注塑成型是指將已加熱熔融的材料噴射注入模具內,經冷卻與固化后,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。
注塑產品出現問題,就是常說的品質問題,要研究這些缺陷產生原因,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、設備、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致。因此,擴大燒四橫截面或調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
產生這種缺陷的原因在本質上與充填不足相同,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)更需要注意適當增大澆口和適當的注射時間。
造成
注塑加工制品變色焦化出現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過熱分解,或在料筒內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,經受長時間固定加熱造成分解。應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在料筒內受到高熱而交聯焦化,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)模內有不適當的油類潤滑劑、脫模劑。
3.塑料方面:塑料揮發(fā)物過多,濕度過大,雜質過多,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,轉速過快都會使料溫分解。
(2)應定期清潔料筒,清除比塑料耐性還差的添加劑。
出現分層剝離的原因分析
造成注塑制品出現分層剝離原因及排除方法:
1.料溫太低、模具溫度太低,造成內應力與熔接縫的出現。
2.注射速度太低,應適當減慢速度。
3.背壓太低。
4.原料內混入異料雜質,應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腫脹或鼓泡。這是因為未完全冷卻硬化的塑料在內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。這是由于拉應力的垂直方向產生了應力,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)生折射產生銀紋。
解決方法:
(1)消除氣體及其它雜質的干擾,對塑料充分干燥。
(2)降低料溫,分段調節(jié)料筒溫度,適當提高模溫。
(3)增加注射壓力,降低注射速度。
(4)增加或減少預塑背壓壓力,減少螺桿轉速。
(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℃以上保持數分鐘。
發(fā)脆的原因
制品發(fā)脆很大一部分是由于內應力造成的。造成制品發(fā)脆的原因很多,主要有:
一 設備方面
(1)機筒內有死角或障礙物,容易促進熔料降解。
(2)機器塑化容量太小,塑料在機筒內塑化不充分;機器塑化容量太大,塑料在機筒內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。
二 模具方面
(1)澆口太小,應考慮調整澆口尺寸或增設輔助澆口。
(2)分流道太小或配置不當,應盡量安排得平衡合理或增加分流道尺寸。
(3)模具結構不良造成注塑周期反常。
三 工藝方面
(1)機筒、噴嘴溫度太低,調高它。如果物料容易降解,則應提高機筒、噴嘴的溫度。
(2)降低螺桿預塑背壓壓力和轉速,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)型腔型芯要有適當的脫模斜度。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)原料混有其它雜質或摻雜了不適當的或過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,使制件發(fā)生大的應變。
(3)塑料再生次數太多或再生料含量太高,或在機筒內加熱時間太長,都會促使制件脆裂。
(4)塑料本身質量不佳,例如分子量分布大,含有剛性分子鏈等不均勻結構的成分占有量過大;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)點是生產速度快、效率高,操作可實現自動化,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,產品易更新換代,能成形狀復雜的制件,注塑成型適用于大量生產與形狀復雜產品等成型加工領域。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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