氣紋是塑料在充模過程受到氣體的干擾而出現(xiàn)在制品表面熔料流動方向上的缺陷。氣體的成份包括水汽、分解氣、空氣,可見,氣紋存在的根本原因是有氣體存在,如果高溫熔融態(tài)塑料流體在填滿模具之前,不能將氣體順暢排出,氣體就會與塑料熔體混合流動,冷卻成型后,內(nèi)部氣體形成氣孔,外部氣體產(chǎn)生流動痕跡,即氣紋。
氣紋是容易產(chǎn)生且很難消除的質(zhì)量缺陷。氣紋不僅僅會影響產(chǎn)品的外觀,還會影響產(chǎn)品的強度。針對
注塑加工產(chǎn)品產(chǎn)生氣紋這一缺陷,文章對其產(chǎn)生因素進行了分析和研究,詳細的闡述了氣紋的產(chǎn)生機理及現(xiàn)象,又根據(jù)不同氣紋的特點,制定了相應的應對措施。在生產(chǎn)過程中,根據(jù)觀察到的現(xiàn)象做出準確的判斷,就可以推斷出氣紋產(chǎn)生的原因,繼而制定出相對應的消除措施方案進行解決。
造成氣紋缺陷的主要原因有六點:1 注塑設(shè)備與注塑產(chǎn)品不相配;2 模具排氣槽設(shè)計太少或太??;3 生產(chǎn)工藝的影響;4塑料熔體自身不斷地產(chǎn)生氣體 ;5 注塑設(shè)備所處的環(huán)境濕度大;6 塑料熔體流動性差。
1.注塑設(shè)備的影響 設(shè)備的選擇要合理,如果制品與澆口凝料料重之和小于最大注射量的20%,則剩下的原料會因螺桿的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力,機筒的加熱而分解產(chǎn)生氣體。如果大于最大注射量的80%,則會出現(xiàn)熔料受熱不均的現(xiàn)象,很難以成型精密制品。螺桿設(shè)計如果合理, 與所加工的塑料種類匹配, 成型工藝范圍就會相對較寬; 否則成型工藝范圍可能很窄甚至不能成型制品。 不同型號、大小的注塑機其射嘴的孔也是各有差異的,有2.5MM、3.5MM、5MM等等,機器越大其射嘴孔相應也就越大。噴嘴孔太小、物料在噴嘴處流涎或拉絲、機筒或噴嘴有障礙物或毛刺,高速料流經(jīng)過時產(chǎn)生摩擦熱使料分解產(chǎn)生氣體,氣體來不及排出會產(chǎn)生氣紋現(xiàn)象。
2.模具排氣不暢的影響 在高溫高壓下,低黏度熔融塑料突然穿越狹窄的澆口,熔融原料注射進入模具型腔的時間很短 ,進入具有較大自由空間的型腔,形成高壓噴射狀態(tài),夾帶了流道和型腔內(nèi)存在的空氣。原料在模具中的填充過程又是氣體被排出的過程,模具分型面缺乏必要的排氣孔道或排氣孔道不足、堵塞、位置不好,又沒有嵌件、頂針之類加工縫隙排氣,使流道和型腔中的空氣不能在塑料進入的同時離去,極易造成氣體被裹入高溫熔體中,隨著熔體的流動,氣體逸出熔體表面,形成流動痕跡。
3.塑料熔體自身產(chǎn)生氣體的影響 如果注塑設(shè)備適合生產(chǎn)某種產(chǎn)品,塑料模具設(shè)計合理,排氣順暢,但塑料自身不斷產(chǎn)生氣體,那么塑料熔體在射膠過程和冷卻成型過程中依然會產(chǎn)生氣紋。自身產(chǎn)生氣體主要有兩種類型: (1)水蒸汽的影響 水蒸汽來源主要是原材料受潮時吸收的水分,熔膠過程中,原材料受熱,水分被不斷蒸發(fā)逸出,射入模具后,塑料熔體表面水蒸汽遇冷迅速冷凝,在零件表面形成蒸汽紋。如果模具排氣不良,灼熱的水蒸汽就會造成零件表面過燒現(xiàn)象。 (2)分解氣體的影響 一些質(zhì)量差的塑料熔膠過程中,由于受高溫或高剪切力(螺桿轉(zhuǎn)速過快、背壓過高)影響,一些易揮發(fā)相直接從熔體中逸出;特別是當含有微量雜質(zhì)或微量水分時,可能發(fā)生催化裂化反應。造成塑料產(chǎn)生分解氣的原因:熔體溫度過高,造成分解;料筒溫度過高,或料筒的發(fā)熱圈控制失調(diào)。小制品用大機,或緩沖墊量過大,或料筒內(nèi)的呆料、死角處因長期受熱而分解,或成型周期太長,使熔體在料筒里的停留時間過長而造成分解;熔體在料筒里的剪切過大,螺桿的壓縮比過大,螺槽太淺等,再加上螺桿轉(zhuǎn)速過大,背壓過大等。
