解決有機玻璃成(chéng)型(xíng)時各種(zhǒng)缺陷的辦法
發布時間:2013年03月09日 點擊數:
解決有機玻(bō)璃(lí)成型時各(gè)種(zhǒng)缺陷的辦法
注塑成型各種缺陷的現象及解(jiě)決方法
一、龜裂
龜裂是塑料製品較常見的一種缺陷,產生(shēng)的主要原(yuán)因是由於(yú)應(yīng)力變形所致。主要有殘餘應力、外部應力和外部環境所產生的應力變形(xíng)。
(A)殘餘應力引起的龜裂(liè)
殘餘應力主要由於以下(xià)三種情況,即充填(tián)過剩、脫模推出和金屬鑲(xiāng)嵌件造(zào)成的。作(zuò)為 在充填過剩的情況(kuàng)下產生的(de)龜裂,其解決方法主要可在以下幾(jǐ)方麵入手:
(1)由於(yú)直澆口壓力(lì)損失最小,所以,如果龜裂最主要產生在直澆口附近,則可考慮改(gǎi)用多點分布(bù)點澆口、側澆(jiāo)口及柄形澆口方式。
(2)在保證樹脂不分解、不劣化的前提下,適(shì)當提高樹脂溫度可以降低熔(róng)融粘(zhān)度,提高流動性,同時也可以降低注射壓力,以減小應力。
(3)一般情況下,模溫較低時容易產(chǎn)生應力,應適當提高溫(wēn)度(dù)。但當(dāng)注射速(sù)度較高時,即使模溫低一(yī)些,也可減低應力(lì)的產生。
(4)注射和保壓時間過(guò)長也會產(chǎn)生應力,將其適當縮短或進行Th次保壓切換效果較好。
(5)非結晶性樹脂,如 AS樹脂、 ABS樹脂、 PMMA樹脂等較結晶性樹脂(zhī)如聚乙烯、聚甲醛等容易產生殘餘應力,應予以注意。
脫模推出時(shí),由於脫模斜度小、模具型膠及凸模粗糙,使推出(chū)力過大,產生應力,有時(shí)甚至在推出(chū)杆(gǎn)周圍產生白化或破裂現象。隻要仔細觀察龜裂產(chǎn)生(shēng)的位置,即可確定原因。
在(zài)注射成型的同(tóng)時嵌入(rù)金(jīn)屬件時,最容易產生應力(lì),而且容易在經(jīng)過一段時間後才產生(shēng)龜裂,危(wēi)害極大。這主要是由於金屬和樹脂(zhī)的熱膨脹係數相差懸殊產(chǎn)生應力,而且隨著時間的推移,應力超過逐漸劣化的樹脂材料的強度而產生裂紋。為(wéi)預防由此產生的龜裂,作為(wéi)經驗,壁厚7”與嵌入金屬件(jiàn)的外徑通用型聚苯(běn)乙烯基本上不適(shì)於宜(yí)加鑲嵌(qiàn)件,而鑲嵌(qiàn)件對尼龍的(de)影(yǐng)響最小。由於玻璃纖維增強(qiáng)樹脂材料的熱膨脹係數較小,比較適合嵌入件。
另外,成型前對金(jīn)屬(shǔ)嵌件進行預熱,也具有較好的效果。
(B)外部應力引起(qǐ)的龜裂
這(zhè)裏(lǐ)的外部(bù)應(yīng)力(lì),主(zhǔ)要是因設計不合理而造成應力集中,特別是在尖角處更需注意。可取R/7”一0.5~0.7。
(C)外部環境引起的龜裂
化學藥品、吸潮引起的水降解,以及再生料的(de)過多使用都會使物性劣(liè)化,產生龜裂。
二、充填(tián)不足
充(chōng)填不足的主要原因有以下(xià)幾個方麵:
樹脂容量不足。
型腔內加壓不足。
樹脂流動性不足。
排氣(qì)效果不好。
作(zuò)為(wéi)改善措施,主要(yào)可以從以下幾個方麵入手:
1)加長注射時間,防止由於成型周期過短,造成澆口固化(huà)前樹脂逆流而難(nán)於充滿(mǎn)型腔。
2)提(tí)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。一般澆口的高度應等於製品壁厚的1/2~l/3。
7)澆口設(shè)置(zhì)在製品壁厚最大處。
8)設置排氣槽(cáo)(平均深度0.03mm、寬度3~smm)或排氣杆。對於較小工件更為(wéi)重要(yào)。
