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文檔簡介
1、注射成型常見故障的產(chǎn)生原因及排除方法一、欠注故障分析及排除方法:1設(shè)備選型不當(dāng)在選用注射設(shè)備時,注射機(jī)的最大注射量必須大于塑件重量,在驗(yàn)核時,注射總量(包括塑件、澆道和飛邊)不能超出注射機(jī)塑化量的85%。2供料不足目前常用的控制加料的辦法是定體積加料法,其加料量與原料的顆粒形狀、加料口溫度及背壓等因素有關(guān)。當(dāng)出現(xiàn)欠注時,應(yīng)檢查原料粒徑是否均一,加料口底部有無“架橋”現(xiàn)象。若加料口處溫度過高,也會引起落料不暢。對此,應(yīng)疏通和冷卻加料口。如果注射機(jī)塑化行程尚有剩余,可適當(dāng)加大注射行程,增加供料量,檢查止回閥位置是否適當(dāng)。3原料流動性能太差原料的熔體流動性能太差時,模具的結(jié)構(gòu)參數(shù)是影響欠注的主要原因
2、。因此,應(yīng)設(shè)法改善模具澆注系統(tǒng)的滯流缺陷,如合理設(shè)置澆道位置、擴(kuò)大澆口、流道和注料口尺寸以及采用較大的噴嘴等。同時,可在原料配方中增加適量助劑,改善樹脂的流動性能。此外,還應(yīng)檢查原料中再生料是否超量,適當(dāng)減少其用量。4潤滑劑超量如果原料配方中潤滑劑用量太多,且螺桿、桿與料筒磨損間隙較大時,熔料在料筒中回流嚴(yán)重會引起供料不足,導(dǎo)致欠注。對此,應(yīng)減少潤滑劑用量及調(diào)整料筒與螺桿間隙,修復(fù)設(shè)備。5冷料雜質(zhì)阻塞料道當(dāng)熔料內(nèi)的雜質(zhì)堵塞噴嘴或冷料阻塞澆口及流道時,應(yīng)將噴嘴拆卸清理或擴(kuò)大模具冷料穴和流道截面。6澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理一模多腔時,往往因澆口和澆道平衡設(shè)計不合理導(dǎo)致塑件外觀缺陷。設(shè)計澆注系統(tǒng)時,要注意
3、澆口平衡,各型腔內(nèi)塑件的重量要與澆口大小成正比,使各型腔能同時充滿,澆口位置要選擇在厚壁部位,也可采用分流道平衡布置的設(shè)計方案。若澆口或流道小、薄、長,熔料的壓力在流動過程中沿程損失太大,流動受阻,容易產(chǎn)生填充不良。對此,應(yīng)擴(kuò)大流道截面和澆口面積,必要時可采取多點(diǎn)進(jìn)料的方法。7模具排氣不良當(dāng)模具內(nèi)因排氣不良而殘留的大量氣體受到流料擠壓,產(chǎn)生大于注射壓力的高壓時,就會阻礙熔料充滿型腔造成欠注。對此,應(yīng)檢查有無設(shè)置冷料穴或其位置是否正確,對于型腔較深的模具,應(yīng)在欠注的部位增設(shè)排氣槽或排氣孔;在合模面上,可開設(shè)深度為0.020.04mm,寬度為510mm的排氣槽,排氣孔應(yīng)設(shè)置在型腔的最終充模處。使用
4、水分及易揮發(fā)物含量超標(biāo)的原料時也會產(chǎn)生大量的氣體,導(dǎo)致模具排氣不良。此時,應(yīng)對原料進(jìn)行干燥及清除易揮發(fā)物。此外,在模具系統(tǒng)的工藝操作方面,可通過提高模具溫度,降低注射速度、減小澆注系統(tǒng)流動阻力,以及減小合模力,加大模具間隙等輔助措施改善排氣不良。8模具溫度太低熔料進(jìn)入低溫模腔后,會因冷卻太快而無法充滿型腔的各個角落。因此,開機(jī)前必須將模具預(yù)熱至工藝要求的溫度。剛開機(jī)時,應(yīng)適當(dāng)節(jié)制模具內(nèi)冷卻劑的通過量。若模具溫度升不上去,應(yīng)檢查冷卻系統(tǒng)的設(shè)計是否合理。9熔料溫度太低通常,在適合成型的范圍內(nèi),料溫與充模長度接近于正比關(guān)系,低溫熔料的流動性能下降,使得充模長度減短。當(dāng)料溫低于工藝要求的溫度時,應(yīng)檢查
5、料筒加料器是否完好并設(shè)法提高料筒溫度。剛開機(jī)時,料筒溫度總比料筒加熱器儀表指示的溫度要低一些,應(yīng)注意將料筒加熱到儀表溫度后還需恒溫一段時間才能開機(jī)。如果為了防止熔料分解不得不采取低溫注射時,可適當(dāng)延長注射循環(huán)時間,克服欠注,也可適當(dāng)提高料筒前部區(qū)段的溫度。10 噴嘴溫度太低在注射過程中,噴嘴是與模具相接觸的,由于模具溫度一般低于噴嘴溫度,且溫差較大,兩者頻繁接觸后會使噴嘴溫度下降,導(dǎo)致熔料在噴嘴處冷凝。如果模具結(jié)構(gòu)中沒有冷料穴,則冷料進(jìn)入型腔后立即凝固,使阻塞在后面的熱熔料無法充滿型腔。因此,在開模時應(yīng)使噴嘴與模具分離,減少模溫對噴嘴溫度的影響,使噴嘴處的溫度保持在工藝要求的范圍內(nèi)。如果噴嘴溫
6、度很低且升不上去,應(yīng)檢查噴嘴加熱器是否損壞,并設(shè)法提高噴嘴溫度,否則,流料的壓力損失太大也會引起欠注。11 注射壓力或保壓不足注射壓力與充模長度接近于正比例關(guān)系,注射壓力太小,充模長度短,型腔填充不滿。對此,可通過減慢射料桿前進(jìn)速度,適當(dāng)延長注射時間等辦法來提高注射壓力。在注射壓力無法進(jìn)一步提高的情況下,可通過提高料溫、降低熔料粘度、提高熔體流動性能來補(bǔ)救。值得注意的是,若料溫太高會使熔料熱分解,影響塑件的使用性能。此外,如果保壓時間太短,也會導(dǎo)致填充不足。因此,應(yīng)將保壓時間控制在適宜的范圍內(nèi),一般控制在30120s之間,厚壁塑件取值大。但需注意,保壓時間過長也會引起其他故障,成型時應(yīng)根據(jù)塑件
7、的具體情況酌情調(diào)節(jié)。12注射速度太慢注射速度與充模速度直接相關(guān)。如果注射速度太慢,熔料充模緩慢,而低速流動的熔體很容易冷卻,使其流動性能進(jìn)一步下降產(chǎn)生欠注。對此,應(yīng)適當(dāng)提高注射速度。但需注意,如果注射速度太快,很容易引起其他成型故障。13塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理當(dāng)塑件厚度與長度不成比例,形體十分復(fù)雜且成型面積很大時,熔料很容易在塑件薄壁部位的入口處流動受阻,使型腔很難充滿。因此,在設(shè)計塑件的形體結(jié)構(gòu)時,應(yīng)注意塑件的厚度與熔料充模時的極限流動長度有關(guān)。通常,塑件的厚度超過8mm或小于0.5mm都會對注射成型不利,設(shè)計時應(yīng)避免采用這樣的厚度。此外,在成型形體復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件時,在工藝上也需采用必要的措施,如
