注塑常見問題及解決方案
日常注塑過程中我們經(jīng)常會遇到各種各樣的質(zhì)量問題,注塑產(chǎn)品的質(zhì)量問題包括輕微的表面缺陷和更嚴重的質(zhì)量問題,從而影響產(chǎn)品的性能和安全。它們通常是由成型工藝,材料使用,模具設(shè)計或三者結(jié)合的問題所引起。最佳的工藝設(shè)置對于最終生產(chǎn)率水平,零件質(zhì)量和最終注塑成本至關(guān)重要。系統(tǒng)性的來解答一下常見的注塑問題及解決方案。
問題1:短射
當熔融材料流沒有完全填充模具中的空腔時發(fā)生短射,結(jié)果是冷卻后模制部件不完整。這種影響通常遠離澆口,特別是涉及較長的流動距離,薄壁(或組合),或由聚合物填充的模制部件,導致產(chǎn)品功能或外觀上有缺陷
常見原因可能是:
1. 注入的材料量不足
2. 注射填充速度不足
3. 壓力不足
4. 注射時間不足
5. 不平衡的多腔模具
6. 異物堵塞噴嘴
7. 注射溫度太低
8. 澆口或通風口太小
9. 模具溫度太低
10. 螺桿,機筒過度磨損
解決方案:
1. 用更寬的通道或閘門重新設(shè)計模具以獲得更好的流動性
2. 提高注射速度或壓力或選擇較薄的基材以改善流動性
3. 提高模具溫度以防止材料過快冷卻
4. 增加額外的通風孔或擴大模具內(nèi)的現(xiàn)有通風口,以使被困空氣逸出
問題2:噴射
噴射是指模制部件中的一種變形,當注入熔融材料的初始“射流”注入模腔中時,該模腔內(nèi)的空氣在腔體填充之前開始凝固。噴射通常表現(xiàn)為成品部件表面的波浪線,通常從注射的初始澆口開始。這種可見的流動模式可能會導致部分軟弱。
造成這種現(xiàn)象的原因是當熔融聚合物或其他材料在高壓下通過小澆口注入時,它通常會迅速從澆口噴出,而不是逐漸填充模腔。當這種材料的第一行冷卻模具壁并開始變硬時,剩余的模具材料將其推動,在成品部件的表面留下印痕。
解決方案:
1. 降低注射壓力以防止材料快速噴入模腔
2. 增加材料和模具溫度以防止初始材料射流早期凝固
3. 使用注射澆口設(shè)計模具,使材料穿過模具而不是縱向
問題3:閃光
閃光(也稱為“噴濺”或“毛刺”)是多余的模制材料,其在組件邊緣處呈現(xiàn)為薄唇或突起。出現(xiàn)閃光是因為材料已流入預定流道的外部并進入工具板之間的空間或噴射器針腳處。閃光通常出現(xiàn)在接縫,密封面,排氣通道或噴射器附近。
常見原因可能是:
1. 注射壓力過高(填充或包裝)
2. 模具表面上的異物(污染物,污垢等)
3. 注塑和模具溫度過高
4. 樹脂熔體粘度太低
5. 關(guān)閉模具的表面不匹配
解決方案:
1. 如果鋼板不能適當?shù)嘏浜显谝黄鸹蛟试S材料流出通道,則可以重新設(shè)計模具
2. 增加板夾持力以限制材料流向通道
3. 調(diào)整模具溫度,注塑壓力和通風以改善材料流動
問題4:水槽痕跡
水槽痕跡是表面的美學缺陷。它們表現(xiàn)為凹陷,通常出現(xiàn)在模制件的較厚部分。根本原因通常是在結(jié)晶過程中材料的收縮。
沉降痕跡主要由冷卻過程中的熱收縮(收縮)引起。外部材料冷卻并固化后,內(nèi)部材料開始冷卻。它的收縮將外部材料(表面)向內(nèi)拉,造成水槽痕跡。
常見原因可能是:
1. 注射壓力不足
2. 保壓時間不足
3. 材料量不足
4. 冷卻或注射時間不足
