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注塑缺陷成因有哪些,如何调整
作者:管理员    发布于:2018-04-03 09:07:22    文字:【】【】【
在注塑成型过程,存在许多内在和外在因素影响制件的质量稳定。虽然其成因错杂,变化万千,彼此制约而又相互影响,但最终的成因结果都会反映在制件关,可在已知的成因范围(经验规则)内进行条件分析和排查,很快可将问题解决。
虽然制件缺陷成因离不开注塑机成型稳定性、模具的设计和质量、原料以及人员操作方法四大生产因素的影响,但是又必须承认这样的事实,绝大多数的注塑车间或部门,都是将人员操作(即注塑工艺调整) 摆在首要位置,总是依靠调整手段来弥补机器或模具上的不足,尽量达到制件质量和生产效率的最大化目的,所以就要求操作者具备和掌握适当的调整技术以及丰富的注塑成型经验,否则,当遇上因注塑机、模具、调整三个方面都有可能影响成型缺陷问题 (如注射成型过程气体干扰)或更大的复杂难题时而苦无对策。
在工艺调整方法和手段上是多方面的,一个注塑缺陷的成因就有十个八个,正确选择和调整往往一二个参数就可解决问题,关键在于判断和调整方法是否正确。
一、欠注
这是一个经常遇到但比较易解决的问题。欠注是指注料未完全充满模具型腔而导致制件不完整的现象,通常发生在薄壁区域或远离浇口的区域。对有些内部不重要又不影响美观的欠注可不用调整,若要调整的话可能导致披锋的出现。
引起欠注的原因是多方面的,主要有以下情况;
1) 料量或垫料不足。适度调整到制件充填完整为止。
2) 料筒温度过低。料温低时熔料粘度较大,充模时阻力也大,适当提高料温,可增强熔料流动性。
3) 注射压力或速度过低。熔料在型膝内的充填过程,缺乏足够的推动力继续向远程流动。提高注射压力,使型腔内的熔料在冷凝硬化前始终获得充分的压力和料量补充。
4) 注射时间不足。要注射完整一定重量的制件就需要一定的时间,若时间不足即表示注射量不足,增加注射时间到制件充模完整即可。
5) 保压不当。主要是过早转压,即保压切换点调整过大,余下较多的料量靠保压压力进行补充,必然使制件重量不足而欠注,应重新调整保压转换位置到最佳点,使制件完整。
6) 模温过低。制件形状和厚薄变化较大时,过低的模温会消耗遨多的注射压力,适当提高模温或重置模具水道。
7) 射嘴与模具浇口配合不良。注射时射嘴溢料,损失部分料量,重新调整模具,使其与射嘴良好配合。
8)射嘴孔受损或部分堵塞。选择座退生产时,射嘴与模具因长时间的不断撞击,易使注射孔逐渐变小,即料流通道变小,料条的面积比容增大,会令冷料堵塞射嘴孔或消耗过多注射压力。
应拆下射嘴修复或清理,适当重置射座前进终止位置,将撞击力降低至合理值。
9) 过胶环磨损。螺杆头上的止逆环与推力环磨损间隙大,注射时不能有效地截止,使前端已计量好的熔料产生逆流,损失注射分量,导致制件不完整。
验证过胶环磨损方法;待上一循环注射完成后即转换为手动操作模式,并将注射压力和速度调节在较低值,再执行储料完成。此时观察手动执行射胶时,螺杆位置指示尺的前进受阻程度,亦即是检查过胶环的漏流程度。受阻越少,漏流程度越大。
对磨损程度大的过胶环,应尽快更换处理,否则勉强进行生产,产品质量就不能保证。
10) 模具排气不良。在注射过程中,模腔内的空气来不及从分型面或顶针缝隙处排出,令最后进入的熔料在模膛内被不断压缩的高气压所阻挡,在料流的末端处留下受阻而不能熔合的缺陷。
在分型面对应阻气位置开设适度排气通道。如阻气位不在分型面,可利用原有的司套或顶针改设内部排气亦可,或是重新选择浇口位置,使空气按预计的位置排出。
11) 制件肋位太薄或太深。这些都是容易储藏空气的死角,亦是充模困难的地方,应加厚肋骨胶位或增加根部圆弧角,最彻底的方法是加设排气措施。
12)分流道或浇口通道不均。由于模具制造技术和设计水平的不断提高,对单头模腔的流道设计绝大多数是合理和满足成型要求的。这里所指的是多腔式的流道分布,往往各浇口存在微小的差异,就会导致注射到各模腔的料流分量不均,使有些型腔填满,有些型腔仍然欠注。
在具体解决办法上,最好是在成型过程中,对欠注的制件浇口逐渐增大调整,达到各型胶进料平均即可。