8、合理確定澆口位置,適當(dāng)調(diào)整流道布局,提高注射速度或采用快速注射,提高模具溫度可選用流動性能較好的樹脂牌號等。二、溢料飛邊故障分析及排除方法:1 合模力不足當(dāng)注射壓力大于使模具分型面密合不良時容易產(chǎn)生溢料飛邊。對此,應(yīng)檢查增壓器是否增壓過量,同時應(yīng)驗(yàn)核塑件投影面積與成型壓力的乘積是否超出了設(shè)備的合模力。成型壓力為模具內(nèi)的平均壓力,常規(guī)情況下以40MPa計算。生成體積小于10cm3的小型塑件時,成型壓力值約為60MPa。如果計算結(jié)果為合模力小于塑件投影面積與成型壓力的乘積,則表明合模力不足或注射壓力太高。應(yīng)降低注射壓力或減小注料口截面積,也可縮短保壓及增壓時間,減小螺桿行程,或考慮減少型腔數(shù)及改用
9、合模噸位大的注射機(jī)。2 料溫太高高溫熔料的熔體粘度小,流動性能好,熔料流入模具內(nèi)很小的縫隙中而產(chǎn)生溢料飛邊。因此,出現(xiàn)溢料飛邊后,應(yīng)考慮適當(dāng)降低料筒、噴嘴及模具溫度,縮短注射周期。對于PA等粘度較低的熔料,如果僅靠改變成型條件來解決溢料飛邊缺陷是很困難的。應(yīng)在適當(dāng)降低料溫的同時,盡量精密加工及修研模具,減小模具間隙。3 模具缺陷模具缺陷是產(chǎn)生溢料飛邊的主要原因,在出現(xiàn)較多的溢料飛邊時,必須認(rèn)真檢查模具,應(yīng)重新驗(yàn)核分型面,使動模與定模對中,并檢查分型面是否密著貼合,型腔及模芯部分的滑動件磨損間隙是否超差,分型面上有無粘附物或落入異物,模板間是否平行,有無彎曲變形,模板的開距有無按模具厚度調(diào)節(jié)到正
10、確位置,導(dǎo)合銷表面是否損傷,拉桿有無變形不均,排氣槽孔是否太大太深。根據(jù)上述逐項檢查的結(jié)果,對于產(chǎn)生的誤差可采用機(jī)械加工的方法予以排除。4工藝條件控制不當(dāng)如果注射速度太快,注射時間過長,注射壓力在模腔中分布不均,充模速率不均衡,以及加料量過多,潤滑劑使用過量都會導(dǎo)致溢料飛邊,操作時應(yīng)針對具體情況采取相應(yīng)的措施。值得重視的是,排除溢料飛邊故障必須先從排除模具故障著手,如果因溢料飛邊而改變成型條件或原料配方,往往對其他方面產(chǎn)生不良影響,容易引發(fā)其他成型故障。三、熔接痕故障分析及排除方法:4 料溫太低低溫熔料的分流匯合性能較差,容易形成熔接痕。如果塑件的內(nèi)外表面在同一部位產(chǎn)生熔接細(xì)紋時,往往是由于料
11、溫太低引起熔接不良。對此,可適當(dāng)提高料筒及噴嘴溫度,或者延長注射周期,促使料溫上升。同時,應(yīng)節(jié)制模具內(nèi)冷卻劑的通過量,適當(dāng)提高模具溫度。一般情況下,塑件熔接痕處的強(qiáng)度較差,如果對模具中產(chǎn)生熔接痕的相應(yīng)部位進(jìn)行局部加熱,提高成型件熔接部位的局部溫度,往往可以提高塑件熔接處的強(qiáng)度。如果由于特殊需要,必須采用低溫成型工藝時,可適當(dāng)提高注射速度及增加注射壓力,從而改善熔料的匯合性能。也可在原料配方中適當(dāng)增用少量潤滑劑,提高熔料的流動性能。5 模具缺陷模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對流料的熔接狀況有很大影響,因?yàn)槿劢硬涣贾饕a(chǎn)生于熔料的分流匯合。因此,應(yīng)盡量采用分流少的澆口形式并合理選擇澆口位置,盡量避免充模速
12、率不一致及充模料流中斷。在可能的條件下,應(yīng)選用一點(diǎn)式澆口,因?yàn)檫@種澆口不產(chǎn)生多股料流,熔料不會從兩個方面匯合,容易避免熔接痕。如果模具的澆注系統(tǒng)中,澆口太多或太少,多澆口定位不正確或澆口到流料熔接處的間距太大,澆注系統(tǒng)的主流道進(jìn)口部位及分流道的流道截面太小,導(dǎo)致流料阻力太大都會引起熔接不良,使塑件表面產(chǎn)生較明顯的熔接痕。對此,應(yīng)盡可能減少澆口數(shù),合理設(shè)置澆口位置,加大澆口截面,設(shè)置輔助流道,擴(kuò)大主流道及分流道直徑。為了防止低溫熔料注入模腔產(chǎn)生熔接痕,應(yīng)在提高模具溫度的同時,在模具內(nèi)設(shè)置冷料穴。此外,塑件熔接痕的產(chǎn)生部位經(jīng)常由于高壓充模而產(chǎn)生飛邊,而且產(chǎn)生這類飛邊后熔接痕處不會產(chǎn)生縮孔,因此這類
13、飛邊往往不作為故障排除,而是在模具上產(chǎn)生飛邊的部位開一很淺的小溝槽,將塑件上的熔接痕轉(zhuǎn)移到附加的飛邊小翼上,等塑件成型后再將小翼除去,這也是排除熔接痕的故障時常用的一種方法。3模具排氣不良當(dāng)熔料的熔接線與模具的合模線或嵌縫重合時,模腔內(nèi)多股流料趕壓的空氣能從合??p隙或嵌縫處排出,;但當(dāng)縮接線與嵌縫不重合,且排氣孔設(shè)置不當(dāng)時,模腔內(nèi)被流料直壓的殘留空氣便無法排出,氣泡在高壓下被強(qiáng)力擠壓,體積逐漸變小,最終被壓縮成一點(diǎn),由于被壓縮的空氣的分子動能在高壓下轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽蚨鴮?dǎo)致熔料匯料點(diǎn)處的溫度升高,當(dāng)其溫度等于或略高于原料的分解溫度時,熔接點(diǎn)處便出現(xiàn)黃點(diǎn),若其溫度遠(yuǎn)高于原料的分解溫度時,熔接點(diǎn)處便出
14、現(xiàn)黑點(diǎn)。一般情況下,塑件表面熔接痕附近出現(xiàn)的這類斑點(diǎn)總是在同一位置反復(fù)出現(xiàn),而且出現(xiàn)的部位總是規(guī)律性地出現(xiàn)在匯料點(diǎn)處,在操作過程中,千萬不要將這類斑點(diǎn)誤認(rèn)為雜質(zhì)斑點(diǎn)。產(chǎn)生這類斑點(diǎn)的主要原因是由于模具排氣不良,它是熔料高溫分解后形成的碳化點(diǎn)。出現(xiàn)這類故障后,首先應(yīng)檢查模具排氣孔是否被熔料的固化物或其他物體阻塞,澆口處有無異物。如果阻塞物清除后仍出現(xiàn)碳化點(diǎn),應(yīng)在模具匯料點(diǎn)處增加排氣點(diǎn)孔,也可通過重新定位澆口或適當(dāng)降低合模力,增大排氣間隙來加速匯料合流。在工藝操作方面,也可采取降低料溫及模具溫度,縮短高壓注射時間,降低注射速度等輔助措施。4脫模劑使用不當(dāng)脫模劑用量太多或選用的品種不正確都會引起塑件表
15、面產(chǎn)生熔接痕。在注射成型中,一般具有螺紋等不易脫模的部位才均勻地涂用少量脫模劑,原則上盡量減少脫模劑的用量。對于各種脫模劑的選用,必須根據(jù)成型條件、塑件外形以及原料品種等條件來確定。例如,線性硬脂酸鋅可用于除聚酢胺和透明物料。又如硅油甲苯溶液可用于各種塑料,而且涂刷一次可使用很久,便其涂刷后需加熱烘干,用法比較復(fù)雜。6 塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理如果塑件壁厚設(shè)計的太薄或厚薄懸殊以及嵌件太多,都會引起熔接不良。薄壁件成型時,由于熔料固化太快,容易產(chǎn)生缺陷,而且熔料在充過程中總是在薄壁處匯合形成熔接痕,一旦薄壁處產(chǎn)生熔接痕,就會導(dǎo)致塑件的強(qiáng)度下降,影響使用性能。因此,在設(shè)計塑件形體結(jié)構(gòu)時,應(yīng)確保塑件的最薄