9)在(zài)螺(luó)杆與注射噴嘴之間留有一定的(約smm)緩衝距離(lí)。
10)選用低粘度等級的材(cái)料。
11)加入潤滑劑(jì)。
三、縮坑
縮坑的原因也與充填不足相同,原則上可通過過剩充填加以解決,但卻會有產生應(yīng)力的(de)危險,應在設計上注意壁厚均勻,應盡可(kě)能地(dì)減少加強肋、凸柱等地方的壁厚。
四、皺招及麻麵
產生這種缺陷的原因在本質上與充填(tián)不(bú)足相(xiàng)同,隻是程度不同。因此,解(jiě)決方法也與上述方法基本相(xiàng)同。特別是對流動性較差的樹脂(如聚甲醛、PMMA樹(shù)脂、聚碳酸酯及(jí)PP樹脂等)更需要注意適當增大(dà)澆口和適當的注射(shè)時間。
五、溢邊
對於(yú)溢邊的處理重點應主要放在模具(jù)的改善方麵。而在(zài)成型條件上,則可在降低流動性方麵著(zhe)手。具體地可采用以下幾種方(fāng)法:
1)降低注射壓力。
2)降(jiàng)低樹脂溫度。
4)選用高粘度等級的材料。
5)降(jiàng)低模具溫度。
6)研磨溢邊(biān)發生的模具麵。
7)采用較硬的模具鋼材。
8)提高鎖模力。
9)調整準確模具的結合麵等部位。
10)增加模具支撐柱(zhù),以增加剛性。
ll)根(gēn)據不同材料確定不同排氣槽的尺寸。
六(liù)、燒傷
根據由機械、模具或成型條件(jiàn)等不同的(de)原因(yīn)引起(qǐ)的燒傷,采取(qǔ)的解決辦(bàn)法也不同。
1)機械(xiè)原因,例如,由於異常條件造成(chéng)料筒過熱,使樹脂高溫分解、燒傷後注射到製品中,或者由於料簡(jiǎn)內的噴嘴和螺杆的螺紋、止回閥等部位造成樹脂的滯流,分解(jiě)變色後(hòu)帶入製(zhì)品,在製品中帶有黑褐色的燒傷痕。這時,應(yīng)清理噴嘴、螺杆及料筒。
2)模具的原因,主(zhǔ)要是因為排氣不良所致。這種燒傷一般發生在固定的地方,容易與第一種情況區別。這時應注意采取加排氣槽反排(pái)氣(qì)杆等措施。
3)在成型條件方麵,背(bèi)壓在300MPa以上時,會使料筒(tǒng)部分過熱,造成燒傷。螺杆轉速過高時,也會產生過熱,一般在40~90r/min範圍內為好。在沒設排(pái)氣槽或排氣槽較小時,注射速度(dù)過高會引起過熱氣(qì)體燒(shāo)傷。
七、熔接痕
熔接痕是由於(yú)來自不(bú)同方向的熔融樹脂前端(duān)部(bù)分被冷卻、在結合處未能完全融合而產生的(de)。一般(bān)情況下,主要影響(xiǎng)外觀(guān),對塗裝、電鍍產生影響。嚴重時,對製(zhì)品強度產生影響
(特別是在纖維增強樹脂(zhī)時(shí),尤為嚴重)。可參考以(yǐ)下幾項(xiàng)予以改善:
l)調整成型條件,提高流動性。如,提高樹脂溫度(dù)、提高模具溫度、提高注射壓力及速 度等。
2)增設排氣槽,在熔接痕的產生處設置推出杆也(yě)有利於排氣。
3)盡(jìn)量減少(shǎo)脫模劑的使用。
4)設(shè)置工藝溢料並作為熔接痕的產生處,成型後再予以切斷去除。
5)若僅影(yǐng)響外觀,則可改變(biàn)燒四位置,以改變熔接痕的位置。或(huò)者將熔接痕產生的部位處理為暗光澤麵等,予以(yǐ)修飾(shì)。
八、銀線
銀線主要(yào)是由於材料的吸濕性引起的。因(yīn)此,一般應在(zài)比樹脂熱變形溫度低10~15C的條件下烘幹(gàn)。對要求較高的PMMA樹臘係列,需要(yào)在75t)左右的條(tiáo)件下烘幹4~6h。特(tè)別是在使用自動烘幹料鬥時,需要根據成型周期(成型量)及幹燥時間(jiān)選用合理的容量,還應在注射開始前數小時先行開機烘料。 ‘另外,料簡內(nèi)材料(liào)滯流時間過(guò)長也會產生銀線。不同種類的材料混合(hé)時,例如聚苯乙烯 。和(hé) ABS樹脂、 AS樹脂,聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。