二、凹陷及缩痕
凹陷是指注件表面局部下凹,它通常发生在厚壁、肋、柱位及内嵌件上。缩痕是由于材料在厚壁部分的局部收缩没有得到补偿而引起,当表层材料冷却固化后,最内层材料才开始冷却,在冷却收缩过程中将表层材料内拉而产生缩痕。
产生凹陷及缩痕的主要原因大部分与欠注原因相似,还有熔胶温度和模具温度过高以及塑件局部几何特征的原因,靠注射调整手段大多可以解决或减少收缩程度。
1) 注射及保压时间不足。充模熔体的内层,在未完全硬化还有流动能力之前,不能停止注射,要保持有料不断补充是制件成型饱满的保证,所以适当增加注射时间,收效是非常显著的。当收缩区域是在浇口附近时,可适当增加保压时间。
2)冷却时间不足。因塑料的导热性较差,熔融塑料在型膛的散热过程中,需要一定的热交换时间,特别是对厚壁、肋位、柱位部位,都是储热量较大的部位。
适当增长冷却时间,可减少制件的后期收缩。
3) 模温过高。利用模温高易收缩、模温低不易收缩的特点,充分降低模温的成型下限,或调整冷却水的流速使模温降低。
4) 料温过高。料简温度对某类塑料的成型收缩影响很大,如尼龙(PA)、聚丙烯(PP)等。料温高,收缩率大;料温低,收缩率小。适当降低料温与降低模温的作用相同。
5) 注射压力不足。注塑压力决定注件的成型密度.注射压力越高,注件的成型密度越高,收缩率越小;反之则大。从制件的重量可反映密度的大小。提高注射压力,可使型膝内的熔料在冷凝硬化之前始终得到压力和料量的补充增加成型件的密度,但注意披锋的产生。
6) 缓冲垫料量不足。保持有一定的料量,使螺杆注射到终点时,也有料量补充。
7) 过胶环或螺杆磨损。解决及验证方法与“欠注”部分第9点相同。
8) 柱位或肋位过厚。减少柱位或肋位厚度,或改善流道或增加浇口,使充模时各处有持续和足够的压力传递,制件整体收缩均衡6
三、制件粘模
制件粘模是指在开模或脱模时,成型制件部分或整体粘附于型腔或型芯上,不能顶出或取出。粘模的现象一般有两种:一是在开模时已粘在定模型腔;二是模具开完后在脱模过程中抱住动模型芯。制件粘模的主要原因是注射过度或有脱模倒角。
1) 充模过饱。降低容易注射过度的参数,如注射压力、注射时间和射胶量。如调节到制件不完整时都会粘模,那么就是模具的原因。
2) 充模不均。多腔式的模具进料不均,会使部分填料过饱,调整浇口大小或位置。
3) 制件粘在定模型膝。检查动定模的相对温度是否合适,正常情况下是制件抱住动模型芯的。调整模具冷却水使动模温度略低于定模温度5摄氏度左右,可改变制件的收缩方向,而紧抱在型芯上。如型腔表面粗糙或有倒角,应打磨模具。
4)模腔内存有脱模倒角。检查制件在脱模时被强行拖伤的痕迹,可确定倒角位置,打磨模具,去除倒角。
5) 制件脱模形成真空。较多出现在杯状或桶状的成型制件上,在脱模时形成负压真空吸附在型芯上。通过减慢开模和顶出速度都不能解决时,要对模具加装进气措施,一般利用顶针或嵌件。
6) 制件加强肋骨位或柱位过多。脱模角不够或不光滑时,易造成部分位置粘模 (俗称食胶) ,轻微的食胶又要应急生产时,可对食胶部位喷上脱模剂,通常十个循环喷一次脱模剂为界限,超于界限应及早修理模具,将问题彻底解决。
7)料温过高。进入型腔的熔料容积变化较大,受冷凝收缩率大易紧抱着型芯,可适当降低料筒温度。
8) 冷却时间不足。型胶内的制件还处于软态阶段,如在壁壳未彻底冷固硬化下出模,容易出现顶出不平衡、顶穿或部分食胶现象,应适当增加冷却时间或加强模具冷却。
四、流道粘模
这是指模具流道件脱模时不能有效地从模具脱出,流道也与制件一样,需得到有效的脱模设计,有利于自动跌落或取出。
流道粘模的原因有以下几点,主要原因是脱模角不够或冷却不足所致。
1) 流道无抓销 (钩针)。抓销是将主流道工件带出锥道孔的重要构件,应增设或加强。
2) 流道冷却不足。这是较多模具的通病,模腔制件已充分冷却,而流道件还处于未硬化阶段,在开模时主流道件断留在流道套内。应急办法只好延长冷却时间,这样会降低效率,最好是改善模具流道的冷却效率。
3) 主流道有损伤倒角或生锈。可从流道表面的拖伤痕迹或麻点坑鉴别,做打磨或更换处理。
4)射嘴与流道浇口配合不良。修整流道套与射嘴接触面的配合,或重新调整模具配合。
