1. 注塑机 注出来的瓶胚益边怎么回事
要么是背压太大,要么是你的模具需要修整了.
溢料又称飞边、溢边、披锋等,大多发生在模具得分合位置上,如:模具的分型面、滑块的滑配部位、镶件的缝隙、顶杆的孔隙等处。溢料不及时解决将会进一步扩大化,从而压印模具形成局部陷塌,造成永久性损害。镶件缝隙和顶杆孔隙的溢料还会使制品卡在模上,影响脱模。
一 设备方面
(1)机器真正的合模力不足。选择注塑机时,机器的额定合模力必须高于注射成型制品纵向投影面积在注射时形成的张力,否则将造成胀模,出现飞边。
(2)合模装置调节不佳,肘杆机构没有伸直,产生或左右或上下合模不均衡,模具平行度不能达到的现象造成模具单侧一边被合紧而另一边不密贴的情况,注射时将出现飞边。
(3)模具本身平行度不佳,或装得不平行,或模板不平行,或拉杆受力分布不均、变形不均,这些都将造成合模不紧密而产生飞边。
(4)止回环磨损严重;弹簧喷嘴弹簧失效;料筒或螺杆的磨损过大;入料口冷却系统失效造成“架桥”现象;机筒调定的注料量不足,缓冲垫过小等都可能造成飞边反复出现,必须及时维修或更换配件。
二 模具方面
(1)模具分型面精度差。活动模板(如中板)变形翘曲;分型面上沾有异物或模框周边有凸出的橇印毛刺;旧模具因早先的飞边挤压而使型腔周边疲劳塌陷。
(2)模具设计不合理。模具型腔的开设位置过偏,会令注射时模具单边发生张力,引起飞边;塑料流动性太好,如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等,在熔融态下黏度很低,容易进入活动的或固定的缝隙,要求模具的制造精度较高;在不影响制品完整性的前提下应尽量安置在质量对称中心上,在制品厚实的部位入料,可以防止一边缺料一边带飞边的情况;当制品中央或其附近有成型孔时,习惯上在孔上开设侧浇口,在较大的注射压力下,如果合模力不足模的这部分 支承作用力不够发生轻微翘曲时造成飞边,如模具侧面带有活动构件时,其侧面的投影面积也受成型压力作用,如果支承力不够也会造成飞边;滑动型芯配合精度不良或固定型芯与型腔安装位置偏移而产生飞边;型腔排气不良,在模的分型面上没有开排气沟或排气沟太浅或过深过大或受异物阻塞都将造成飞边;对多型腔模具应注意各分流道合浇口的合理设计,否则将造成充模受力不均而产生飞边。
三 工艺方面
(1)注射压力过高或注射速度过快。由于高压高速,对模具的张开力增大导致溢料。要根据制品厚薄来调节注射速度和注射时间,薄制品要用高速迅速充模,充满后不再进注;厚制品要用低速充模,并让表皮在达到终压前大体固定下来。
(2)加料量过大造成飞边。值得注意的是不要为了防止凹陷而注入过多的熔料,这样凹陷未必能“填平”,而飞边却会出现。这种情况应用延长注射时间或保压时间来解决。
(3)机筒、喷嘴温度太高或模具温度太高都会使塑料黏度下降,流动性增大,在流畅进模的情况下造成飞边。
四 原料方面
(1)塑料黏度太高或太低都可能出现飞边。黏度低的塑料如尼龙、聚乙烯、聚丙烯等,则应提高合模力;吸水性强的塑料或对水敏感的塑料在高温下会大幅度的降低流动黏度,增加飞边的可能性,对这些塑料必须彻底干燥;掺入再生料太多的塑料黏度也会下降,必要时要补充滞留成分。塑料黏度太高,则流动阻力增大,产生大的背压使模腔压力提高,造成合模力不足而产生飞边。
(2)塑料原料粒度大小不均时会使加料量变化不定,制件或不满,或飞边。
2. 一般注塑的速度是多少
比如100mm/s的速度需要1000kg/cm2的压力而设置时800kg/cm2,此时压力就限制了注塑不可能达到100的速度成型。
注塑速度的比例控制已经被注塑机制造商广泛采用。虽然电脑控制注塑速度分段控制系统早已存在,但由于相关的资料有限,这种机器设置的优势很少得到发挥。
射胶速度与制品质量的密切关系使它成为注塑成型的关键参数。通过确定填充速度分段的开始、中间、终了, 并实现一个设置点到另一个设置点的光滑过渡,可以保证稳定的熔体表面速度以制造出期望的分子取问及最小的内应力。我们建议采用以下这种速度分段原则:1)流体表面的速度应该是常数。2)应采用快速射胶防止射胶过程中熔体冻结。3) 射胶速度设置应考虑到在临界区域(如流道)快速充填的同时在入水口位减慢速度。4)射胶速度应该保证模腔填满后立即停止以防止出现过填充、飞边及残余应力。
设定速度分段的依据必须考虑到模具的几何形状、其它流动限制和不稳定因素。速度的设定必须对注塑工艺和材料知识有较清楚的认识,否则,制品品质将难以控制。因为熔体流速难以直接测量,可以通过测量
螺杆前进速度,或型腔压力间接推算出(确定止逆阀没有泄漏)。