16、部位必須大于成型時允許的最小壁厚。此外,應(yīng)盡量減少嵌件的使用且壁厚盡可能趨于一致。7 .其他原因當(dāng)使用的原料水分或易揮發(fā)物含量太高,模具中的油污未清除干凈,模腔中有冷料或熔料內(nèi)的纖維填料分布不良,模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計不合理,熔料固化太快,嵌件溫度太低噴嘴孔太小,注射機(jī)塑化能力不夠注射機(jī)料筒中壓力損失太大,都會導(dǎo)致不同程度的熔接不良。對此,在操作過程中,應(yīng)針對不同情況,分別采取原料預(yù)干燥,定期清理模具,改變模具冷卻水道設(shè)置,控制冷卻水的流量,提高嵌件溫度,換用較大孔徑的噴嘴,改用較大規(guī)格的注射機(jī)等措施予以解決。四、波流痕故障分析及排除方法:1熔料流動不良導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生以澆口為中心的年輪狀波流痕。當(dāng)
17、流動性能較差的低溫高粘度熔料在注料口及流道中以半固化波動狀態(tài)注入型腔后,熔料沿模腔表面流動并被不斷注入的后續(xù)熔料擠壓形成回流及滯流,從而在塑件表面產(chǎn)生以澆口為中心的年輪狀波流痕。針對這一故障產(chǎn)生的原因,可分別采取提高模具及噴嘴溫度,提高注射速率和充模速度,增加注射壓力及保壓時間。也可在澆口處設(shè)置加熱器增加接口部位的局部溫度。還可適當(dāng)擴(kuò)大澆口和流道面積,而澆口及流道截面最好采用圓形,這種截面能夠獲得最佳充模。但是,如果在塑件的薄弱區(qū)域設(shè)置澆口,應(yīng)采用正方形截面。此外,注料口底部及分流道端部應(yīng)設(shè)置較大的冷料穴,料溫對熔料的流動性能影響越大,越要注意冷料穴尺寸的大小,冷料穴的位置必須設(shè)置在熔料沿注料
18、口流動方向的端部。如果產(chǎn)生年輪狀波流痕的主要原因是樹脂流動性能較差時,可在條件允許的情況下,選用低粘度牌號的樹脂。2熔料在流道中流動不暢導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生螺旋波流痕。當(dāng)熔料從流道狹小的截面流入較大截面的型腔或模具流道狹窄、光潔度很差時,流料很容易形成湍流,導(dǎo)致塑件表面形成螺旋狀波流痕。對此,可適當(dāng)降低注射速度或?qū)ψ⑸渌俣炔扇÷?、快、慢分級控制。模具的澆口?yīng)設(shè)置在厚壁部位或直接在壁側(cè)設(shè)置澆口,澆口形式最好采用柄式、扇形或膜片式。也可適當(dāng)擴(kuò)大流道和澆口截面,減少流料的流動阻力。此外,應(yīng)節(jié)制模具內(nèi)冷卻水的流量,使模具保持較高的溫度。若在工藝操作溫度范圍內(nèi)適當(dāng)提高料筒及噴嘴溫度,有利于改善熔料的流動性能
19、。3揮發(fā)性氣體導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生云霧狀波流痕當(dāng)采用ABS或其他共聚型樹脂原料時,若加工溫度較高,樹脂及潤滑劑產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體會使塑件表面產(chǎn)生云霧狀波流痕。對此,應(yīng)適當(dāng)降低模具及料筒溫度,改善模具的排氣條件,降低料溫及充模速度,適當(dāng)擴(kuò)大澆口截面還應(yīng)考慮更換潤滑劑品種或減少其用量。五澆口附近表面混濁及斑紋故障分析及排除方法:1 熔體破裂熔料注入型腔后先在模具腔壁上形成一層很薄的表殼,當(dāng)這層表殼在充模過程中受到后續(xù)熔料的擠拉時,就會導(dǎo)致熔體破裂。一旦很薄的表殼被撕裂或發(fā)生移動,塑件表面即產(chǎn)生搓痕或皺紋。例如,在熔體指數(shù)較小的低密度聚乙烯塑件上,其表面經(jīng)??梢钥吹矫靼到惶娴臈l形區(qū)域,其產(chǎn)生的部位一般離澆
20、口有一定距離,并遍布整個表面,尤其是薄壁塑件最容易產(chǎn)生這類故障,這主要是由于熔料在充填小容腔尚未結(jié)束前受到較大的壓力,導(dǎo)致熔體破裂,形成表面缺陷。通常,減慢熔料在充模過程中的冷卻速度和表殼層的形成速率是消除這類故障的最好辦法,可以通過適當(dāng)提高模具溫度或提高熔體破裂部位的局部溫度來排除這一故障。對于模腔表面的局部加熱,可利用安裝在澆口附近及熔體破裂部位的小型管式電加熱器來實(shí)現(xiàn)。2熔料在模腔內(nèi)產(chǎn)生不規(guī)則脈沖流動熔料的流動特性與其流動性能有關(guān),還與決定熔料在模具入口處剪切速率的澆口截面積有關(guān),當(dāng)澆口尺寸很小而注射速率很高時,熔料是以細(xì)而彎曲的射流態(tài)注射型腔的,若熔料的冷卻速率很快,就會與后續(xù)充模的不
21、規(guī)則流料熔合不良,導(dǎo)致澆口附近產(chǎn)生表面混濁及斑紋。有時,少量冷料會沿著模腔表面移動,使表面混濁及斑紋產(chǎn)生在離澆口較遠(yuǎn)的部位。通常,結(jié)晶型聚合物注射是產(chǎn)生的表面混濁及斑紋較難排除,因?yàn)檫@類樹脂的熔融溫度相當(dāng)高,與非結(jié)晶型聚合物相比,結(jié)晶型聚合物的固化速度快,加工溫度區(qū)域窄,而且在壁厚急劇變化和熔料突然改變流動方向處產(chǎn)生的不規(guī)則流動熔料與其熔料在型腔中熔合的時間也比較短,很容易產(chǎn)生表面混濁及斑紋。對于排除這類故障,在工藝操作方面,應(yīng)適當(dāng)提高模具、料筒及噴嘴溫度,降低注射速率。在模具制作方面,應(yīng)擴(kuò)大澆口尺寸,優(yōu)先選用扇形澆口;如果采用潛伏式澆口,其頂部尺寸太小會使?jié)部谔幍臍埩想s質(zhì)影響充模,加劇流料的
22、不規(guī)則流動,應(yīng)適當(dāng)加大其頂部尺寸;若模具排氣不良,也會影響流料的規(guī)則性流動,應(yīng)予以改進(jìn)。此外,應(yīng)減少潤滑劑的用量并選擇適宜的品種。六裂紋及破裂故障分析及排除方法1殘余應(yīng)力太高當(dāng)塑件內(nèi)的殘余應(yīng)力高于樹脂的彈性極限時,塑件表面就會產(chǎn)生裂紋及破裂。在注射成型時,高聚物熔體的分子排列,在外力的作用下會產(chǎn)生分子鏈的取向,當(dāng)高分子鏈從一種自然的穩(wěn)定狀態(tài)強(qiáng)迫過渡到另一種取向狀態(tài),最后被凍結(jié)在模具內(nèi)時,冷卻后的塑件就會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。同時,熔料在冷模內(nèi)因溫差較大,很快由粘流態(tài)變化為玻璃態(tài),已取向的大分子來不及恢復(fù)初始的穩(wěn)定狀態(tài)就被凍結(jié),也使塑件表面殘余了一部分內(nèi)應(yīng)力。一般情況下,澆口附近最容易發(fā)生由殘余應(yīng)力引起