4.注塑設(shè)備所處的環(huán)境影響 當注塑機處于潮濕的環(huán)境中,空氣濕度過大空氣濕度過大,遇到冷的模具而凝聚成水的水珠(如模溫低于露點),造成模具的模穴內(nèi)帶有微量的水分,這些水分被熔料汽化后成水蒸氣,氣體來不及排出便會產(chǎn)生氣紋現(xiàn)象。
5.如果注射壓力過高、注射速度過快,模具中的氣體來不及排出,就會受到急劇壓縮,驟然積聚大量機械能,從排氣槽釋放的氣體又急劇膨脹將機械能轉(zhuǎn)化成熱能迅速釋放出來,極易造成排氣槽部位零件表面過燒,產(chǎn)生焦斑。除此之外,還會產(chǎn)生物料摩擦熱過高,容易造成熔料因溫度偏高而降解或變色;同時,過快的注射熔料流速會讓模腔內(nèi)空氣被急劇加壓而升溫,也會使熔料匯合處因降解而出現(xiàn)焦黃色。 但如果注射速度過慢,注塑成型制品用時間增加,熔料受降溫的影響充滿模 腔的時間加長,流動所受到的阻力加大,這樣會造成成型制品出現(xiàn)冷合料縫痕,還會造成原料的溫度大幅度下降,隨溫度降低,原料的粘度升高,流動性變差,一方面使氣體不能及時從熔融原料中分離出來反而產(chǎn)生流紋,另一方面就是熔體前沿溫度的急速冷卻形成了高粘度流動體,阻礙了氣體向前流動排出,在通過模腔狹窄區(qū)域(如零件薄壁區(qū)域)時,受到很大阻力,使熔體內(nèi)部壓力升高,容易形成高溫灼熱氣體,產(chǎn)生零件表面過燒現(xiàn)象。
我們可以采用以下兩個方法來解決氣紋的問題。
一.改模法 如果模具和注塑件的外型允許,可以在模具的小空腔位置增加一只排氣針。在射膠的時候,空腔內(nèi)的空氣很容易通過排氣針向模具外排出,從而避免了小凸臺根部氣紋的產(chǎn)生。 這一方法簡單有效,生產(chǎn)比較容易控制,廢品率低,對調(diào)機技術(shù)的要求也比較低,是一個良好的解決辦法。 但是,在很多情況下是不允許開排氣針的。這時,就需要采用以下的調(diào)機技巧了。
二.調(diào)機法 這一調(diào)機的方法是,當熔膠接近小凸臺位置時,就要立即轉(zhuǎn)用慢速射膠,讓熔膠慢慢地經(jīng)過小凸臺根部。小空腔內(nèi)的空氣由于未受到熔膠的沖擊,也慢慢的被熔膠壓入到小空腔的頂部,沒有跑出小凸臺之外,小凸臺的根部也就不會產(chǎn)生氣紋問題了。 由于不能一直這樣慢慢地射膠,否則會導致注塑件走料不齊。因此,當熔膠通過小凸臺根部以后,就要立即轉(zhuǎn)回快速或中速射膠。 使用這一調(diào)機方法的要點,是需要找好一級轉(zhuǎn)二級慢速射膠的轉(zhuǎn)級點。起早了,注塑件容易缺料;起晚了,氣紋還會產(chǎn)生。此外,慢速射膠的速度也一定要夠慢,必須慢到不產(chǎn)生氣紋為止,太慢了又容易產(chǎn)生缺料問題。 這一調(diào)機技術(shù)需要一定的調(diào)機經(jīng)驗,初學者不易掌握,需要在實踐中慢慢練習,但它卻是初學者必須學會掌握的一個技巧性技術(shù)。 學會使用“模具透明法”,對加速掌握這一技術(shù)就非常有好處。
注塑件的小凸臺部位,在模具相對應的位置是一個小空腔。在射膠過程中,當熔膠經(jīng)過小空腔時,空腔內(nèi)的空氣被熔膠沖擊后向空腔外排出,注塑件就這樣在小凸臺的根部留下一片氣紋或射狀紋。 這種氣紋的害處除了嚴重時影響外觀以外,有時很輕微的氣紋,也會使注塑件在噴了油漆以后產(chǎn)生類似燒膠的啞色紋。特別是在噴銀色或者透明油漆的時候,即使是肉眼都難以辨認的氣紋,也會產(chǎn)生啞色紋。在玩具和電器零件的注塑和噴油生產(chǎn)中,經(jīng)常就會碰到這樣的問題。 要解決這樣的問題,我們必須設(shè)法使模具小空腔內(nèi)的空氣在射膠過程中,不讓其排出空腔之外,產(chǎn)生氣紋。
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