材料特性是非常重要的,因为聚合物可能由于应力不同而降解,增加模塑温度可能导致剧烈氧化和化学结构的降解,但同时由剪切引起的降解变小,因为高温降低了材料的粘度,减少了剪切应力。无疑,多段射胶速度对成型诸如PC、POM、UPVC等对热敏感的材料及它们的调配料很有帮助。
模具的几何形状也是决定因素:薄壁处需要最大的注射速度;厚壁零件需要慢—快—慢型速度曲线以避免出现缺陷;为了保证零件质量符合标准,注塑速度设置应保证熔体前锋流速不变。熔体流动速度是非常重要的,因为它会影响零件中的分子排列方向及表面状态;当熔体前方到达交叉区域结构时,应该减速;对于辐射状扩散的复杂模具,应保证熔体通过量均衡地增加;长流道必须快速填充以减少熔体前锋的冷却,但注射高粘度的材料,如PC是例外情况,因为太快的速度会将冷料通过入水口带入型腔。
调整注塑速度可以帮助消除由于在入水口位出现
的流动放慢而引起的缺陷。当熔体经过射嘴和流道到达入水口时,熔体前锋的表面可能已经冷却凝固,或者由于流道突然变窄而造成熔体的停滞,直到建立起足够的压力推动熔体穿过入水口,这就会使通过入水口的压力出现峰形。高压将损伤材料并造成诸如流痕和入水口烧焦等表面缺陷,这种情况可以通过刚好在入水口前减速的方法克服上述缺陷。这种减速可以防
止入水口位的过度剪切,然后再将射速提高到原来的数值。因为精确控制射速在入水口位减慢是非常困难的,所以在流道末段减速是一个较好的方案。
我们可以通过控制末段射胶速度来避免或减少诸如飞边、烧焦、困气等缺陷。填充末段减速可以防止型腔过度填充,避免出现飞边及减少残余应力。由于模具流径末端排气不良或填充问题引起的困气,也可以通过降低排气速度,特别是射胶末段的排气速度加以解决。
短射是由于入水口处的速度过慢或熔体凝固造成的局部流动受阻等原因产生的。在刚刚通过入水口或局部流动阻碍时加快射胶速度可以解决这个问题。
流痕、入水口烧焦、分子破裂、脱层、剥落等发生
在热敏性材料上的缺陷是由于通过入水口时的过度剪切造成的。
光滑的制件取决于注塑速度,玻璃纤维填充材料尤其敏感,特别是尼龙。暗斑(波浪纹)是由于粘度变化造成的流动不稳定引起的。扭曲的流动能导致波浪纹或不均匀的雾状,究竟产生何种缺陷取决于流动不稳定的程度。
当熔体通过入水口时高速注射会导致高剪切,热敏性塑料将出现烧焦,这种烧焦的材料会穿过型腔,到达流动前锋,呈现在零件表面。
为了防止射纹,射胶速度设置必须保证快速填充流道区域然后慢速通过入水口。找出这个速度转换点是问题的本质。如果太早,填充时间会过度增加,如果太迟,过大的流动惯性将导致射纹的出现。熔体粘度越低,料筒温度越高则这种射纹出现的趋势越明显。由于小入水口需要高速高压注射,所以也是导致流动缺陷的重要因素。
缩水可以通过更有效的压力传递,更小的压力降得以改善。低模温和螺杆推进速度过慢极大地缩短了流
动长度,必须通过高射速来补偿。高速流动会减少热量损失,并且由于高剪切热产生磨擦热,会造成熔体温度的升高,减慢零件外层的增厚速度。型腔交叉位必须有足够厚度以避免太大的压力降,否则就会出现缩水。
总之,大多数注塑缺陷可以通过调整注塑速度得到解决,所以调整注塑工艺的技巧就是合理的设置射胶速度及其分段。
3. 塑胶模具开模不平衡,该怎么修理
一、塑料制品充填不满
1、成因:主要是缺料和注射压力与速度不妥(包括阻力造成压力过于耗损)。
2、解决措施:
(1)机台方面:机台的塑化量或加热功率不定,应选用塑化量与加热功率大的机台;螺杆与料筒或过胶头等的磨损造成回料而出现实际充模量不中;热电偶或发热圈等加热系统故障造成料筒的实际温度过低;注射油缸的密封元件磨损造成漏油或回流,而不能达到所需的注射压力;射嘴内孔过小或射嘴中心度调节不当造成阻力过大而使压力消耗。
(2)模具方面:①模具局部或整体的温度过低造成入料困难,应适当提高模温;②模具的型腔的分布不平衡。制件壁厚过薄造成压力消耗过磊而且充模不力。应增加整个制件或局部的壁厚或可在填充不足处的附近,设置辅助流或浇口解决。③模具的流道过小造成压力损耗;过大时会出现射胶无力;过于粗糙都会造成制件不满。应适当设置流道的大小,主流道与分流道,浇口之间的过渡或本身的转弯处应用适当的圆弧过渡。④模具的排气不良。进入型腔的料受到来不及排走的气体压力的阻挡而造成充填不满。可以充分利用螺杆的缝隙排气或降低锁模力利用分型面排气,必要时要开设排气沟道或气孔。
(3)制件不满反复出现的原因:①塑料原料粒度大小悬殊不均时会使加料份量不定。②螺杆的过胶头、过胶圈及过胶垫圈的磨损过大,使熔料可能在螺杆处经与料筒内之间滑行及回流造成不满。③入流口的冷却系统失效,使下料量不稳定。④料筒调定的注料量不足,即缓冲垫过小会使射料时多时少而出现制件不满。