23、的裂紋及破裂,因?yàn)闈部谔幍某尚蛪毫ο鄬ζ渌课灰咭恍?,尤其是主流道為直接澆口時更是如此。此外,當(dāng)塑件的壁厚不均勻、熔料的冷卻速度不一致時,由于厚薄部位的收縮量不同,前者受后者的拉伸,也會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。由于殘余應(yīng)力是影響塑件裂紋及破裂的一個主要原因,因而可以通過減少殘余應(yīng)力來防止塑件產(chǎn)生裂紋及破裂。減少殘余應(yīng)力的主要方法是改進(jìn)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和調(diào)整好塑件的成型條件。在模具設(shè)計和制作方面,可以采用壓力損失最小,而且可以承受較高的注射壓力的直接澆口,可將正向澆口改為多個針形點(diǎn)澆口或側(cè)澆口,并減小澆口直徑。設(shè)計側(cè)澆口時,可采用成型后可將破裂部分除去的凸片澆口形式。例如,聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯醚等
24、原料的熔體流動性能不良,需要在高壓條件下注射成型,澆口處極易產(chǎn)生裂紋,如果采用凸片或側(cè)澆口,可將成型后產(chǎn)生在凸片部位的裂紋部位除去。此外,在澆口周圍合理采用環(huán)狀加強(qiáng)筋也可減少澆口處的裂紋。在工藝操作方面,通過降低注射壓力來減少殘余應(yīng)力是一種最簡便的方法,因?yàn)樽⑸鋲毫εc殘余應(yīng)力呈正比例關(guān)系。如果塑件表面產(chǎn)生的裂紋四周發(fā)黑,即表明注射壓力太高或加料量太少,應(yīng)適當(dāng)降低注射壓力或增加供料量。在料溫及模溫較低的條件下成型時,為使型腔充滿,必然要采用較高的注射壓力,致使塑件內(nèi)殘余大量應(yīng)力。對此,應(yīng)適當(dāng)提高料筒及模具溫度,減小熔體與模具的溫差,控制模內(nèi)型胚的冷卻時間和速度,使取向的分子鏈有較長的恢復(fù)時間。此
25、外,在保證補(bǔ)料充足,不使塑件產(chǎn)生收縮凹陷的前提下,可適當(dāng)縮短保壓時間,因?yàn)楸簳r間太長也容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力引起裂紋。2外力導(dǎo)致殘余應(yīng)力集中塑件在脫模前,如果脫模頂出機(jī)構(gòu)的頂桿截面太小或頂桿設(shè)置的數(shù)量不夠,頂桿設(shè)置的位置不合理或安裝傾斜,平衡不良,模具的脫模斜度不足,頂出阻力太大,都會由于外力作用導(dǎo)致應(yīng)力集中,使塑件表面產(chǎn)生裂紋及破裂。一般情況下,這類故障總是發(fā)生在頂桿的周圍。出現(xiàn)這類故障后,應(yīng)認(rèn)真檢查和校調(diào)頂出裝置,頂桿應(yīng)設(shè)置在脫模阻力最大的部位,如凸臺、加強(qiáng)筋等處。如果設(shè)置的頂桿數(shù)由于推頂面積受到條件限制不可能擴(kuò)大時,可采用小面積多頂桿的方法。如果模具型腔的脫模斜度不夠,塑件表面也會出現(xiàn)擦傷形
26、成的褶皺花紋。在選定脫模斜度時,必須考慮成型原料的收縮率以及頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置,一般情況下,脫模斜度應(yīng)大于0.86%,小型塑件的脫模斜度為0.10.5%,大型塑件的脫模斜度可達(dá)2.5%。3成型原料與金屬嵌件的熱膨脹系數(shù)存在差異由于熱塑性塑料的熱膨脹系數(shù)比鋼材大911倍,比鋁材大6倍。因此,塑件內(nèi)的金屬嵌件會妨礙塑件的整體收縮,由此產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力很大,嵌件四周會聚集大量的殘余應(yīng)力引起塑件表面產(chǎn)生裂紋。這樣,對于金屬嵌件應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱,特別是當(dāng)塑件表面的裂紋發(fā)生在剛開機(jī)時,大部分是由于嵌件溫度太低造成的。另外,在嵌件材質(zhì)的選用方面,應(yīng)盡量采用線膨脹系統(tǒng)接近樹指特性的材料。例如,采用鋅、鋁等輕金屬材料制
27、作嵌件優(yōu)于鋼材。在選用成型原料時,也應(yīng)盡可能采用高分子量的樹脂,如果必須使用低分子量的成型原料時,嵌件周圍的塑料厚度應(yīng)設(shè)計得厚一些,對于聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素塑料,嵌件周圍的塑料厚度至少應(yīng)等于嵌件的直徑的一半;對于聚苯乙烯,一般不宜設(shè)置金屬嵌件。4原料選用不當(dāng)或不純凈不同原料對產(chǎn)生殘余應(yīng)力的敏感度不同:一般,非結(jié)晶型樹脂比結(jié)晶型樹脂容易產(chǎn)生殘余應(yīng)引起裂紋;對于吸水性樹脂及摻用再生料較多的樹脂,因?yàn)槲詷渲訜岷髸纸獯嗷^小的殘余應(yīng)力就會引起脆裂,而再生料含量較高的樹脂中雜質(zhì)較多,易揮發(fā)物含量較高,材料的強(qiáng)度比較低,也容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。實(shí)踐表明,低粘度疏松型樹脂容易產(chǎn)生裂紋,
28、因此,在生產(chǎn)過程中,應(yīng)結(jié)合具體的情況選擇合適的成型原料。在操作過程中,要特別注意不要把聚乙烯和聚丙烯,透明聚苯乙烯與丙烯酸樹脂這些種類不同,顏色及外形相似的樹脂摻混在一起使用,這樣很容易產(chǎn)生裂紋。在成型過程中,脫模劑對于熔料來講也是一種異物,如用量不當(dāng)也會引起裂紋,應(yīng)盡量減少其用量。此外,當(dāng)注射機(jī)由于生產(chǎn)需要更換原料品種時,必須把料斗上料器和干燥器中的余料清除干凈,并排清料筒中的余料。5塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計不良塑件形體結(jié)構(gòu)中的尖角及缺口處最容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生裂紋及破裂。因此,塑件形體結(jié)構(gòu)中的外角及內(nèi)角都應(yīng)盡可能用最大半徑做成圓弧。實(shí)驗(yàn)表明,最佳的過渡圓弧半徑與轉(zhuǎn)角處壁厚的比值為1:1.