5. 注射速度過高
6. 熔體或模具溫度過高
7. 零件設(shè)計不佳,不統(tǒng)一的墻壁和/或過度的壁厚
解決方案:
1. 增加保持壓力和時間以使零件表面附近的材料冷卻
2. 增加冷卻時間以限制收縮
3. 用較薄的組件壁設(shè)計模具,以便在表面附近進行更快的冷卻
問題5:空洞(氣泡)
空洞在模制品中表現(xiàn)為小氣泡或氣泡,通常由空氣,氣體或真空產(chǎn)生。如果物品高度透明,則空隙變得更加明顯??斩吹闹饕蛑皇悄K軌毫Σ蛔阋云仁菇亓舻目諝怆x開模腔。
常見原因可能是:
1. 未能完全填充模具
2. 模具排氣不良,特別是在凸出物周圍
3. 填充率過快(被困空氣產(chǎn)生短射擊)
4. 模具溫度不匹配
5. 部件厚度過大
6. 包裹著水分
7. 吸收空氣的多孔或非常細的添加劑粉末包裹空氣
解決方案:
1. 提高注射壓力以強制截留氣泡
2. 選擇粘度較低的材料來限制氣泡形成的風險
3. 將澆口放置在模具最厚部分附近,以防止材料最容易受到空隙的過早冷卻
問題6:翹曲
當部件的不同部分收縮不均勻時,翹曲是注塑產(chǎn)品可能發(fā)生的變形。正如木材在干燥不均勻時會發(fā)生翹曲一樣,塑料和其他材料在冷卻過程中會發(fā)生翹曲,因為不均勻的收縮會對模塑部件的不同區(qū)域施加不必要的壓力。這種不適當?shù)膲毫е鲁善妨慵诶鋮s時彎曲或扭曲。注塑塑料和類似材料翹曲的主要原因之一是冷卻發(fā)生得太快。熔融材料的溫度過高或?qū)嵯禂?shù)低可能會使問題惡化。
解決方案:
1. 確保冷卻過程是漸進的和足夠長的時間,以防止材料受到不均勻的應(yīng)力
2. 降低材料或模具的溫度
3. 嘗試切換到在冷卻過程中收縮較少的材料(例如,填充顆粒的熱塑性塑料收縮率遠低于半結(jié)晶材料或未填充的等級)
4. 重新設(shè)計具有均勻壁厚和部分對稱性的模具,以確保冷卻過程中零件的更大穩(wěn)定性
問題7:燒傷痕跡
燒焦痕跡是由注塑過程中聚合物降解引起的缺陷,在模制塑料部件的邊緣或表面上出現(xiàn)黑色或銹色變色。
常見原因可能是:
1. 注射壓力過高
2. 注射速度過高
3. 背壓太高
4. 溫度過高
5. 排氣不足
6. 流道位置或設(shè)計不當
7. 其他材料污染
解決方案:
1. 降低熔體和模具溫度以防止過熱
2. 降低注射速度以限制模具內(nèi)空氣滯留的風險
3. 放大氣體通風口和大門,使被困空氣逃離模具
4. 縮短模具周期時間,以便任何空氣和樹脂都不會過熱
問題8:變色
當模塑部件是不同于預期的顏色時,發(fā)生變色或“色斑”。通常變色局限于模制部件上的局部區(qū)域或幾條不正常的顏色。這種缺陷通常影響零件的外觀而不降低其強度。
變色的常見原因是料斗中的剩余顆?;蛳惹吧a(chǎn)過程中噴嘴或模具中的殘留樹脂。其他可能的原因是著色劑的熱穩(wěn)定性差或者母料不適當混合。
解決方案:
1. 確保工人 在生產(chǎn)運行之間正確清潔料斗,噴嘴和模具 ,以消除任何殘留的顆?;蚧?/span>
2. 考慮使用清洗劑去除機器上多余的顏色
3. 確保您或您的供應(yīng)商使用具有足夠熱穩(wěn)定性的著色劑
4. 確保色母均勻混合以獲得一致的色彩輸出
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問題9:焊接線