5) 分流道脱模角不足或抓销过深。修理模具,增加流道脱模角或调整抓销深度。
五、披 锋(飞边)
披锋是指制件成型时在边缘处产生出多余的胶料,称之为披锋,又叫飞边、溢边。披锋虽然不是什么大毛病,但不及早修理,会使披锋扩大和增加后处理工作,对降低成本显然不利。
披锋的主要成因,绝大多数是模具部件磨损,或模具受外力所伤导致,其次是与机器或工艺调整有关。
1)机器锁模机构磨损。在锁模时无法保持模具分型面的压力均衡,制件成型产生单边上的张力披锋,应调整或修理机器。
2) 锁模力不足。锁模力不足以抵挡充模时的高压注射力而今模具发生胀开,在边产生张力披锋,应增加锁模力到制件不产生披锋为止。
3) 注射过量。降低容易使注射过量的参数,如注射压力、注射时间和射胶量。如降低到制件欠注时也有披锋,即表示原因在模具上。
4) 模具分型面损伤。较多情况下是人为粗暴作业时受损凹陷,其次是合模时物件应及早焊补修理。
5) 顶针或活动件磨损。顶针、套筒、滑块等型膝内活动部件的活动间隙越大,披锋就越大。通常对制件内表面的披锋,视披锋程度或制件使用要求的不同而作不同的处理。
6) 部分零件披锋。多腔异件式模具,流道或浇口没有按照备型腔的容量大小及流程近而设计分布,使充模料量不均,最先抢占型腔的易产生披锋,应改善流道或浇口。
7)塑料性能。实践证明:相同的模具生产不同的塑胶材料,会产生不同的披锋缺陷。低粘度的塑料易产生披锋,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、尼龙己(PA)。其熔融的塑料具有较好的流动性及穿透能力,容易进入到微小的缝隙而出现披锋。所以越是生产低料,越是要求模具的配合精度高,适当降低料温和模温可减轻披锋的产生。
六、冷胶
冷胶是指制件表面出现未彻底熔化的胶粒状物,就称之为“泠胶”。冷胶是严重影响制件外观的缺陷,亦影响喷涂和电镀效果。
冷胶的成因比较简单,只与模具有关。例如,型腔内某部位有脱模倒角,在脱模时被倒仓刮削出胶屑留在型膝内,或型腔有活动部件间隙大,产生披锋,在脱模时披锋被分离在型腔内。两者的遗留物都会在下一次的注射成型时粘连在制件表面上,形成冷胶,并周而复始地出现。
应及早对模具修理,,若要应急生产,可用压缩空气将停留在型腔的胶体吹走;或稍缩短一些冷却时间,使制件软一些脱模,或许能使冷胶缺陷程度减轻。
七、混色
混色是指制件表面出现异于色泽又形如大理石纹的黑白或灰白间色纹,就称之为“混色”。这是比较常见的着色制件通病、调整与否取决于可接受的程度。
混色的成因、多是着色剂或原料塑化不良所致。
1.着色剂不良
着色剂的塑化温度与料粒不一致,或分散性差,或色粉颗粒大,在料筒内塑化过程中,难以将着色剂分散溶解达到均色目的。因混色与料筒清洗不干净出现的缺陷很相似,试改用同类原色料进行注塑成型加以,验证,以排除料筒因素干扰。
检查着色剂与料粒的混合是否均称,使用适当分量的自矿油可令色粉均称粒,增强使用均匀度,或增加一定分量的扩散剂可帮助着色剂的分散和溶解,通过上述措施,通常都可将问题解决,否则,就要改换着色剂。
2.原料塑化不良
塑化不良的主要原因是料简温度背压压力、螺杆转速这三个塑化条件配合不当增料简温度,加大背压,降低螺杆转速,并调节储料时间略短于冷却时间0.5 ~ 1s左右,让塑料在料简内有充分的熔融时间,一般可将问题解决。
通过上述调整,若效果还是不佳时,还可以将缓冲垫位置适当凋大,预存更多的料量,令塑料在料筒内受热时间再长一些,可增强塑化效果,但注意制件颜色上是否有偏差。
八.制件开裂
制件开裂有两种形式,一是在开模或脱模时机械性破坏,如顶裂、顶穿或撕裂;二是在制件存放一段时间后出现残余应力造成的微裂或开裂。
造成制件开裂的成因比较复杂,除了比较易解决的开模或脱模时被破坏外,还有难以根治的应力性开裂。
1 模具成因
模具上的问题比较容易得到解决,例如,制件出模时部分脱角不够或存在倒角,或制件在出模时不能平衡顶出,或顶针数量设置不足和顶针截面太小而顶破制件,以上通过模具的修理,都能将问题彻底解决。
2. 应力开裂
(1) 模具设计不良 制件在成型过程产生较多内应力集中的地方,如型腔内有容易形成应力集中的直角、尖角、孔洞或料流通道内有路线复杂、弯位过多、厚薄变化较大等,可偿试减少保压时间或改善模具使料流充模的部位圆滑流畅,减少紊流效应。