29、7,即轉(zhuǎn)角處的圓弧半徑為壁厚的0.6倍。在設(shè)計塑件的形體結(jié)構(gòu)時,對于必須設(shè)計成尖角和銳邊的部位仍然要采用0.5mm的最小過渡半徑做成很小的圓弧,這樣可以延長模具的壽命。6模具上的裂紋復(fù)映到塑件表面上在注射成型過程中,由于模具受到注射壓力反復(fù)地作用,型腔中具有鋒利銳角的棱邊部位會產(chǎn)生疲勞裂紋,尤其是在冷卻孔附近特別容易產(chǎn)生裂紋。當(dāng)模具與噴嘴接觸時,模具底部受到擠壓,如果模具的定位環(huán)孔較大或底壁較薄時,模具型腔表面也會產(chǎn)生疲勞裂紋。當(dāng)模具型腔表面上的裂紋復(fù)映到塑件表面上時,塑件表面上產(chǎn)生的裂紋總是以同一形狀在同一部位連續(xù)出現(xiàn)。出現(xiàn)這種裂紋后,應(yīng)立即檢查裂紋對應(yīng)的型腔表面處有無相同的裂紋。如果是由于
30、復(fù)映作用產(chǎn)生的裂紋,應(yīng)以機(jī)械加工的方法修復(fù)模具。七、龜裂及白化故障分析及排除方法1 塑件表面殘余應(yīng)力過大殘余應(yīng)力過大是導(dǎo)致塑件表面龜裂的主要原因。在工藝操作中,應(yīng)按照減少塑件殘余應(yīng)力的要求來設(shè)定工藝參數(shù),特別是在熔料及模具溫度較高、熔體流動性能較好的情況下,應(yīng)盡量降低成型注射壓力,在排除龜裂故障時可參照排除裂紋及破裂故障的方法。如果塑件表面已經(jīng)產(chǎn)生了龜裂,可以考慮采取退火的辦法予以消除,退火處理是以低于塑件熱變形溫度5左右的溫度充分加熱塑件1h左右,然后將其緩慢冷卻,最好是將產(chǎn)生龜裂的塑件成型后立即進(jìn)行退火處理,這有利于完全消除龜裂。然而,在大批量生產(chǎn)中采取退火的方法消除龜裂,實(shí)現(xiàn)起來難度較大
31、,般不宜米用O此外,由于龜裂的裂痕中留有殘余應(yīng)力,若將產(chǎn)生龜裂缺陷的塑件進(jìn)行噴涂加工時,涂料中的溶劑很容易使裂痕處溶裂并發(fā)展成為裂紋,在這種情況下,應(yīng)特別注意選用不會發(fā)生溶裂的涂料和稀釋劑。2塑件表面受到集中外力的作用外力作用是導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生白化的主要原因。多數(shù)情況下,產(chǎn)生白化的部位總是位于塑件的頂出部位。例如,塑件在脫模過程中,由于脫模不良,塑件表面承受的脫模力接近于樹脂彈性極限時,就會出現(xiàn)白化。出現(xiàn)白化后,應(yīng)降低注射壓力,適當(dāng)增大脫模斜度,特別是在加強(qiáng)筋和凸臺附近應(yīng)防止倒退拔。脫模機(jī)構(gòu)的頂出裝置在塑件壁厚處或適當(dāng)增加塑件頂出部位的厚度。此外,應(yīng)提高型腔表面的光潔度,減小脫模阻力,必要時可
32、使用少量脫模劑。八銀絲及斑紋故障分析及排除方法1 熔料中含有易揮發(fā)物銀絲的常見形式是一些被拉長的扁氣泡形成的針狀銀白色條紋,其主要種類有降解銀絲和水氣銀絲等。各種銀絲均產(chǎn)生于從流料前端析出的揮發(fā)物。例如,降解銀絲是熱塑性塑料受熱后發(fā)生部分降解,以V”及氣體分解時形成小氣泡分布在塑件表面上,這些小氣泡在塑件表面留下的痕跡一般排布成“V”形,字的尖端背向澆口中心。又如水氣銀絲產(chǎn)生的主要原因是原料中水分含量過高,水分揮發(fā)時產(chǎn)生的氣泡導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生銀絲,特別是聚酰胺和抗沖聚苯乙烯等高吸水性樹脂,如果熔料中的水分揮發(fā)產(chǎn)生的氣體不能完全排出時,就會在塑件表面形成水氣銀絲。排除銀絲故障應(yīng)從三個方面著手:首
33、先,在原材料選用及處理方面,對于降解銀絲,要盡量選用粒徑均勻的樹脂,篩除原料中的粉屑,減少再生料的用量,清除料筒中殘存異料;對于水氣銀絲,必須按照樹脂的干燥要求,充分干燥原料。其次,在工藝操作方面,對于降解銀絲,應(yīng)降低料筒及噴嘴溫度,縮短熔料在料筒中的滯留時間,防止熔料局部過熱,也可降低螺桿轉(zhuǎn)速及前進(jìn)速度,縮短增壓時間;對于水氣銀絲,應(yīng)調(diào)高背壓,加大螺桿壓縮比,降低螺桿轉(zhuǎn)速或使用排氣型螺桿。三是在模具設(shè)計和操作方面,對于降解銀絲,應(yīng)加大澆口、主流道及分流道截面,擴(kuò)大冷料穴,改善模具的排氣條件;對于水氣銀絲,應(yīng)增加模具排氣孔或采用真空排氣裝置,盡量排清熔料中存留的氣體,并檢查模具冷卻水道是否滲漏
34、,防止模具表面過冷結(jié)霜以及表面潮濕,如果模具的型腔表面有水分,塑件表面就會出現(xiàn)白色的銀絲痕跡。此外,注射過程中,脫模劑也會產(chǎn)生少量揮發(fā)氣體,應(yīng)盡量減少其用量,可通過提高模具型腔表面光潔度來減少脫模阻力。2熔料塑化不良如果熔料在料筒中加熱不足、塑化不良時,未完全熔融的粒料暴露在塑件表面時即形成斑紋。這種形式若云母片狀的暗斑,每片暗斑的面積接近于一顆粒料的大小。在透射光下觀察可見,斑紋處的透明度較差,有時可以明顯分辨出凸起狀的未熔透原料微粒。根據(jù)暗斑產(chǎn)生的原因,在排除這一故障時,應(yīng)適當(dāng)提高料筒溫度和延長成型周期,盡量采用內(nèi)加熱式注料口或加大冷料穴及加長流道。在條件可能的情況下,也可換用料筒長徑比較
35、大的注射機(jī),增強(qiáng)熔料的塑化。九黑點(diǎn)及條紋故障分析及排除方法:2 熔料溫度太高料溫太高會使熔料過熱分解,形成碳化物。為了避免熔料過熱分解,對于聚氯乙烯等熱敏材料,必須嚴(yán)格控制料筒計量室溫度不能太高。當(dāng)發(fā)現(xiàn)塑件表面黑點(diǎn)及條紋后,應(yīng)立即檢查料筒的溫度控制器是否失控,并適當(dāng)降低料筒及模具溫度。但值得注意的是,如果料溫和模溫太低,同樣會使塑件表面光亮條紋。3 料筒間隙太大如果螺桿與料筒的磨損間隙太大,會使熔料在料筒中滯留,導(dǎo)致滯留的熔料局部過熱分解產(chǎn)生黑點(diǎn)及條紋。對此,可先稍微降低料筒溫度,觀察故障能否排除。其次,應(yīng)檢查料筒、噴嘴及模具內(nèi)有無貯料死角并修磨光滑。采取以上措施后,如果故障仍未排除,應(yīng)及時維