九、翹曲、變形
注(zhù)射製品的(de)翹曲、變形(xíng)是很棘手的問題。主要應從模具設計方(fāng)麵著手解(jiě)決,而成型條件的調整效果則是很有限的。翹曲、變形的原因及解決方法可參照(zhào)以下各項:
1)由成(chéng)型條件引起殘(cán)餘應力造成變形時,可通過降低注射壓力、提高模具並使模具溫度均勻及提高樹脂溫度或采用退火方法予以消除應力。
2)脫模不良引起應力變形時,可通過增加推杆數量或麵積、設置脫(tuō)模(mó)斜度(dù)等方法加以解決。
3)由於冷(lěng)卻方法不合適,使冷卻不均(jun1)勻或冷(lěng)卻時間不足時,可調整冷卻方法(fǎ)及延長冷(lěng)卻時間等。例如(rú),可盡可能地在貼近(jìn)變形的地方設置冷卻回路。
4)對於成型收縮所引起的變形,就必須(xū)修正模具的設計了。其中,最重要的是應(yīng)注意(yì)使製品壁厚(hòu)一致。有時,在不得已的情況下,隻好(hǎo)通過測量製品的變形,按相(xiàng)反的方向(xiàng)修整模(mó)具,加以校正。收縮率較大的樹脂,~般是結晶性樹脂(如聚甲醛、尼龍、聚丙烯(xī)、聚乙烯及PET樹脂(zhī)等)比非結晶性(xìng)樹脂(如PMMA樹脂、聚氯乙(yǐ)烯、聚苯(běn)乙烯(xī)、ABS樹脂(zhī)及(jí)AS樹脂等)的變形大。另外,由於玻璃纖維增強樹脂(zhī)具有纖維配向性,變形也(yě)大。
十、噴流紋
噴(pēn)流紋是從澆口沿著流動方向,彎曲如蛇行一樣的痕(hén)跡。它是由於樹(shù)脂由澆口開始(shǐ)的(de)注射速度過高所導致。因此,擴大燒四橫截麵或調(diào)低注(zhù)射速度(dù)都是(shì)可(kě)選(xuǎn)擇的(de)措施。另外,提高模具(jù)溫度,也能(néng)減緩與型腔表麵接觸的樹(shù)脂的冷卻速率,這對防止在充填初期形成表麵硬化皮,也(yě)具有良好的效果。
十一、氣泡(pào)
根據氣泡(pào)的產生原因,解決的對(duì)策有以下幾個(gè)方麵:
1)在製品壁厚較大(dà)時,其外(wài)表(biǎo)麵冷卻速度比中心(xīn)部的快,因此,隨著冷卻(què)的進行,中心部的樹脂邊收縮邊向表麵擴張,使中心部產生充(chōng)填(tián)不足(zú)。這種情況被稱為(wéi)真空氣泡。解決方法主要有:
a)根據壁厚,確定合理的(de)澆口,澆道尺寸。一般澆口(kǒu)高度應為(wéi)製(zhì)品壁厚的50%~60%。
b)至澆口封合為(wéi)止,留有一定的補充(chōng)注射料。
C)注射時間應較澆口封合時間略長。
d)降低注射(shè)速度,提高注射壓力,
e)采用熔融粘度等級高的材料。
2)由於揮發性氣體的產生而造成的氣泡,解決(jué)的方法主要有:
a)充分進行預幹燥。
b)降低樹脂溫度,避免(miǎn)產生分解氣體。
3)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(shè)速度予以解決。
十二、白化
白化現象最主要發生在ABS樹脂製品的推出部分。脫模效果不佳是其主要原因。可采用降低注(zhù)射壓力,加大脫模斜度,增(zēng)加推杆的數量或麵積(jī),減小模具表麵(miàn)粗糙度值等方(fāng)法改善,當然,噴脫模劑也是一種方法,但應注意(yì)不要對後續工序(xù),如燙印、塗裝等產生不良影響。
信息來源:有機玻璃
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