤.塑料制品生產(chǎn)工 藝手冊M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1998 制品翹曲,變形 造成制品發(fā)生翹曲