36、修設(shè)備,調(diào)整螺桿與料筒的間隙。3熔料與模壁摩擦過熱如果注射速度太快,注射壓力太高,充模時熔料與型腔腔壁的相對運(yùn)動速度太高,很容易產(chǎn)生摩擦過熱,使熔料分解產(chǎn)生黑點(diǎn)及條紋。對此,應(yīng)適當(dāng)降低注射速度和注射壓力。4料筒及模具排氣不良如果料筒或模具排氣不良,熔料內(nèi)殘留的氣體會由于絕熱壓縮而引起燃燒,使熔料過熱分解產(chǎn)生黑點(diǎn)及條紋。對此,可適當(dāng)降低注射速度,在原料粒徑和均勻度適宜的條件下,改進(jìn)料筒排氣口結(jié)構(gòu)。對于模具部分的排氣不良,應(yīng)檢查澆口位置和排氣孔位置是否正確,選用的澆口類型是否合適;清除模具內(nèi)粘附的防銹劑或油類等易揮發(fā)的物質(zhì);并盡量減少脫模劑的用量。在不產(chǎn)生溢料飛邊的前提下,可適當(dāng)降低合模力,增加排
37、氣間隙。此外,應(yīng)檢查料筒和卸料桿處有無滲油故障。5 積料焦化當(dāng)噴嘴與模具主流道吻合不良時,澆口附近會產(chǎn)生積料焦化并隨流料注入型腔,在塑件表面形成黑點(diǎn)及條紋。對此,應(yīng)及時調(diào)整噴嘴與模具主流道的相對位置,使其吻合良好。此外,如果模具的熱流道設(shè)計或制作不良,熔料在流道內(nèi)流動不暢滯留結(jié)焦,也會使塑件表面產(chǎn)生黑點(diǎn)及條紋。對此,應(yīng)提高熱流道的表面光潔度,降低熱流道的加熱溫度。6 原料不符合成型要求如果原料中易揮發(fā)物含量太高,水敏性樹脂干燥不良,再生料用量太多,細(xì)顆粒料含量太高,原料著色不均,潤滑劑品種選用不正確或使用超量,都會不同程度地導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生黑點(diǎn)及條紋。對此,應(yīng)針對不同情況,采取相應(yīng)措施,分別排
38、除。十翹曲變形故障分析及排除方法7 分子取向不均衡熱塑性塑料的翹曲變形很大程度上取決于塑件徑向和切向收縮的差值,而這一差值是由分子取向產(chǎn)生的。通常,塑件在成型過程中,沿熔料流動方向上的分子取向大于垂直流動方向上的分子取向,這是由于充模時大部分聚合物分子沿著流動方向排列造成的,充模結(jié)束后,被取向的分子形態(tài)總是力圖恢復(fù)原有的卷曲狀態(tài),導(dǎo)致塑件在此方向上的長度縮短。因此,塑件沿熔料流動方向上的收縮也就大于垂直流動方向上的收縮。由于在兩個垂直方向上的收縮不均衡,塑件必然產(chǎn)生翹曲變形。為了盡量減少由于分子取向差異產(chǎn)生的翹曲變形,應(yīng)創(chuàng)造條件減少流動取向及緩和取向應(yīng)力的松弛,其中最為有效的方法是降低熔料溫度
39、和模具溫度。在采用這一方法時,最好與塑件的熱處理結(jié)合起來,否則,減小分子取向差異的效果往往是暫時性的。因?yàn)榱蠝丶澳剌^低時,熔料冷卻很快,塑件內(nèi)會殘留大量的內(nèi)應(yīng)力,使塑件在今后使用過程中或環(huán)境溫度升高時仍舊出現(xiàn)翹曲變形。如果塑件脫模后立即進(jìn)行熱處理,將其置于較高溫度下保持一定時間再緩冷至室溫,即可大量消除塑件內(nèi)的取向應(yīng)力,熱處理的方法為:脫模后將塑件立即置于37.543的溫水中任其緩慢冷卻。塑件的翹曲及過量收縮對于料溫和模溫來說是一對矛盾,料溫和模溫越高,塑件收縮越小,但取向差異及翹曲越大;反之,塑件收縮大,翹曲卻較小。因此,必須結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)特征解決其主要矛盾。2冷卻不當(dāng)如果模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)
40、計不合理或模具溫度控制不當(dāng),塑件冷卻不足,都會引起塑件翹曲變形。特別是當(dāng)塑件壁厚的厚薄差異較大時,由于塑件各部分的冷卻收縮不一致,塑件特別容易翹曲。因此,在設(shè)計塑件的形體結(jié)構(gòu)時,各部位的斷面厚度應(yīng)盡量一致。此外,塑件在模具內(nèi)必須保持足夠的冷卻定型時間。例如,硬質(zhì)PVC的導(dǎo)熱系數(shù)較小,若其塑件的中心部位未完全冷卻就將其脫模,塑件中心部位的熱量傳到外部,就會使塑件軟化變形。對于模具溫度的控制,應(yīng)根據(jù)成型件的結(jié)構(gòu)特征來確定陽模與陰模、模芯與模壁、模壁與嵌件間的溫差,從而利用控制塑模各部位冷卻收縮速率的差值來抵消取向收縮差,避免塑件按取向規(guī)律翹曲變形。對于形體結(jié)構(gòu)完全對稱的塑件,模溫應(yīng)相應(yīng)保持一致,使
41、塑件各部位的冷卻均衡。值得注意的是,在控制模芯的溫差時,如果模芯處的溫度較高,塑件脫模后向模芯牽引的方向彎曲。例如,生產(chǎn)框形塑件時,若模芯溫度高于型腔側(cè),塑件脫模后框邊就向內(nèi)側(cè)彎曲,特別是料溫較低時,由于熔料流動方向的收縮較大,彎曲現(xiàn)象更為嚴(yán)懲還需要注意的是,模芯部位很容易過熱,必須冷卻得當(dāng),當(dāng)模芯處的溫度降下來時,適當(dāng)提高型腔側(cè)的溫度也是一種輔助手段。對于模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計,必須注意將冷卻管道設(shè)置在溫度容易升高,熱量比較集中的部位,對于那些比較容易冷卻的部位,應(yīng)盡量進(jìn)行緩冷,使塑件各部位的冷卻均衡。通常,模具的型腔和型芯應(yīng)分別冷卻,冷卻孔與型腔的距離應(yīng)適當(dāng),不宜太遠(yuǎn)或太近,一般控制在1525
42、mm圍內(nèi);水孔的直徑應(yīng)大于8mm冷卻注孔的深度不能太淺,水管及管接頭的內(nèi)徑應(yīng)與冷卻孔直徑相等,冷卻孔內(nèi)的水流狀態(tài)應(yīng)紊流,流速應(yīng)控制在0.61.0m/s范圍內(nèi),冷卻水孔入口與出口的溫度的差值不能太大,特別是對于一模多腔的模具,溫差應(yīng)控制在2以下。3 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)是影響塑件形位尺寸的重要因素,特別是模具澆口的設(shè)計涉及到熔料在模具內(nèi)的流動特性,塑件內(nèi)應(yīng)力的形成以及熱收縮變形等,如合理地確定澆口位置及澆口類型,往往可以較大程度地減少塑件的變形。在確定澆口位置時,不要使熔料直接沖擊型芯,應(yīng)使型芯兩側(cè)受力均勻;對于面積較大的矩形扁平塑件,當(dāng)采用分子取向及收縮大的樹脂原料時,