二、飞边
1、成因:又称溢边、披锋、毛刺等,大多发生在模具的分合位置上,如动模和静模的分型面,滑块的滑配部位、镶件的绝隙、顶杆孔隙等处,飞边在很大程度上是由于模具或机台锁模力失效造成。
2、解决措施:
(1)机台的最高锁模力不够应选用锁模力够的机台。锁模机铰磨损或锁模油缸密封元件磨损出现滴油或回流而造成锁模力下降。加温系统失控造成实际温度过高应检查热电偶、加热圈等是否有问题。
(2)模具方面:①模具型腔分布不衡或平行度不够造成受力不平衡而造成局部飞边,局部不满,应在不影响制件完整性前提下流道应尽量安置在质量对称中心。②模具中活动构件、滑动型芯受力不平衡时会造成飞边。③模具排气不良时受压的空气会使模的分型面胀开而出现飞边,应开设良好的排气系统,或在分型面上挖排气沟。
(3)原料方面:塑料的流动性过大,或加太多的润滑剂,应适当降低压力、速度、温度等,减小润滑剂的使用量,必要时要选用流动性低的塑料。
(4)加工、调整方面:①设置的温度、压力、速度过高,应采用分段注射。注射时间、保压时间、加料量过多都会造成飞边。②调节时,锁模机铰未伸直,或开、锁模时调模螺母经常会动而造成锁模力不足出现飞边。③调节头与二极的平行度不够或调节的系统压力过大。
(5)飞边反复出现的原因:①塑料原料粒度大小悬殊不均时会使加料份量不定。②螺杆的过胶头、过胶圈及过胶垫圈的磨损过大,使熔料可能在螺杆处经与料筒内之间滑行及回流造成飞边。③入流口的冷却系统失效,使下料量不稳定。④料筒调定的注料量不足,即缓冲垫过小会使射料时多时少而出现飞边。
三、浇口区域缺陷
(一)光芒线
1、成因:在垂直制件方向的点浇口设计中,注塑时制件表面出现了以浇口为中心的由不同颜色深度和光泽组成的辐射系统,称为光芒线。大体有三种表现,即深色底暗色线,暗色底深色线及在浇口周围暗色线密而发白。这类缺陷大多在注制聚苯乙烯与改性聚苯乙烯混合料时出现,与下列因素有关:两种料在流变性、着色性等方面有差异,浇注系统平流层与紊流层流速和受热状况有差异;塑料因热分解而生成烧焦丝;塑料进模时气态物质的干扰。
2、解决措施:
(1)采用混合塑料时,要混合好塑料,塑料的颗粒大小要相同与均匀。
(2)塑料和着色剂要混合均匀,必要时要加入适当分散剂,用机械混合。
(3)塑化要完全,机台的塑化性能要良好。
(4)降低注射压力与速度、缩短注射和保压时间,同时提高模温,提高射嘴温度,同时减少前炉温度。
(5)防止塑料的降解而造成粘性增大的熔料及焦化物质:如注意螺杆与料筒是否磨损而存在死角,或加温系统失控,加工操作不当造成塑料长期加热而分解。可以通过抛光螺杆和料筒前端的内表面。
(6)改进浇口设计,如放大浇口直径,改变浇口位置,将浇口改成圆角过渡,试对浇口进行局部加热,在流道端添加冷料井。
(二)冷料斑
1、成因:冷料斑主要是指制件近浇口处带有雾色或亮色的斑纹或从浇口出发的宛如若蚯蚓贴在上面的弯曲疤痕,它们由进入型腔的塑料前锋或因过分的保压作用而后来挤进型腔的冷料造成,前锋料因为射咀或流道的冷却作用传去热量,在进入型腔前部分被冷却固化,当通过狭窄的浇口而扩张注入型腔时,形成熔体破裂,紧接着又被后来的热熔料推拥,于是就成了冷料斑。
2、解决措施:
(1)冷料井要开设好。还要考虑浇口上的形式、大小和位置,防止料的冷却速度悬殊。
(2)射嘴中心度要调好,射咀与模具入料上的配合尺寸要设计好,防止漏料或造成有冷料被带入型腔。
(3)模具排气度良好。气体的干扰会使浇口出现混浊性的斑纹。
(4)提高模温。减慢注射速度,增大注射压力,减低保压与注射时间,减低保压压力。
(5)干燥好塑料。少用润滑剂,防止粉料被污染。
四、收缩凹陷
1、机台方面:
(1)射嘴孔太大造成融料回流而出现收缩,太小时阻力大料量不足出现收缩。
(2)锁模力不足造成飞边也会出现收缩,应检查锁模系统是否有问题。
(3)塑化量不足应选用塑化量大的机台,检查螺杆与料筒是否磨损。
2、模具方面:
(1)制件设计要使壁厚均匀,保证收缩一致。
(2)模具的冷却、加温系统要保证各部份的温度一致。
(3)浇注系统要保证通畅,阻力不能过大,如主流道、分流道、浇口的尺寸要适当,光洁度要足够,过渡区要圆弧过渡。
(4)对薄件应提高温度,保证料流畅顺,对厚壁制件应降低模温。
(5)浇口要对称开设,尽量开设在制件厚壁部位,应增加冷料井容积。
3、塑料方面:
结晶性的塑料比非结晶性塑料收缩历害,加工时要适当增加料量,或在塑料中加成换剂,以加快结晶,减少收缩凹陷。
4、加工方面:
(1)料筒温度过高,容积变化大,特别是前炉温度,对流动性差的塑料应适当提高温度、保证畅顺。
