注塑件变形的原因及解决方法
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注塑件形状与模腔相似但却是模腔形状的扭曲版本。可能出现问题的原因:
(1)弯曲是因为注塑件内有过多内部应力。
(2)模具填充速度慢。(3)模腔内塑料不足。
(4)塑料温度太低或不一致。(5)注塑件在顶出时太热。
(6)冷却不足或动、定模的温度不一致。
(7)注塑件结构不合理(如加强筋集中在一面,但相距较远)。
补救方法:
(1)降低注塑压力。(2)减少螺杆向前时间。
(3)增加周期时间(尤其是冷却时间)。从模具内(尤其是较厚的注塑件)顶出后立即浸入温水中(38℃)使注塑件慢慢冷却。
(4)增加注塑速度。(5)增加塑料温度。(6)用冷却设备。
(7)适当增加冷却时间或改善冷却条件,尽可能保证动、定模的模温一致。
(8)根据实际情况在允许的情况下改善塑料件的结构。
透明塑料由于透光率要高,必然要求塑料制品表面质量要求严格,不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷,因而在整个注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计,都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差,因此为保证产品的表面质量,往往需要较高的温度,注射压力、注射速度等工艺参数也要作细微调整,使注塑料时既能充满模,又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。
因此从原料准备,对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面都要进行严格的操作。
(一)原料的准备与干燥
由于在塑料中含有任何一点杂质,都可能影响产品的透明度,因此和储存、运输、加料过程中都必须注意密封,保证原料干净。特别是原料中含有水分,加热后会引起原料变质,所以一定要干燥。在注塑时,加料必须使用干燥料斗。还要注意一点的是干燥过程中,输入的空气最好应经过滤、除湿,以便保证不会污染原料。其干燥工艺如下表,透明塑料的干燥工艺:
(二)机筒、螺杆及其附件的清洁
为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质,特别热稳定性差的树脂存在,因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件,使其不得粘有杂质,当没有螺杆清洗剂时,可用PE、PS等树脂清洗螺杆。当临时停机时,为防止原料在高温下停留时间长,引起解降,应将干燥机和机筒温度降低,如PC、PMMA等机筒温度都要降至160℃以下(料斗温度对于PC应降至100℃以下)。
(三)在模具设计上应注意的问题(包括产品的设计)
为了防止出现回流动不畅,或冷却不均造成塑料成型不良,产生表面缺陷和变质,一般在模具设计时,应注意以下几点。
a)壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大;
b)过渡部分应圆滑,并逐步过渡,防止有尖角、锐边产生,特别是PC产品一定不要有缺口;
c)浇口、流道尽可能宽大、粗短,且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置,必要时应加冷料井;
d)模具表面应光洁,粗糙度低(最好低于0.8);
e)排气孔。槽必须足够,以及时排出空气和熔体中的气体;
f)除PET外,壁厚不要太薄,一般不得小于lmm。
a)应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机;
b)注射温度在塑料树脂不分解的前提下,宜用较高注射湿度;
c)注射压力:一般较高,以克服熔料粘度大的缺陷,但压力太高会产生内应力造成脱模因难和变形;
d)注射速度:在满足充模的情况下,一般宜低,最好能采用慢一快一慢多级注射;
e)保压时间和成型周期:在满足产品充模,不产生凹陷、气泡的情况下;宜尽量短,以尽量减低熔料在机筒停留时间;
f)螺杆转速和背压:在满足塑化质量的前提下,应尽量低,防止产生解降的可能;
g)模具温度:制品的冷却好坏,对质量影响极大,所以模温一定要能精确控制其过程,有可能的话,模温宜高一些好。
(五)其他方面的问题
由于为要防上表面质量恶化,一般注塑时尽量少用脱模剂;当用回用料时不得大于20%。
对于除PET外,制品都应进行后处理,以消除内应力,PMMA应在70-80t热风循环干燥4小时;PC 应在清洁空气、甘油、液体石腊等加热110-135℃,时间按产品而定,最高需要10多小时。而PET必须经过双向拉伸的工序,才能得到良好机械性能。
色差是注塑中常见的缺陷,色差影响因素众多,涉及原料树脂、色母、色母同原料的混合、注塑工艺、注塑机等,在实际的生产过程中我们一般从以下五个方面来进行色差的控制。
1.消除注塑机及模具因素的影响
要选择与注塑主品容量相当的注塑机,如果注塑机存在物料死角等问题,最好更换设备。对于模具浇注系统、排气槽等造成色差的,可通过相应部分模具的维修模来解决。必须首先解决好注塑机及模具问题才可以组织生产,以削减问题的复杂性。
2.消除原料树脂、色母的影响
控制原材料是彻底解决色差的关键。因此,尤其是生产浅色制品时,不能忽视原料树脂的热稳定性不同对制品色泽波动带来的明显影响。鉴于大多数注塑生产厂家本身并不生产塑料母料或色母,这样,可将注意的焦点放在生产管理和原材料检验上。即加强原材料入库的检验;生产中同一产品尽可能采用同一厂家、同一牌号母料、色母生产;对于色母,我们在批量生产前要进行抽检试色,既要同上次校对,又要在本次中比较,如果颜色相差不大,可认为合格,如同批次色母有轻微色差,可将色母重新混合后再使用,以减少色母本身混合不均造成的色差。同时,我们还需重点检验原料树脂、色母的热稳定性,对于热稳定性不佳的,我们建议厂家进行调换。
3.减少料筒温度对色差的影响
生产中常常会遇到因某个加热圈损坏失效,或是加热控制部分失控长烧造成料筒温度剧烈变化从而产生色差。这类原因产生的色差很容易判定,一般加热圈损坏失效产生色差的同时会伴随着塑化不均现象,而加热控制部分失控长烧常伴随着产品气斑、严重变色甚至焦化现象。因此生产中需经常检查加热部分,发现加热部分损坏或失控时及时更换维修,以减少这类色差产生几率。
4.减少注塑工艺调整时的影响
非色差原因需调整注塑工艺参数时,尽可能不改变注塑温度、背压、注塑周期及色母加入量,调整同时还需观察工艺参数改变对色泽的影响,如发现色差应及时调整。尽可能避免使用高注射速度、高背压等引起强剪切作用的注塑工艺,防止因局部过热或热分解等因素造成的色差。严格控制料筒各加热段温度,特别是喷嘴和紧靠喷嘴的加热部分。
5.掌握料筒温度、色母量对产品颜色变化的影响
在进行色差调整前还必须知道产品颜色随温度、色母量变化的趋势。不同色母随生产的温度或色母量的改变,其产品颜色变化规律是不同的。可通过试色过程来确定其变化规律。除非已知道这种色母颜色的变化规律,否则不可能很快地调好色差。