提高模具温度或使用模温机,稍稍降低注射速度可改善或减轻制件内应力产生,有时模具的冷热不均亦会使制件各方向的收缩差异较大,产生应力开裂。
(2) 金属嵌件周围开裂 由于塑件与金属线胀系数的差异,在塑件出模后的冷却过程中,金属嵌件会限制塑件的自由收缩,产生很大的拉应力,嵌件周围会聚集大量的残余应力而引起塑件表面产生裂纹。金属嵌件在注塑前,应预热到略高于模具温度,或加大嵌件周围的壁厚。
(3) 塑料性能 同一类型塑料,经常因产地及生产批次不同,其韧性和抗力性强度有差异。如ABS \ SAN \ GPPS 塑料等,在实验过程中,尽管都使用相同的生产条件,但开裂的结果相差很大,有些塑料不会开裂,有些塑料在制件出模后一段时间才出现表面佳丝状裂纹。因此开裂程度也与树脂的相对分子质量的高低有关,相对分子质量高的树脂开裂机率较小。
(4) 熔合线开裂 使用较频或较多的脱模剂,会阻碍熔合线的熔合,提高模温和料温,在制件不出现烧焦情况下,宜用高一些的注射速度进行充模。
(5) 点浇口放射性开裂 主要是浇口过大,在与制件分离时拉力过大而扯裂。减小浇口或在附近加设装饰性环形加强肋或凸点可防止开裂。
(6) 注射压力过大 使用过大的注射压力成型,是促使制件开裂的主要原因。注射压力越大,制件的残余应力就越大,开裂的程度就越大,这是在实验中得出的结果。另外,保压压力过大时,也会使制件密度增加,易使制件变形开裂。适当降低注射和保压压力,使制件刚好合乎要求为止。
(7) 塑料再生次数太多 有强度要求的制件,再生料的混合比不能超过20%的比例,否则制件的强度就无法得到保证,因为塑料分子每生产一次,分子镪强度就会降低一次。当累计生产几次之后,就会急剧地下降。使用再生料时,还需要充分的千燥,以消除水汽产的催化裂化反应。
后开裂的防治方法:
1)退火处理。在制件出模后,即进行一段时间的受热处理,加热设备可以是热风机,也可以是焗炉或是恒温水。退火温度可选用原料干燥温度,退火时间视开裂程度而定。
2) 常温自来水浸泡。在制件出模后,即投入水盘浸泡冷却,开裂程度越大,浸泡时间越长,最长的要24h 以上。浸泡时间的长短是视制件开裂程度而定。
这是大多数工厂常常使用的最实用防治方法,但此方法也有一定的局限性,如容易弄伤产品,所以处理时要很小心,或产品需充分干燥以利后处理,如移印、喷涂、电镀等。
(8) 其他成因 料粒含有水分以及添加剂的成核作用,也会导致制件表面产生裂纹。加强料粒干燥或换用原色料进行验证。
九、溶合线明显
几乎所有的塑料制件在注塑成型上,都会产生出熔合线,只是差别在于大小深浅或长短上,一般从熔合线的外观可接受程度,或是出于抗力性需要而调整与改善。
熔合线的产生是由子注射料流遇到嵌件、孔洞、柱状物等破开料流,然后又重新汇合,或多浇口注射形成多股流汇合所致。有些是由于浇口设计不当,如壁体平整的塑料杯因多腔二板模设计,浇口必然开设在杯口上,致使料流最后的熔合位置处在杯身上而形成熔合线。
适当调整注射工艺或改变模具浇口的数量及位置。一般都可以减少或降低熔合线的明显度。下面简单介绍几种成因及解决办法。
1) 料温及模温过低。提高料温和模温,有利于保持充模过程熔融塑料流态粘度不致下降过快,可使熔合线变小变短。
2) 注射速度过低。提高注射速度和调整最佳切换位置,使注射开始阶段的熔料来不及降温而迅速到达料流的汇合处,随即切换较慢的速度让型腔内空气有时间排出,可使料流的末端得到较好的熔合。
3) 塑料熔融不佳。提高螺杆转速和增加背压,可降低塑料粘度从而降低熔合线的明显度。
4)模具排气不良。若使用过慢的注射速度会使制件熔合线明显,增加注射速度虽可改善熔合线但出现烧焦现象时,即表示是模具排气不良,在出现烧焦的位置开适度的排气通道即可解决。
5) 脱模油剂使用过量。过量的脱模油剂会阻碍熔料的熔合而出现较明显的熔合线,检查脱模油剂使用量及模具。
6)浇口的大小及数量位置不当。调节浇口的大小,可调节充模料流的流量,有助于提高流动水平。可使熔合线更短更细,如熔合线离浇口较远时,可适当增加浇口或改变浇口位置,使注射流程尽量缩短。