焊接線代表模塑零件中的光學和機械缺陷。焊接線通常出現(xiàn)在注塑過程中聚合物流動在一起的區(qū)域。由于注射期間的流動湍流而出現(xiàn)流痕。焊接線可出現(xiàn)在熔融材料在模具中分裂成兩個或更多方向后會聚的模制部件的表面上。毛發(fā)狀的焊接線是材料粘合力弱的結(jié)果,這降低了部件的強度。
常見原因可能是:
1. 注射溫度太低
2. 模具溫度不均勻或太低
3. 模具填充太快或太慢
4. 模具脫模劑或潤滑劑太多
5. 模具表面被劃傷或不干凈
6. 填充速度和/或時間太低
7. 排氣不足
解決方案:
1. 增加材料溫度以防止局部凝固
2. 在材料填滿模具之前,提高注射速度和壓力以限制冷卻
3. 重新設(shè)計模具以消除分區(qū)
4. 切換到熔點較低或粘度較低的材料,以便更快流動并防止早期冷卻
問題10:分層
分層,有時稱為層壓或分層,是模制部件的表面可以逐層剝離的缺陷。類似于片狀云母上。這通常被認為是相當嚴重的缺陷,因為它會降低組件的強度。
分層的最常見原因是樹脂顆?;蚱渌呐c異物的污染。當兩種材料不能正確粘合時會產(chǎn)生片狀分離。例如,將普通的基礎(chǔ)塑料(如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS))與不相容的塑料(如聚丙烯(PP))結(jié)合使用。
可能原因:
1. 高剪切應(yīng)力
2. 不相容的材料混合在一起
3. 過度使用脫模劑
4. 過多的水分加熱并形成蒸汽,從而導致表面分層。
5. 材料降解
6. 過高的注射速度,停留時間或熔體溫度造成的。
7. 不正確的螺釘或澆道系統(tǒng)設(shè)計也可能導致材料退化。
解決方案:
1. 消除降解和剪切應(yīng)力過大
2. 降低剪切應(yīng)力
3. 消除過多的水分
4. 材料供應(yīng)商可為特定材料提供最佳干燥條件。
5. 減少回收材料
6. 避免過度使用脫模劑
7. 修理排出系統(tǒng)或其他問題,以消除脫模困難,而不是過度使用脫模劑。
8. 避免材料污染
11、流線
流線表現(xiàn)為波浪形圖案,通常與周圍區(qū)域的顏色略有不同,并且通常在模制組件的較窄部分上。它們也可能表現(xiàn)為靠近模具入口點的產(chǎn)品表面上的環(huán)形帶,或熔融材料流過的“澆口”。流痕通常不會影響組件的完整性。但是,如果在某些消費品(如高端太陽鏡)中發(fā)現(xiàn)它們,它們可能會很難看,并且可能無法接受。
流線通常是材料冷卻速度變化的結(jié)果,因為它在整個模具中以不同的方向流動。壁厚的不同也會導致材料以不同的速率冷卻,從而留下流線。例如,熔融塑料在注射過程中非常快速地冷卻,并且當注射速度太慢時流動痕跡很明顯。在仍然充滿模具的同時,塑料變得部分堅實并且膠粘,導致出現(xiàn)波紋。
解決方案:
1. 提高注塑速度,壓力和材料溫度,以確保材料在冷卻前充滿模具
2. 增加圍繞拐角處模具的壁厚,以幫助保持流量一致并防止流線
3. 重新定位模具澆口以在它們與模具冷卻劑之間形成更多的距離,以幫助防止材料在流動過程中過早冷卻
4. 增加噴嘴直徑以提高流速并防止早期冷卻
12、凹槽
凹槽是一種表面缺陷,其中“環(huán)”出現(xiàn)在模制零件的表面,主要是在針點澆口附近并同心地擴散到模制件上。
可能原因:
1. 庫存溫度不足
2. 注射速度不足