43、應(yīng)采用薄膜式澆口或多點(diǎn)式側(cè)澆口,盡量不要采用直澆口或分布在一條直線上的點(diǎn)澆口;對于圓片形塑件,應(yīng)采用多點(diǎn)式針澆口或直接式中心澆口,盡量不要采用側(cè)澆口;對于環(huán)形塑件,應(yīng)采用盤形澆口或輪輻式十字澆口,盡量不要采用側(cè)澆口或針澆口;對于殼形塑料,應(yīng)采用直澆口,盡量不要采用側(cè)澆口。此外,在設(shè)計模具的澆注系統(tǒng)時,應(yīng)針對熔料的流動特性,使流料在充模過程中盡量保持平行流動,這樣,盡管成型后的塑件在互相垂直方向上的收縮有差別,但不會引起很大的翹曲變形。4 模具脫模及排氣系統(tǒng)設(shè)計不合理如果塑件在脫模過程中受到較大的不均衡外力的作用,會使其形體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的翹曲變形。例如,模具型腔的脫模斜度不夠,塑件頂出困難,頂桿
44、的頂出面積太小或頂桿分布不均,脫模時塑件各部分的頂出速度不一致以及頂出太快或太慢,模具的抽芯裝置及嵌件設(shè)置不當(dāng),型芯彎曲或模具強(qiáng)度不足,精度太差,定位不可靠等都會導(dǎo)致塑件翹曲變形。對此,在模具設(shè)計方向,應(yīng)合理確定脫模斜度,頂桿位置和數(shù)量,提高模具的強(qiáng)度和定位精度;對于中小型模具,可根據(jù)翹曲規(guī)律來設(shè)計和制作反翹模具,將型腔事先制成與翹曲方向相反的曲面,抵消取向變形,不過這種方法較難掌握,需要反復(fù)試制和修模,一般用于批量很大的塑件。在模具操作方面,應(yīng)適當(dāng)減慢頂出速度或增加頂出行程。此外,模具排氣不良對于塑件的翹曲變形也有一定的影響,應(yīng)予以注意。對于容易翹曲變形的塑件,可以采用整形處理技術(shù),把塑件放
45、入適合其外形結(jié)構(gòu)的木制胎具中強(qiáng)制定型,但要注意胎具中的塑件不可施加壓力,應(yīng)讓其自由收縮,可適當(dāng)輔以風(fēng)冷來促使塑件盡快定型;對于周轉(zhuǎn)箱等箱體類塑件,可以利用支板或框架定型,防止其縮癟或鼓脹。5工藝操作不當(dāng)在工藝操作過程中,如果注射壓力太低,注射速度太慢,不過量充模條件下保壓時間及注射周期太短,熔料塑化不均勻,原料預(yù)處理時烘料溫度過高以及塑件退火處理工藝控制不當(dāng),都會導(dǎo)致塑件翹曲變形。對此,應(yīng)針對具體情況,分別調(diào)整對應(yīng)的工藝參數(shù)。十一、尺寸不穩(wěn)定故障分析及排除方法:1 成型條件不一致或操作不當(dāng)注射成型時,溫度、壓力及時間等各項工藝參數(shù),必須嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行控制,尤其是每種塑件的成型周期必須一致
46、,不可隨意變動。如果注射壓力太低,保壓時間太短,模溫太低或不均勻,料筒及噴嘴處溫度太高,塑件冷卻不足,都會導(dǎo)致塑件形體尺寸不穩(wěn)定。一般情況下,采用較高的注射壓力和注射速度,適當(dāng)延長充模和保壓時間,提高模溫和料溫,有利于克服尺寸不穩(wěn)定故障。如果塑件成型后外形尺寸大于要求的尺寸,應(yīng)適當(dāng)降低注射壓力和熔料溫度,提高模具溫度,縮短充模時間,減小澆口截面積,從而提高塑件的收縮率。若成型后塑件的外形尺寸小于要求的尺寸,則應(yīng)采取與之相反的成型條件。值得注意的是,環(huán)境溫度的變化對塑件成型尺寸的波動也有一定的影響,應(yīng)根據(jù)外部環(huán)境的變化及時調(diào)整設(shè)備和模具的工藝溫度。2成型原料選用不當(dāng)成型原料的收縮率對塑件的尺寸精
47、度影響很大。如果成型設(shè)備和模具的精度很高,但成型原料的收縮率很大,則很難保證塑件的尺寸精度。一般情況下,成型原料的收縮率越大,塑件的尺寸精度越難保證。因此,在選用成型樹脂時,必須充分考慮原料成型后的收縮率對塑件尺寸精度的影響。對于選用的原料,其收縮率的變化范圍不能大于塑件尺寸精度的要求。應(yīng)注意各種樹脂的收縮率差別較大,根據(jù)樹脂的結(jié)晶程度進(jìn)行分析。通常,結(jié)晶型和半結(jié)晶型樹脂的收縮率比非結(jié)晶型樹脂大,而且收縮率變化范圍也比較大,與之對應(yīng)的塑件成型后產(chǎn)生的收縮率波動也比較大;對于結(jié)晶型樹脂,分子體積縮小,塑件的收縮大;樹脂球晶的大小對收縮率也有影響,球晶小,分子間的空隙小,塑件的收縮較小,而塑件的沖
48、擊強(qiáng)度比較高。此外,如果成型原料的顆粒大小不均,干燥不良,再生料與新料混合不均勻,每批原料的性能不同,也會引起塑件成型尺寸的波動。3 模具故障模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造精度直接影響到塑件的尺寸精度,在成型過程中,若模具的剛性不足或模腔內(nèi)承受的成型壓力太高,使模具產(chǎn)生變形,就會造成塑件成型尺寸不穩(wěn)定。如果模具的導(dǎo)柱與導(dǎo)套間的配合間隙由于制造精度差或磨損太多而超差,也會使塑件的成型尺寸精度下降。如果成型原料內(nèi)有硬質(zhì)填料或玻璃纖維增強(qiáng)材料導(dǎo)致模腔嚴(yán)重磨損,或采用一模多腔成型時,各型腔間有誤差和澆口、流道等誤差及進(jìn)料口平衡不良等原因產(chǎn)生充模不一致,也都會引起尺寸波動。因此,在設(shè)計模具時,應(yīng)設(shè)計足夠的模具強(qiáng)度
49、和剛性,嚴(yán)格控制加工精度,模具的型腔材料應(yīng)使用耐磨材料,型腔表面最好進(jìn)行熱處理及冷硬化處理。當(dāng)塑件的尺寸精度要求很高時,最好不采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式,否則,為了保證塑件的成型精度,必須在模具上設(shè)置一系列保證模具精度的輔助裝置,導(dǎo)致模具的制作成本很高。當(dāng)塑件出現(xiàn)偏厚誤差時,往往也是由于模具故障造成的。如果是在一模一腔條件下塑件壁厚產(chǎn)生偏厚誤差,一般是由于模具的安裝誤差及定位不良導(dǎo)致模腔與型芯的相對位置偏移。此時,對于那些壁厚尺寸要求很精確的塑件,不能僅依靠導(dǎo)柱和導(dǎo)套來定位,必須增設(shè)其他定位裝置;如果是在一模多腔條件下產(chǎn)生的偏厚誤差,一般情況下,成型開始時誤差較小,但連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后誤差逐漸變大,這主要
50、是由于模腔與型芯間的誤差造成的,特別是采用熱流道模成型時最容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。對此,可在模具內(nèi)設(shè)置溫度差異很小的雙冷卻回路。如果是成型薄壁圓形容器,可采用浮動型芯,但型芯和模腔必須同心。此外,在制作模具時,為了便于修模,一般總是習(xí)慣于將型腔做得比要求尺寸大一些,留出一定的修模余量。當(dāng)塑件成型孔的內(nèi)徑甚小于外徑時,芯銷應(yīng)做得大一些,這是由于成型孔處塑件的收縮總是大于其他部位,而且是向孔心方向收縮的。反之,若塑件成型孔的內(nèi)徑接近于處徑時,芯銷可以做得小一些。4 設(shè)備故障如果成型設(shè)備的塑化容量不足,加料系統(tǒng)供料不穩(wěn)定,螺桿的轉(zhuǎn)速不穩(wěn),停止作用失常,液壓系統(tǒng)的止回閥失靈,溫度控制系統(tǒng)出現(xiàn)熱電偶燒壞、加熱