7)多浇口熔合线太多或熔合线粗细不均。在保证制件充填完满的前提下(可剪出分道一小截塞住任意一个浇口试注塑验证),减少一个浇口就减小一条熔合线。对有等圆度要求的零件,调整浇口后要加以检测,不能因为减少一个次要缺陷而增加一个主要缺陷。
8)增设熔合井。增设熔合井,可弥补工艺调整上的不足。方法是在熔合线的外边增设适量的熔合井,让熔料汇合延伸到制件以外,真正使制件看不见任何熔合线。
9) 改变浇口形式。类似环状桶形的制件,不管采用单浇口或多浇口都会产生一条条熔合线。对外观有高度要求,而模具又有位置可以改造的话,全周都以薄片状入水 (溢料浇口)使注射料流全方位地充模,可使制件完全没有熔合线。
类似的改善工艺,在浇口形式上数不胜数。具体的运用是靠无数的经验累积和丰富的模具知识来达到改善,所以整个流道改善工艺还有许多处理方法。
十、表面流痕及振纹
1 . 流痕(流动纹)
流痕是指塑件表面出现局部熔合不良的沟状纹,如常见的V形纹、U形纹、W形纹流痕等。调整与否通常是视其流痕对产品外观的影响程度。
表面流痕主要出现在表面几何形状复杂的塑件,充填路径某点引起料流的急剧剪切突变,某点就会出现充模熔料的滞流而形成流痕,如料通途变化大的角、边、孔、栅、凸柱、加强肋等部位。
针对产生表面流痕的部位,若改变浇口位置的方法通常都比较困难,一般来说对于壁厚悬殊的部位应采用渐次减薄方式,对引起剪切变化突变的角、边、栅等部位,应加大填料部位圆弧角,可降低充模熔料产生高剪切的程度。产品的加强肋或凸柱与壁模的比例设计不良也会出现料流的分流效应,产生壁厚部分料流的滞留现象,应重新检查尺寸,增加加强肋或柱底部圆弧角,可降低充模料流的滞留程度。
另外,还需考虑的一个原因是充模的流动路径冷却严重不均,也会出现产品局部的流痕。正确运用多段注射工艺,通常可解决产品表面的流痕或降低其影响大小的程度,或改变流痕的位置于不显眼的部位等。具体方法是在多段注射之;中分出一段专门针对流痕出现的位置,在流痕形成位置之前降低注射速度。当平缓的熔体通过了此段位置之后,即可回复至正常的注射速度,这样就可避免因高剪切带来的流痕。
2. 振纹 (水波纹)
振纹是指塑件表面在料流方向上出现密集的粗糙波纹,又较形象地称为 “水波纹”。振纹会严重影响产品的外观以及其他加工效果。
充模过程的料表层因受模腔壁的冷却作用其粘度增加,在缺乏足够的注射压力推动条件下,充模熔体的流动性达不到正常的水平,熔体便以不连续的滞留状态充模,是形成振纹的主要原因之一。
调整方法通常比较简单,通过提高注射压力,提高模具温度或提高成型温度,都可提高充模熔体的流动性,克服水波纹。
十一、银纹、气泡
成型过程中,在制件表面的料流方向上出现一连串银白色及大小不等的点泡。用手指甲可刮开泡点皮的就称之为“银纹”。银纹亦是气泡的表现形式,银纹的产生主要是在注射过程受到气体的干扰,干扰成分有水汽、塑料分解气或添加剂程度划分,银纹只是中等程度,还有比银纹更细小的气泡,习惯上称作“麻点”。或因气体受困在厚壁内形成的比银纹更加大的“气泡”,或是厚壁处因自由收缩而形成的 “真空气泡”我们都称之为“气泡”或“空穴”。
如果不是因料粒较特殊,一般通过合理的工艺调整及采用多段注射工艺都可将问题解决。
1) 料粒干燥不足。检查料粒的干燥温度和时间,以及干燥方法是否适当,若需要则重新设定和调整。
2) 螺杆转速太快。适当降低螺杆转速和料筒尾段温度,让料筒内空气有时间从进料口排出,可减少熔融塑料与空气混合的机会,必要时调整储料时间略短于冷却时间。
3)背压不足。背压不足使熔料密度较松散,与空气混合的机会就大,提高背压可增加熔料混炼密度,同时特空气从蜡槽处往后挤出,有效地消除熔料中的水汽。
4) 料温局部过高。料温局部过高会使料筒内局部过热而生产塑料或添加剂分解气,检查和调整电热系统温度。
5) 注射速度过快。高速的注射令料流紊乱,形成喘流或涡流等与空气混合的条件,使制件发涨起泡,或令空气来不及排出而形成受困气泡,降低注射速度或调整多段注射。
6)多段注射调整不良。合理的多段注射速度,可使充模熔体随流程位置变化而切换速度。例如,四段速度的设置作用:最初一段以中速填满流道部分,减少熔料在流道内的温降;第二段转用慢速穿越狭小的浇口,减少摩擦热和自由喷射状时混合空气(大浇口此段不用) 第三段使用高速注射到制件完成到85﹪左右,可减少熔体温降及保证表面明亮光洁;最后一段使用慢速成型至98%,使模内空气有时间排出和减少烧焦,最后进入保压和冷却定型。