3. 模具溫度太低
4. 注塑口位置或設(shè)計不當
13、空氣條紋
模制零件中的空氣條紋在模制零件表面呈現(xiàn)出無光澤,銀色或白色條紋(條紋)。它們通??梢栽隈讽?,肋以及模制部件的壁厚可能變化的地方找到。它們也可以出現(xiàn)在澆口附近或靠近雕刻和凹陷處。
可能原因:
1. 排氣不足
2. 注射速度過快
3. 空氣回吸
4. 材料過度潮濕
5. 模具溫度太低
14、潮濕條紋
模制部件的表面可能會出現(xiàn)潮濕條紋,因為U形輪廓會逆著流動方向打開。它們通常表現(xiàn)為銀色條紋,表面粗糙或多孔。由模具表面上的濕氣引起的水分條紋表現(xiàn)為大且無光澤的層狀結(jié)構(gòu)。
主要原因是樹脂中的水分和模具表面的水分凝結(jié)。
解決方案;
降低樹脂中的水分含量
15、顏色條紋
由于顏色顏料在產(chǎn)品中的不均勻分布或模塑產(chǎn)品中各向同性顏料的不同取向,顏色條紋可能會出現(xiàn)在彩色部件上。熱效應(yīng)(顏料降解)也會導致物品上出現(xiàn)不同的顏色陰影。
可能原因:
1. 顏色分散或分布不充分
2. 不正確的母料
3. 設(shè)計不當
4. 缺乏分散的潤滑劑
5. 溫度過高
6. 注射壓力過高
16、應(yīng)力白化
應(yīng)力白化是由于內(nèi)部和外部應(yīng)力引起的聚合物材料中的應(yīng)力開裂引起的。在PP中,應(yīng)力增白通常伴隨共聚物作為基質(zhì)和橡膠相之間的微裂紋出現(xiàn)。典型的外觀位置是脫模點。由內(nèi)部應(yīng)力引起的應(yīng)力裂紋通??赡茉谀V撇考乃沙谶^程的生產(chǎn)之后幾天甚至幾周出現(xiàn)。
可能原因:
1. 塑料自身的特性(共聚物,耐沖擊性等)
2. 由成型條件引起的殘余應(yīng)力(例如:熔體溫度,零件設(shè)計,樹脂流動行為等)
3. 耐化學性(ESCR)
17、光澤差異
光澤差異通常由于模制部件的壁厚差異以及隨后在不同區(qū)域的不同冷卻速率而出現(xiàn)。
可能原因:
1. 模具表面的流動性
2. 加工溫度
3. 可變的冷卻條件
4. 模具中殘留應(yīng)力
18、粘在模具中
模塑件可能粘在模具中,無法正確彈出。這通常發(fā)生在收縮水平太低或太高以致不容易噴射,或者模制品的形狀和表面光潔度在模具本身中產(chǎn)生“粘著”效應(yīng)的情況下。
可能原因:
1. 外包裝 - 注射壓力太高
2. 底層包裝 - 過度收縮
3. 冷卻不足
4. 高度拋光的核心表面>拉絲拋光
5. 模具表面不規(guī)則
6. 中心和墻體錐度不足
7. 退刀槽設(shè)計不合理
需要注意的是,注塑過程中出現(xiàn)的問題及解決方案并不是唯一的,還受機器使用,機器設(shè)置,模具類型和復雜性,材料以及生產(chǎn)環(huán)境的影響。
通常,注塑制造需要對模具進行大量的前期投資。因此第一次設(shè)計模具尤其重要,盡量避免在發(fā)現(xiàn)嚴重缺陷后重新設(shè)計。與之對比,成型工藝或材料有關(guān)的缺陷往往更容易解決,成本也更低。但無論原因如何,模塑產(chǎn)品的缺陷都會極大地限制了模制器件的生產(chǎn)。以上18類常見的注塑成型缺陷問題及解決方案,對于確保注塑產(chǎn)品順利合格的生產(chǎn)會有一些幫助。