(2)注射压力、速度、背压过低、注射时间过短,使料量或密度不足而收缩压力、速度、背压过大、时间过长造成飞边而出现收缩。
(3)加料量即缓冲垫过大时消耗注射压力,过小时,料量不足。
(4)对于不要求精度的制件,在注射保压完毕,外层基本冷凝硬化而夹心部份尚柔软又能顶出的制件,及早出模,让其在空气或热水中缓慢冷却,可以使收缩凹陷平缓而不那么显眼又不影响使用。
五、银纹(包括表面气泡和内部气孔)
造成缺陷的主要原因是气体(主要有水汽、分解气、溶剂气、空气)的干扰。
1、机台方面:
(1)料筒、螺杆磨损或过胶头、过胶圈存在料流死角,长期受热而分解。
(2)加热系统失控,造成温度过高而分解,应检查热电偶、发热圈等加热元件是否有问题。螺杆设计不当,造成个解或容易带进空气。
2、模具方面:
(1)排气不良。
(2)模具中流道、浇口、型腔的磨擦阻力大,造成局部过热而出现分解。
(3)浇口、型腔分布不平衡,冷却系统不合理都会造成受热不平衡而出现局部过热或阻塞空气的通道。
(4)冷却通路漏水进入型腔。
3、塑料方面:
(1)塑料湿度大,添加再生料比例过多或含有有害性屑料(屑料极易分解),应充分干燥塑料及消除屑料。
(2)从大气中吸潮或从着色剂吸潮,应对着色剂也进行干燥,最好在机台上装干燥器。
(3)塑料中添加的润滑剂、稳定剂等的用量过多或混合不均,或者塑料本身带有挥发性溶剂。混合塑料受热程度难以兼顾时也会出现分解。
(4)塑料受污染,混有其它塑料。
4、加工方面:
(1)设置温度、压力、速度、背压、熔胶马达转速过高造成分解,或压力、速度过低,注射时间、保压不充分、背压过低时,由于未能获得高压而密度不足无法熔解气体而出现银纹,应设置适当的温度、压力、速度与时间及采用多段注射速度。
(2)背压低、转速快易使空气进入料筒,随熔料进入模具,周期过长时融料在料筒内受热过长而出现分解。
(3)料量不足,加料缓冲垫过大,料温太低或模温太低都影响料的流动和成型压力,促使气泡的生成。
六、颜色及光泽缺陷(表面暗色光泽差)
正常情况下,制件表面具有的光泽主要由塑料的类型、着色剂及模面的光洁度所决定。造成不良情况的原因及解决方法如下:
1、模具光洁度差,型腔表面有锈迹等,模具排气不良。
2、模具的浇注系统有缺陷,应增大冷料井,增大流道、抛光主流道、分流道和浇口。
3、料温与模温偏低,必要时可用浇口局部加热办法。
4、加工压力过低、速度过慢、注射时间不足、背压不足,造成密实性差而使表面暗色。
5、塑料要充分塑化,但要防止料的降解,受热要稳定,冷却要充分,特别是厚壁的。
6、防止冷料进入制件,必要时改用自锁式弹簧或降低喷嘴温度。
7、使用的再生料过多,塑料或着色剂质量差,混有水汽或其它杂质,使用的润滑剂质量差。
8、锁模力要足够。
七、颜色不均
原因及解决方法如下:
1、着色剂扩散不良,这种情况往往使浇口附近出现花纹。
2、塑料或着色剂热稳定性差,要稳定制件的色调,一定要严格固定生产条件,特别是料温、料量和生产周期。
3、对结晶型塑料,尽量使制件各部分的冷却速度一致,对于壁厚差异大的制件,可用着色剂来掩蔽色差,对于壁厚较均匀的制件要固定好料温和模温。
4、制件的造型和浇口形式,位置对塑料充填情况有影响,使制件的某些局部产生色差,必要时要进行修改。
八、白霜
有些聚苯乙烯类制件,在脱模时,会在靠近分型面的局部表面发现附着一层薄薄的白霜样物质,大多经抛光后能除去。这些白霜样物质同样会附在型腔表面,这是由于塑料原料中的易挥发物或可溶性低分子量的添加剂受热后形成气态,从塑料熔体释出,进入型腔后被挤迫到靠近有排气作用的分型面附近,沉淀或结晶出来。这些白霜状的粉末和晶粒粘附在模面上,不单会刮伤下一个脱模制件,次数多了还将影响模面的光洁度。不溶性填料和着色剂大多与白霜的出现无关。白霜的解决方法:加强原料的干燥,降低成型温度,加强模具排气,减少再生料的掺加比例等,在出现白霜时,特别要注意经常清洁模面。
九、白边
白边是改性聚乙烯和有机玻璃特有的注射缺陷,大多出现在靠近分型面的制件边缘上。白边是由无数与料流方向垂直的拉伸取向分子和它们之间的微细距离组成的集合体。在白边方向上尚存在高分子连接相,因而白边还不是裂缝,在适当的加热下,有可能使拉伸取向分子回复自然卷曲状态而使白边消退。
解决措施:
1、生产过程注意保持模板分型面的紧密吻合,特别是型腔周围区域,一定要处于真正充分的锁模力下,避免纵向和横向胀模。
2、降低注射压力、时间和料量,减少分子的取向。
3、在模面白边位置涂油质脱模剂,一方面使这个位置不易传热,高温时间维持多一些,另一方面使可能出现白边受到抑制。