7) 再生料配比过多。再生料过多时,很可能有部分料粒已严重分解并出现污染现象,检查再生料配比或换料验证。
8) 模具设计不良。流道及浇口布置不佳,模具冷却温差大,料流通道阻力大,过多肋
位、井位等都会造成熔料在型腔内流动不顺畅。若遇上有吸附空气的死角,充填熔料会强迫空气混合在成型制件上。
9) 塑料添加剂过量。过量的添加剂如扩散油、白矿油等,在料筒内受温越高或滞留间越长,越容易出现分解气。检查添加剂配比分量或换料验证。
10) 着色剂选配不良。往往是由于着色剂与料粒的受温程度不同,当着色剂受温相对偏低时,出现分解气程度大,检查着色剂或换料排查。
11) 排除添加剂干扰方法。对着色制件产生的银纹,通过调整各种工艺手段都无法解决时,就应进行排除干扰的方法:将料粒从料斗清走及将料筒内余料空射完,重新加入已干燥的原色同类塑料,进行正常注塑成型,可正确判断出银纹是添加剂分解气干扰还是注射过程受空气干扰。
12) 透明或半透明制件气泡。气泡的产生在出模时有二种表现形态,一是制件在出模时就有气泡,这是因为厚壁部位在成型过程因气体受困而形成气泡,称之为前期气泡;二是制件在出模时没有气泡,但在自由散热的收缩过程从厚壁部位逐渐地由小到大地出现气泡,一直到制件冷却到常温状态时,气泡才停止扩大。这是因为厚壁的表面已硬化部分收缩率小,而未硬化的内部收缩率大,因收缩牵扯作用而造成内部体积上的变化,形成真空气泡,称之为后期气泡。
前期气泡的解决及调整方法与银纹相同,而对后期气泡的解决及调整方法如下:
1.增加注射时间。有充足的时间让料流的内层缓慢地流动和散热,并不断有料补充制件厚壁的收缩部位,使制件在出模后因厚壁体内部和外部的温差小,收缩的相差也小,从而减少后期气泡的形成。
2.增加冷却时间。冷却时间要适当的长,长到气泡消除为止。因塑料的导热性较差,若要成型制件的厚壁内部都能得到充分的固化,需要较长的冷却时间,让厚壁体的内部在模腔内缓慢地冷却。当固化到一定程度出模,制件自由收缩率较小,可减少或解决后期收缩的真空气泡。
十二、制件表面暗哑
暗哑是指成型制件表面的光洁明亮度偏离了型膝原本的表面粗糙度,成型制件表面的光洁程度通常受模腔的表面粗糙度和料温模温影响。
1) 模具表面粗糙度差。如型腔抛光不良或轻度的生锈麻点,都会使成型制件产生不同程度的粗糙面,形成吸光性强、反光性差的暗哑表面。解决方法是:模具要打磨或抛光处理。
2) 型腔白霜 (料迹)。由于塑料中的易挥发物或可熔性相对分子质量低的添加剂受热后形成气态从塑料熔体释放,在模腔内受压及冷凝沉淀后形成一层薄薄的白霜结晶物质,导致制件表面暗哑。解决方法是:对模具抛光处理。
3) 料粒干燥不足。熔料内的水分分解汽化会影响制件表面粗糙度,避免方法是料粒应加强干燥处理。
4) 腔内有水或凝露。充模时模内水分遇热产生汽化,影响制件表面光泽。解决方法是:检查模具各水道有否渗漏,或使用冻水冷却的模具,调整水温到模具不易拟露或调整冷却方法。
5) 料温或模温偏低。在熔体充模的流动过程中,处于型壁的熔料过早硬化,受前阻后压影响,料表层是以振动形式进行充模,定型后表层也会以振动形式再现而失去表面光泽,适当提高料温和模温。
6) 注射分量不足。制件的密实度越大,表面越光泽,注射分量不足会降低熔体的密度,影响表面光泽。提升注射压力和速度或调整注射时间和料量,可增加制件密度进而提高表面光泽度。
7) 背压不足。因熔料的密度决定光泽,稍加背压可提高制件光泽。
8) 再生料配比太多。再生料是决定制件光泽度和色调的主要因素。塑料再生次数越多,光泽和色调偏离越大。所以,有色泽要求的制件生产,应严格控制再生料配料比,可确保每班或每批量的制件在色泽上都具有一致性。
9) 脱模剂使用过量。检查使用脱模剂的分量或修理模具。
10) 着色剂或其他添加剂不良。换用原色同类料注塑成型验证,更换着色剂或添加剂。
十三、制件变形
变形是指成型制件的使用性不符合产品设计所要求的形状和尺寸。在注塑成型过程中,无可避免因塑料流动方向的收缩率比垂直方向大,使各个方向的收缩性不同而产生扭曲或翘曲。变形的预防常从模具设计、原料使用、成型工艺和后纠正工艺这四方面来加以调整。