51、器斷路等,都會導(dǎo)致塑件的成型尺寸不穩(wěn)定。這些故障只要查出后即可采取針對性的措施予以排除。5 測試方法或條件不一致如果測定塑件尺寸的方法、時間、溫度不同,測定的尺寸會有很大的差異。其中溫度條件對測試的影響最大,這是因?yàn)樗芰系臒崤蛎浵禂?shù)要比金屬大10倍。因此,必須采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法和溫度條件來測定塑件的結(jié)構(gòu)尺寸,并且塑件必須充分冷卻定型后才能進(jìn)行測量。一般塑件在脫模10h內(nèi)尺寸變化是很大的,24h后才基本定型。十二、凹陷及縮痕故障分析及排除方法6 成型條件控制不當(dāng)如果注射壓力太低,注射及保壓時間太短,注射速度太慢,料溫及模溫太高,塑件冷卻不足,脫模時溫度太高,嵌件處溫度太低或烘料不足,都會引起塑件
52、表面出現(xiàn)凹陷或桔皮狀的細(xì)微凹凸不平。對此,應(yīng)適當(dāng)提高注射壓力及注射速度,增加熔料的壓縮密度,延長注射和保壓時間,補(bǔ)償熔體的收縮,增加注射緩沖量。但保壓不能太高,否則會引起凸痕。如果凹陷和縮痕發(fā)生在澆口附近時,可以通過延長保壓時間來解決。當(dāng)塑件在壁厚處產(chǎn)生凹陷時,應(yīng)適當(dāng)延長塑件在模內(nèi)的冷卻時間。如果嵌件周圍由于熔體局部收縮引起凹陷及縮痕,這主要是由于嵌件的溫度太低造成的,應(yīng)設(shè)法提高嵌件溫度。如果注射機(jī)的噴嘴孔太小或噴嘴處的局部阻塞,也會因?yàn)樽⑸鋲毫植繐p失太大引起凹陷及縮痕。對此,應(yīng)更換噴嘴或進(jìn)行清理。如果由于供料不足引起塑件表面凹陷,應(yīng)增加供料量。此外,塑件在模內(nèi)的冷卻必須充分。一方面可通過調(diào)
53、節(jié)料筒溫度,適當(dāng)降低熔料溫度;另一方面,可采取改變模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)置,降低冷卻水溫度,可在盡量保持模具表面及各部位均勻冷卻不足的條件下脫模,不但很容易產(chǎn)生收縮凹陷,而且還會由于硬脫模導(dǎo)致塑件在頂桿處局部凹陷。7 模具缺陷如果模具的流道及澆口截面太小,充模阻力太大,澆口設(shè)置不對稱,充模速度不均衡,進(jìn)料口位置設(shè)置不合理,以及模具排氣不良影響供料、補(bǔ)縮和冷卻,或模具磨損引起釋壓,都會導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生凹陷及縮痕。對此,應(yīng)結(jié)合具體情況,適當(dāng)擴(kuò)大澆口及澆道截面,澆口位置盡量設(shè)置在對稱處,進(jìn)料口應(yīng)設(shè)置在塑件厚壁的部位。如果凹陷及縮痕發(fā)生在遠(yuǎn)離澆口處,一般是由于模具結(jié)構(gòu)中某一部位熔料流動不暢,妨礙壓力傳遞。對
54、此,應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸,特別是對于阻礙熔料流動的“瓶頸”處必須增加流道截面,最好是將流道延伸到產(chǎn)生凹陷的部位。對于厚壁塑件,應(yīng)優(yōu)先采用翼式澆口。這樣,對于不適宜將澆口直接設(shè)置在塑件上以及成型后容易在澆口處產(chǎn)生殘留變形的塑件,可在塑件上附設(shè)一個翼形體,再將澆口設(shè)置在小翼上,設(shè)在小翼上的澆口可采用倒?jié)部诩包c(diǎn)澆口,由此將塑件的凹陷轉(zhuǎn)移到小翼上,待塑件成型后再將小翼切除。此外,應(yīng)經(jīng)常檢查模具是否存在磨耗釋壓或排氣不良,及時更換模具中的易耗易損件或改善模具的排氣條件。8 原料不符合成型要求如果成型原料的收縮率太大或流動性能太差,以及原料內(nèi)潤滑劑不足或原料潮濕,都會引起塑件表面產(chǎn)生凹陷及縮痕
55、。因此,對于表面要求比較高的塑件,應(yīng)盡量選用低收縮率的樹脂牌號。如果由于熔料流動不暢引起欠注凹陷,應(yīng)對原料進(jìn)行預(yù)干燥處理。9 塑件形體結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理如果塑件各處的壁厚相差很大時,厚壁部位由于壓力不足,成型時很容易產(chǎn)生凹陷及縮痕。因此,設(shè)計塑件形體結(jié)構(gòu)時,壁厚應(yīng)盡量一致。對于特殊情況,若塑件的壁厚差異較大,可通過調(diào)整澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)來解決。十三、氣泡及真空泡故障分析及排除方法:1 成型條件控制不當(dāng)許多工藝參數(shù)對產(chǎn)生氣泡及真空泡都有直接的影響。如果注射壓力太低,注射速度太快,注射時間和周期太短,加料量過多或過少,保壓不足,冷卻不均勻或冷卻不足,以及料溫及模溫控制不當(dāng),都會引起塑件內(nèi)產(chǎn)生氣泡。特別
56、是高速注射時,模具內(nèi)的氣體來不及排出,導(dǎo)致熔料內(nèi)殘氣體太多。對此,應(yīng)適當(dāng)降低注射速度。不過,如果速度降得太多,注射壓力太低,則難以將熔料內(nèi)的氣體排盡,很容易產(chǎn)生氣泡以及凹陷和欠注,因此,調(diào)整注射速度和壓力時應(yīng)特別慎重。此外,可通過調(diào)節(jié)注射和保壓時間,改善冷卻條件,控制加料量等方法避免產(chǎn)生氣泡及真空泡。如果塑件的冷卻條件較差,可將塑件脫模后立即放入熱水中緩冷,使其內(nèi)外冷卻速度趨于一致。在控制模具溫度和熔料溫度時,應(yīng)注意溫度不能太高,否則會引起熔料降解,產(chǎn)生大量氣體或過量收縮,形成氣泡或縮孔;若溫度太低,又會造成充料壓實(shí)不足,塑件內(nèi)部容易產(chǎn)生空隙,形成氣泡。一般情況下,應(yīng)將熔料溫度控制得略為低一些,模具溫度控制得稍微高一些。在這樣的工藝條件下,既不容易產(chǎn)生大量的氣體,又不容易產(chǎn)生縮孔。在控制料筒溫度時,供料段的溫度不能太高,否則會產(chǎn)生回流返料引起氣泡。2 模具缺陷如果模具的澆口位置不正確或澆口截面太小,主流道和分流道
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