4、改进模具设计。如采用弹性变形量较小的材料制作模具,加强型腔侧壁和底板的机械承载力,使之足以承受注射时的高压冲击和工作过程温度的急剧升高,对白边易发区给予较高的温度补偿,改变料流方向,使型腔内的流动分布合理。
5、考虑换料。
十、色条、色线、色花
这是采用色母粒着色的塑料制件较常出现的问题,虽然色母粒着色在色型稳定性、色质纯度和颜色迁移性等方面均优于干粉着色、染浆着色,但分配性,亦即色粒在稀释塑料在混合均匀程度却相对较差,制成品自然就带有区域性色泽差异。
解决措施:
1、提高加料段温度,特别是加料段后端的温度,使其温度接近或略高于熔融段温度,使色母粒进入熔融段时尽快熔化,促进与稀释均匀混合,增加液态混合机会。
2、在螺杆转速一定的情况下,增加背压压力使料筒内的熔料温度、剪切作用都得到提高。
3、修改模具,特别浇注系统,如浇口过宽,融料通过时,紊流效果差,温度提升不高,于是就不均匀,色带模腔,应予改窄。
十一、生产缓慢
造成的原因及解决方法如下:
1、塑料温度、模具温度高,造成冷却时间长。
2、熔胶时间长。应降低背压压力,少用再生料防止架空,送料段冷却要充分。
3、机台的动作慢。可从油路与电路调节使之适当加快。
4、模具的设计要方便脱模,尽量设计成全自动操作。
5、制作壁厚过大,造成冷却时间过长。
6、喷嘴流涎,妨碍正常生产。应采用自锁式射嘴,或降低射嘴温度。
7、料筒供热量不足。应换用塑化容量大的机台或加强对料的预热。
十二、开裂
开裂,包括制件表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成或创伤危机,按开裂时间分脱模开裂和应用开裂。具体分析如下:
1、加工方面:
(1)加工压力过大、速度过快、充料愈多、注射、保压时间过长,都会造成内应力过大而开裂。
(2)调节开模速度与压力防止快速强拉制件造成脱模开裂。
(3)适当调高模具温度,使制件易于脱模,适当调低料温防止分解。
(4)预防由于熔接痕,塑料降解造成机械强度变低而出现开裂。
(5)适当使用脱模剂,注意经常消除模面附着的气雾等物质。
(6)制件残余应力,可通过在成型后立即进行退火热处理来消除内应力而减少裂纹的生成。
2、模具方面:
(1)顶出要平衡,如顶杆数量、截面积要足够,脱模斜度要足够,型腔面要有足够光滑,这样才防止由于外力导致顶出残余应力集中而开裂。
(2)制件结构不能太薄,过渡部份应尽量采用圆弧过渡,避免尖角、倒角造成应力集中。
(3)尽量少用金属嵌件,以防止嵌件与制件收缩率不同造成内应力加大。
(4)对深底制件应设置适当的脱模进气孔道,防止形成真空负压。
(5)主流道足够大使浇口料未来得及固化时脱模,这样易于脱模。
(6)主流道衬套与喷嘴接合应当防止冷硬料的拖拉而使制件粘在定模上。
3、材料方面:
(1)再生料含量太高,造成制件强度过低。
(2)湿度过大,造成一些塑料与水汽发生化学反应,降低强度而出现顶出开裂。
(3)材料本身不适宜正在加工的环境或质量欠佳,受到污染都会造成开裂。
4、机台方面:注塑机塑化容量要适当,过小塑化不充分未能完全混合而变脆,过大时会降解。
十三、制件尺寸不稳定
制件尺寸变化,本质上是塑料不同收缩程度所造成的。凡是料温、模具、压力、生产周期变化不定的操作,都将导致制件尺寸的变化,尤其是结晶度较大的PP、PE、尼龙等是如此。具体分析如下:
1、机台方面:
(1)塑化容量不足应选用塑化容量大的机台。
(2)供料不稳定,应检查机台的电压是否波动,注射系统的元件是否磨损或液压阀方面是否有问题。
(3)螺杆转速不稳定,应检查马达是否有故障,螺杆与料筒是否磨损,液压阀是否卡住,电压是否稳定。
(4)温度失控,比例阀、总压力阀工作不正常,背压不稳定。
2、模具方面:
(1)要有足够的模具强度和刚性,型腔材料要采用耐磨材料。
(2)尺寸精度要求很高时,尽量不采用一模多腔形式。
(3)顶出系统、浇注系统、冷却系统要设置合理,保证生产条件的稳定。
3、塑料方面:
(1)新料与再生料的混合要一致。
(2)干燥条件要一致,颗粒要均匀。
(3)选料时充分考虑收缩率对尺寸精度的影响。
4、加工方面:
(1)塑料加工温度过低,应提高温度,因为温度越高,尺寸收缩越小。
(2)对结晶型塑料,模具温度要低些。
(3)成型周期要保持稳定,不能过大的波动。
(4)加料量即射胶量要稳定。
十四、熔接缝
熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件孔洞、流速不连贯的区域、充模料流中断的区域而以多股形式汇合时,因不能完全熔合而产生线性的熔接缝。此外在发生浇口喷射充模也会生成熔接缝,熔接缝处的强度等性能很差。具体分析如下:
1、加工方面:
(1)注射压力、速度过低,料筒温度、模温过低,造成进入模具的融料过早冷却而出现熔接缝。
(2)注射压力、速度过高时,会出现喷射而出现熔接缝。
(3)应增加转速,增加背压压力使塑料粘度下降,密度增加。
(4)塑料要干燥好,再生料应少用,脱模剂用量太多或质量不好也会出现熔接缝。
(5)降低锁模力,方便排气。
2、模具方面:
(1)同一型腔浇口过多,应减少浇口或对称设置,或尽量靠近熔接缝设置。
(2)熔接缝处排气不良,应开设排气系统。
(3)浇道过大、浇注系统尺寸不当,浇口开设尽量避免熔体在嵌件孔洞周围流动,或尽量少用嵌件。
(4)壁厚变化过大,或壁厚过薄,应使制件的壁厚均匀。
(5)必要时应在熔接缝处开设熔合井使熔接缝脱离制件。
3、塑料方面:
(1)对流动性差或热敏性的塑料应适当添加润滑剂及稳定剂。
(2)塑料含的杂质多,必要时要换质量好的塑料。
十五、翘曲(变形、弯曲、扭曲)
由于塑料成型时流动方向的收缩率比垂直方向的大,使制件各向收缩率不同而翘曲,又由于注射充模时不可避免地在制件内部残留有较大的内应力而引起翘曲,这些都是高应力取向造成的变形的表现。所以从根本上说,模具设计决定了制件的翘曲倾向,要通过变更成型条件来抑制这种倾向是十分困难的,最终解决问题必须从模具设计和改良着手。具体分析如下:
1、模具方面:
(1)制件的厚度、质量要均匀。
(2)冷却系统的设计要使模具型腔各部分温度均匀,浇注系统要使料流对称避免因流动方向、收缩率不同而造成翘曲,适当加粗较难成型部份的分流道、主流道,尽量消除型腔内的密度差、压力差、温度差。
(3)制件厚薄的过渡区及转角要足够圆滑,要有良好的脱模性,如增加脱模余度,改善模面的抛光,顶出系统要保持平衡。
(4)排气要良好。
(5)增加制件壁厚或增加抗翘曲方向,由加强筋来增强制件抗翘曲能力。
(6)模具所用的材料强度不足。
2、塑料方面:
结晶型比非结晶型塑料出现的翘曲变形机会多,加之结晶型塑料可利用结晶度随冷却速度增大而降低,收缩率变小的结晶过程来矫正翘曲变形。
3、加工方面:
(1)注射压力太高,保压时间太长,熔料温度太低速度太快会造成内应力增加而出现翘曲变形。
(2)模具温度过高,冷却时间过短,使脱模时的制件过热而出现顶出变形。
(3)在保持最低限度充料量下减少螺杆转速和背压降低密度来限制内应力的产生。
(4)必要时可对容易翘曲变形的制件进行模具软性定形或脱模后进行退米处理。
十六、变色和焦化或黑点
主要原因是塑料或添加的紫外线吸收剂、防静电剂等在料筒内过热分解,或在料筒内停留时间过长而分解、焦化,再随同熔料注入型腔形成。
1、机台方面:
(1)由于加热控制系统失控,导致料筒过热造成分解变黑。
(2)由于螺杆或料筒的缺陷使熔料卡入而屯积,经受长时间固定加热造成分解。应检查过胶头套件是否磨损或里面是否有金属异物。
(3)某些塑料如ABS在料筒内受到高热而交联焦化,在几乎维持原来颗粒形状情形下,难以熔融,被螺杆压破碎后夹带进入制件。
2、模具方面:
(1)模具排气不衣,易烧焦,或浇注系统的尺寸过小,剪切过于历害造成焦化。
(2)模内有不适当的油类润滑剂、脱模剂。
3、塑料方面:
塑料挥发物过多,湿度过大,杂质过多,再生料过多,受污染。
4、加工方面:
(1)压力过大,速度过高,背压过大,转速过快都会使料温分解。
(2)应定期清洁料筒,清除比塑料耐性还差的添加剂。
十七、肿胀和鼓泡
有些塑料制件在成型脱模后,很快在金属嵌件的背面或在特别厚的部位出现肿胀或鼓泡。这是因为未完全冷却硬化的塑料在内压罚的作用下释放气体膨胀造成。
解决措施:
1、有效的冷却。降低模温,延长开模时间,降低料的干燥与加工温度。
2、降低充模速度,减少成形周期,减少流动阻力。
3、提高保压压力和时间。
4、改善制件壁面太厚或厚薄变化大的状况。
十八、透明制件缺陷
聚苯乙烯、有机玻璃的透明制件,有时候透过光线可以看到一些闪闪发光的细丝般的银纹。这些银纹又称熔斑或裂纹。这是由于拉应力的垂直方向产生了应力,使用权聚合物分子发重型流动取向而与未取向部分折完率差异表现出来。
解决方法:
1、消除气体及其它杂质的干扰,对塑料充分干燥。
2、降低料温,分段调节料筒温度,适当提高模温。
3、增加注射压力,降低注射速度。
4、增加或减少预塑背压压力,减少螺杆转速。
5、改善流道及型腔排气状况。
6、清理射嘴、流道和浇口可能的堵塞。
7、缩短成型周期,脱模后可用退火方法消除银纹:对聚苯乙烯在78℃时保持15分钟,或50℃时保持1小时,对聚碳酸酯,加热到160℃以上保持数分钟。