前期的纠正工艺,主要根据原料使用类型,计算好流程的缩水率,并在模具制造时做出预变形措施。而后期的预防和纠正措施:、即调整成型工艺和后纠正工艺。
1) 料温不当。料温可改变制件的变形程度,过低的料温必然要用高一些的压力来配合充模,极易引起塑料分子取向程度增高,出现应力变形;过高的料温又使制件出模后受自然冷却影响收缩变形。在调整料温时,要结合制件出模后受自然冷却到常温时,取其变形程度小的值为最佳温度值。
2)模温不均。用手触摸出模后的制件表面或模胶各处温度,对过热的部位要加强冷却,而对较凉的部位要提高温度。重置模具冷却水道,确保模腔各处温度大致相等,使制件冷却速率一致,可减少变形程度。
3)冷却时间不足。制件在模腔内未得到充分的冷却定型,出模后受自然冷却影响,收缩变形。增加冷却时间到变形程度最小为止。
4) 多浇口进料不均。相对大一些的浇口进料量多,充填量过饱,而相对较小一些的浇口进料量小,形成制件整体密度不均,产生应力变形。调整注射压力或料量到制件欠注程度,此时可评估浇口的过料能力,适当进行平衡调整。
5) 充模流程不均。对注射投影面积较大的制件,浇口附近与四周的熔料密度相差较大产生应力变形。适当增加流道和浇口使充模流程均匀。
6) 后纠正工艺。这是较多工厂使用的变形纠正方法。在制件出模后还处于余热状态时,使用强制式定型工夹具对变形部位进行反向涨开或反向压迫,让制件在工夹具上自然冷却到常温状态为止。这样变形的部位因被再一次的强制定型,出现后收缩变形的程度相当低,绝大多数符合使用要求。
十四、黑点、焦纹
黑点是塑料制件常见的外观缺点而不属于缺陷,通常以分散性和小点状形式出现,接受的程度常以黑点的大小及数量的标准来衡量。而对焦纹的出现即表示塑料有局部过热焦化反应,轻者以黄褐色粒状或线状出现,俗称“焦纹”或“焦斑”;重者就变成黑色的线状纹,俗称“黑纹”。
黑点与焦纹的成因主要是原料不洁,或塑料过热焦化或炭化所引起的。
1) 原料不洁。在塑料的开包至充填模胶的这段加工、运输、成型过程中,料粒受空气、灰尘、杂物或油污等影响,形成制件黑点。
2) 添加剂不良。如色粉的粉状颗粒越大,熔融的分散性越差,出现黑点的可能性越高。添加剂过量或品质不良,在加热过长的条件下易产生热分解而焦化,出现焦纹。
3) 储料时局部过热
(1)料筒内螺杆和组件损坏或有金属异物,或螺杆同轴度不良,在储料时不断研磨,产生高热,令塑料焦化或炭化,使制件出现焦纹或黑纹。
(2)射嘴与料筒的接触面存在间隙或腐蚀坑,或者射嘴松动,或者料筒有存料的过热死角,是焦纹或黑纹的产生原因。
4)料温失控。校温系统某一组件失控,导致料温过高过热,塑料或添加剂过热分解焦化或炭化,应检修机器。
5)螺杆不洁。有些机型的螺杆,因设计问题,无论用任何方法清洗,都不能将料筒洗净,特别是经常加工种类很多的塑料时,往往在螺杆中段位置的螺槽上牢固地粘结着一层黄黑色的由分解物质形成的膜垢,在注射过程中,不时将小量膜垢带出,形成黑点或黑斑。
6)模具污染。生产上有时会出现在合模时将分型面上的润滑油剂或活动件磨损铁屑溅落在型腔上、形成制件表面黑点。在排查时,不要忽视模具方面带来的问题。
7)塑料注射烧焦。烧焦是指模具排气不良的情况下,较高的注射速度使塑料被绝热压缩,在高温高压下将模内空气燃烧,灼伤塑料。
当浇口过小时 高速的注射令浇口产生非常摩擦热,导致料流焦化,或最后一段使用高速注射产生熔合烧焦斑,应适当调整注射速度或改善模具排气。
8) 黑点、焦纹成因的排查方法。黑点、焦纹的成因虽然很多又十分复杂,但采用一定的排查方法,可及时判断原因所在。将料粒从料斗清走及将料筒内余料空射完,重新放进已干燥的原色同类新塑料,如透明、半透明新塑料进行正常注塑成型:(排除原料的干扰)。
成型情况一:没有出现黑点或焦纹,即表示原因在生产原料上,更换或重配原料。
成型情况二:黑点或焦纹依然存在,先检查或调整料温、注射和储料参数,看出否解决。否则要进入手动模式进行料筒清洗,然后再注塑验证,最后的验证步骤需要将螺杆拆卸检查。
十五、浇□区域缺陷
1. 喷射纹 (蛇纹)