十九、气泡(真空泡)
气泡的气体十分稀薄属于真空泡。一般说来,如果在开模瞬间已发现存在气泡是属于气体干扰问题。真空泡的形成是由于充注进塑料不足或压力较低。在模具的急剧冷却作用下,与型腔接角的燃料牵拉,造成体积损失的结果。
解决措施:
1、提高注射能量:压力、速度、时间和料量,并提高背压,使充模丰满。
2、增加料温流动顺畅。降低料温减少收缩,适当提高模温,特别是形成真空泡部位的局部模温。
3、将浇口设置在制件厚的部份,改善喷嘴、流道和浇口的流动状况,减少压务的消耗。
4、改进模具排气状况。
二十、低光洁度,表面光泽差
有两个主要原因影响整体透明度一是模面抛光不好,二是熔料过早冷却。
解决方法:
1、增加料温,注射压力与速度,特别是模温。模温对光泽有显著的影响。
2、改善浇口的位置,注意料流通畅。
3、防止塑料的降解或塑化不完全。
4、增长模内冷却时间,保压时间也应加长一些。
5、防止气体的干扰。
二十一、震纹(波纹)
PS等刚性塑料制件在其浇口附近的表面,以浇口为中心的形成密集的波纹。在时称为震纹。产生原因是熔体粘度过大而以滞流形式充模时,前端的料一接触到型腔表面便很快冷凝收缩起来,而后来的熔料又胀开已收缩的冷料继续前进过程的不断交替使料流在前进中形成了表面震纹。
解决方法:
1、提高料筒温度特别是射嘴温度,还应提高模具温度。
2、提高注射压力与速度,使其快速充模型腔。
3、改善流道、浇口尺寸,防止阻力过大。
4、模具排气要良好,要设置足够大的冷料井。
5、制件不要设计得过于薄。
二十二、泛白、雾晕
这是由于气体或空气中的杂质的污染而出现的缺陷。
解决方法:
1、消除气体的干扰,就意防止杂质的污染。
2、提高料温与模温,分段调节料筒温度,但要防止温度过高而分解。
3、增加注射压力,延长保压时间,提高背压。
二十三、白烟、黑斑
在PS透明制件上,透过光线时会显现一缕白烟状物,位置与大小飘忽不定。这主要是由于塑料在料筒中局部过热分解形成,有时白烟会变焦黄,甚至成为黑斑。
解决方法:
1、降低料温,缩短料在料筒里边停留的时间,降低转速与背压。
2、注意检查螺杆与料筒的配合精度,检查过胶头等是否磨损。
3、少用再生料、筛除有害性的屑料。消除料筒及原料中的异种塑料的污染。
二十四、制件出现分层剥离
原因及排除方法:
1、料温太低、模具温度太低,造成内应力与熔接缝的出现。
2、注射速度太低,应适当减慢速度。
3、背压太低。
4、原料内混入异料杂质,应筛除异料或换用新料。
二十五、主流道粘模
原因及排除方法:
1、冷却时间太短,主流道尚未凝固。
2、主流道斜度不够,应增加其脱模斜度。
3、主流道衬套与射嘴的配合尺寸不当造成漏流。
4、主流道粗糙,主流道无冷却井。 5、射嘴温度过低,应提高温度。
4. 注塑成型工艺方面的知识
制品质量要求的不断提高,都对注射成型工艺提出了更高的要求。正确选择注射设备,并合理地设定成型工艺、优化工艺条件,是提高制品质量的关键。
正确选择注塑机
注塑机的性能直接影响注塑制品的质量,不同规格及性能要求的注塑机,价格也会相差很多。
注塑机规格选择
在选择注塑机规格时,首先要考虑到生产模具的状况,因为同一台注塑机往往要满足大小不同的多副模具生产,应根据制件重量、模具尺寸等来确定注塑机规格,即注塑机最大锁模力和最大注射量,然後根据注塑机厂商所提供的规格型号选择合适的机型。大部分厂商都提供客制化服务,这给选购注塑机提供了极大的方便;其次要考虑是否需要一些特殊配置,如生产PA、PC等材料时需选用专用螺杆,成型带有进抽芯或脱螺纹的模具时需配备相应的装置;再次,要根据模具结构、产品质量等方面的因素来确定是否需要选用一些具有特殊功能的注塑机,如成型薄壁长流动制品(一般指L/D 300)时,需选用高注射速度注塑机,精密电子配件需选用精密全闭环控制注塑机等。
锁模力设定
理论上,锁模力可按下式进行计算 s
Fcm>=K × P平均 × A制品×10
式中 sFcm C锁模力,(KN)
K C安全系数,一般取1-1.2
P平均 C模腔平均压力(MPa)
A制品 C制品在模具分型面上的最大投影面积(cm2)
在实际生产中,锁模力的调整还应考虑模具在生产中受热膨胀所产生的影响,一般应留有0.1-0.2mm的余量;锁模力的设定原则是在保证产品质量的前提下以低锁模力为宜。
注塑工艺参数设定
料筒温度、模具温度
根据不同塑料材料的性能来设定螺杆料筒温度,料筒设定温度一般高於塑料熔点10℃-30℃。必须注意,不同厂商所提供的材料因合成方法或添加助剂类型的不同,它们的熔点和在料筒中允许停留时间也会有差异。如下页表1,对Solutia公司的PA66(牌号为21SPC)和Rhodia公司的PA66(牌号为25AE1),它们的熔点和各温度下允许停留时间进行对比。