喷射纹是指塑件浇口处出现形似蛇行的暗哑纹疤痕,又较形象地称为“蛇纹”。喷射纹使注件极不美观,又影响喷涂或电镀效果。
当高速的塑料熔体通过比较狭窄的浇口进入到较宽的区域时,塑料熔体产生高速喷射流态:(紊流) 及中心流速较表面流速怏而最先到达远程,其后的表面熔体 (层流) 因受冷却作用而降低速度,并以正常或不正常水平流动状态进行充模。在充模的塑料熔体中,同时存在二种不同流动速度及冷却速率的料流在充模过程受前阻后推作用,中心喷射流产生弯曲折叠而形成喷射纹。
出现喷射纹的塑件较多为模具的小浇口设计,通常通过调整初级的切换位置 (稍大于流道件料量) 和降低熔体穿越浇口的流动速度就可解决问题。假若运用调整工艺改善不大或增加另一个欠注问题,则就要增大浇口来降低充模熔体流动速度。
2,浇口斑
是指制件浇口处出现表面暗哑的圆斑或直斑。
(1)射料斑 此斑成因与射纹一样,只是斑痕更短更直及斑痕较明亮些,一般通过多段注射,对初段的位置和速度调整都可得到解决。还有其他措施,如增大浇口或提高模温,选择后退加料方法减少射嘴温降等。
(2) 冷料斑 冷料斑是因保压过度,令后来的冷料挤入形成。调整保压切换位置,或减少保压时间和压力即可解决。冷料斑比较罕见,多数因操作人员设置错误而引起。
3. 光芒线
是指以浇口为中心向四周辐射的银色条纹,称为“光芒线”,其成因也是载体干扰。
(1) 塑料干燥不足 检查塑料的干燥温度和时间,以及干燥方法是否适当。
(2) 储料设置不当 增加背压压力,降低螺杆转速,略降料筒尾段温度,使料筒内熔料密度增加,减少空气的混合。
(3) 注射速度过快 降低充模开始速度,或稍扩大浇口,减少充模湍流的形成,从少与空气的混合。
十六、生产不稳定
注塑成型生产若要保证制件的质量,主要依靠机器准确地重复每一个注塑周期,重复精度越高,制件质量越稳定。所以,无论是机器的自动生产或人手帮助操作的半自动生产,保持稳定的注塑成型周期对制件质量都是至关重要的。
在整个注塑周期中,料筒内的塑料受热来自内部的搅拌热和外部的电加热,热能又随熔料注入模内后进行降温定型,必然要将热能随冷却水带走。若想保持料温和模温之间的传热平衡,就必须要用稳定的周期时间来保证。否则,当生产周期时间越来越短,将引起料筒热能不足,影响塑化效果。假若模具的热能入多出小,将使模温不断上升。又假若模具热能出多入少,则模温不断下降。所以,不稳定的操作会导致制件质量的不稳定。
1 . 机器工作不稳定
(1) 电网电压不稳 使用万用表交流电压档可检测电网电压的稳定性。如不稳定,要重新调整相间电压,使其平衡。
(2) 油路系统压力不稳定 当注塑机作功时,观察系统压力表指针,如果颤动,表示油路系统压力不稳。因油路中造成压力不稳的元件较多,这里不便表述,正确的决策是停止生产等待修复。
(3) 计量不稳 料筒温度控制、料简尾段冷却不良、背压不足、料粒均匀度差、计量控制开关不良、螺杆牙顶角磨损、储料液压马达磨损等其中一种或一种以上不良都会导致储量不稳定。采取先易后难的方法检查和调整到储料量稳定为止,否则检修机器。
(4) 注射量不稳 螺杆头组合件磨损或损坏,注射液压缸活塞环内漏卸压,都会导致注射量不稳,应检修机器。
(5) 检查螺杆 螺杆头组合件的止逆环与推力环是否良好配合,如有磨损间隙,会在注射时使端部已计量好的熔料发生逆流,影响制件尺寸和重量的稳定。解决办法是尽快更换螺杆头组件。
检查螺杆牙顶角的磨损程度,程度轻微时可继续使用,程度严重时要更换处理。
测量螺杆直径,当小于额定值0.8mm 时,表示要更换螺杆。
2. 制件色泽不稳
料筒温度、螺杆转速、背压的控制不稳定,或是着色混合不均,料粒与色母的比重相差大,都会影响塑化的不稳定。检查着色剂的混合质量或进料口色母是否因密度过大而下沉积,影响进料均匀。
3 人工操作不稳定
主要在半自动生产过程中,除了取出制件、开关安全门等所需时间难于稳定外,还有如下无法预计的操作时间影响注塑周期的稳定,如金属嵌件的摆放时间、模腔冷料的排除时间、主流道粘模或食胶的排除时间、不喂料的排除时间、射嘴堵塞的排除时间等等。所以操作人员熟练程度是生产稳定和产品质量保证的重要条件。

脚注信息
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