模具温度在设定时一般使用循环水冷却,但在生产精密尺寸或表面质量要求较高的制品时,应根据工艺要求使用能够进行准确控制的模温机。
注射保压时间、冷却时间
注射时间、保压时间和冷却时间须根据产品厚度、模具温度、材料性能等进行设定。注射时间设定一般以略大於螺杆完成注射行程移动的时间即可,过长的注射时间不但会产生机械磨损、能耗增加等负面影响,同时也会延长成型周期。保压时间设定根据产品厚度来设定,薄壁产品在成型时可不用保压时间;在设定保压时间时,只要产品表面无明显凹陷即可,也可用称重法来确定,逐步延长保压时间直至产品质量不再变化的时间即可定为最佳保压时间。冷却时间同样需根据产品厚度、模具温度、材料性能来确定,一般无定型聚合物所需冷却时间要比结晶型聚合物时间长。
注射压力、速度
注射压力设定要遵循宜低不宜高的原则,只要能提供足够动力达到所要求的注射速度、使熔体能够顺利充满型腔即可,过高的压力容易使制品内产生内应力;但在成型尺寸精度较高的制品时,为防止产品收缩过度,可以采用高压力注射以减少制品脱模後的收缩。
注射速度会影响产品的外观质量,其设定应根据模具的几何结构、排气状况等进行设定,一般在保证良好的外观前提下,尽量提高注射速度,以减少充填时间。在注射成型中,熔体在模具内流动时,模壁会形成固化层,因而降低了可流动通道的厚度,一般根据模具结构和注射速度不同,模壁会有0.2mm左右的固化层。因此成型中通常采用较快的注射速度。
注射行程、多级注射参数
在成型中,首先须确定注射行程,理论上,注射行程可按下式计算 s
S1=4(CVp+Va)/ρDs2
式中 sS1? C注射行程 Vp C产品体积
ρ C树脂密度 C C型腔数目
Va C浇口体积 Ds C螺杆直径
在实际生产中,若已知“产品+浇口”的总重量,则可用下式来计算注射行程 s
S1=(M/Mmax)?Smax+(5~10)mm
式中 s S1---注射行程,mm
M C“产品+浇口”总重量,g
Mmax C注塑机最大注射量,g
Smax C注塑机最大注射行程,mm
由於浇道系统及模具各部位几何形状不同,为满足产品质量要求,在不同部位对充模熔体的流动状态(主要指流动时压力、速度)有不同要求。在一个注射过程中,螺杆向模具推进熔体时,要求实现在不同的位置上有不同的压力和速度,称之为多级注射成型。一般塑件在成型时至少设定三段或四段以上注射才是比较科学的,即主流道处为第一段,分流道至浇口处为第二段,产品充满型腔约90%为第三段,剩余部分为第四段,可用计算重量法来确定各段的切换位置点;实际生产中,应根据产品质量要求、流道结构、模具排气状况等对多级注射工艺参数进行科学分析,合理设定。通常可采用调试观察法进行设定,将注射时所需找切换位置点的压力/速度设定为0,观察熔体的走向位置及产品缺陷状况,逐步进行调整,直至找出合理的位置点。但在调试观察的过程中必须注意欠注产品的脱模状况,以免在模具某些凹陷部位因欠注而发生粘模。
其它工艺参数
在注射成型中,除了成型温度、压力、速度、时间、多级注射切换位置等几个主要参数的设定以外,还有许多其它的工艺参数,如背压、螺杆转速、螺杆倒索防流延以及其它各动作参数设定等,也不能忽视其设定。
工艺参数设定实例
以生产尼龙束线带产品为例,产品质量要求 s产品达到规定拉力标准;表面无银丝、气泡、缩痕等各类不良现象;成型後产品束紧性良好,无松脱现象。使用材料为PA66;注塑成型机为JSW1000-EⅡ-SP,模具结构为热流道式,浇口型式为点浇口。
首先根据产品特点以及模具结构来确定工艺参数设定原则 s(1)因产品流动长度较长,L/t(流程与壁厚比)为511,应选择高速注射成型;(2)浇口型式为点浇口,须使用较高压力以克服流动时的阻力;(3)为保证产品能顺利充模,熔料必须有良好的流动性,成型温度应适当偏高;(4)高压高速注射至未端时容易产生飞边,成型机必须有低惯性压力、速度切换;(5)因产品壁厚较小,可不使用保压;
拟定注射工艺参数必须了解设备性能、模具结构、成型材料及产品质量要求等方面的信息,科学合理地设定各成型参数。首先要根据产品成型状况逐步进行工艺参数的调整,正确的调整顺序为压力→速度→温度。每次更改参数时,输入的参数已为电脑所确认後再进行下一个参数更改,应避免同时更改两个以上参数;其次在产品进入稳定生产中,须尽量保持各参数的稳定,应作详细记录,若变更幅度过大时,应及时查找原因。另外,每次模具上线时成型工艺须尽量固定,便於成品质量控制。