12 材料成型原理 缺陷200706014
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塑胶注成型不良缺陷种类及原因分析以及改善对策塑料制品不良及处理方法成型上的缺点有些是发生在机器性能、模具设计或原料特性本身外,大部分问题可靠调整操作条件来解决。
调整操作条件必须注意:每次变动一个因素见到其结果再变动另一个。
调整完了后必须观察一段时间,待操作平衡稳定后的结果才算数。
压力的变动在一两模内即知结果,而时间尤其温度的变动需观察十分钟后的结果才算稳定结果。
熟悉各种缺点可能的原因及优先调整因素,以下分项说明各种缺点,其可能发生的原因及对策。
有些缺点及原因仅限于某些原因,有些缺点则是由多种原因引起的。
成品未完整(SHORT SHOT)故障原因处理方法原料温度太低提高料筒温度注射压力太低提高注射压力预塑量不够增多计量行程射出时间太短增长射出时间射出速度太慢加快射出速度模具温度太低提高模具温度模具温度不匀重调模具水管模具排气不良恰当位置加适度之排气孔喷嘴阻塞拆除清理进料不平均重开模具溢口位置浇道或溢口太小加大浇道或溢口原料内润滑剂不够酌加润滑剂螺杆止逆环(过胶圈)磨损拆除检查修理机器注射量不够更换较大机器缩水(SINK MARK)预塑量不够增加预塑计量行程注射压力低提高注射压力保压压力不够提高保压压力注射时间太短增长射出时间注射速度太快减小速度溢口不平衡调整模具入口大小或位置喷嘴阻塞拆除清理料温过高降低料温模温不当调整适当之温度冷却时间不够酌延冷却时间排气不良在缩水处设排气孔成品本身或其肋(RIB)及柱(BOSS)过厚检讨成品料筒过大更换较小规格料筒螺杆止逆环(过胶圈)磨损拆除检查修理成品粘模(PRODUCT STICKING)注射压力太高降低射出压力剂量过多使用脱模剂保压时间太久减少保压时间注射速度太快减小速度料温过高降低料温进料不均匀使部分过饱变更溢口大小或位置冷却时间不足增加冷却时间模具温度过高或过低调整模温及两侧相对温度模具内有脱模倒角(UNDERCUT)修模具去除倒角模具表面不光打光模具浇道(水口)粘模(SPROE STICKING)注射压力太高降低射出压力加热温度过高调节温度浇道过大修改模具浇道冷却不够延长冷却时间或降低料筒温度浇道脱模角不够修改模具重新调整其配合增加角度浇道凹弧(SPRUE BUSHING)与射嘴配合不正重新调整其配合浇道内表面不光或有脱模倒角检修模具浇道外孔有损坏检修模具无浇道抓锁(SNA TCHPIN)加设抓锁填料过饱降低射出剂量、时间及速度毛头、披锋(FLASE)加热温度太高降低加热温度、降低模具温度注射压力太高降低射出压力填料过饱降低射出剂量、时间及速度合模线(PARTING LINE)或密封面(MA TING SURFACE)不良检修模具锁模压力不够增加锁模压力制品投影面积过大更换锁模压力较大之机器开模时或顶出时成品破裂(CRACKING)填料过饱降低射出剂量、时间及速度模温太低升高模温部份脱模角不够检修模具有脱模倒角检修模具成品脱模时不能平衡脱离检修模具顶针不够或位置不当检修模具脱模时模具产生真空现象降低开模或顶出慢速、加进气设备结合线(WELD LINES)塑料熔融不佳提高塑料温度;提高背压;加快螺杆转速模具温度过低提高模具温度注射速度太慢增加注射速度注射压力太低提高注射压力塑料不洁或掺有他料检查原料脱模油太多少用脱模油或尽量不用浇道及溢口过大或过小调整模具入口尺寸或改变位置模内空气排除不及增开排气孔或检查原有排气孔是否堵塞流纹(FLOW LINES)塑料熔融不佳提高塑料温度;提高背压;加快螺杆转速模具温度过低提高模具温度注射速度太快或太慢调整适当注射速度注射压力太高或太低调整适当注射压力塑料不洁或掺有他料检查原料溢口过小产生内射纹加大溢口成品断面厚薄相关太多变更成品设计或溢口位置银纹、气疮(SILVER STREAKS)塑料含有水分塑料彻底烘干;提高背压塑料温度过高或模具过热降低原料温度,射嘴及前段温度塑料中其他添加物如润滑剂染料等之分解减少其使用量或更换耐温较高之代替品塑料中其他添加物混合不匀彻底混合均匀注射速度太快减慢注射速度模具温度太低提高模具温度塑料粒粗细不匀使用粒状均匀之原料料筒内夹有空气降低料筒后段温度;提高背压原料在模内流程不当调整溢口大小及位置使模具温度保持平均成品表面不光泽模具温度太低提高模具温度塑料剂量不够增加注射压力、速度、时间及剂量模内有过多脱模油擦拭干净模内表面有水擦拭并检查是否漏水模内表面不光模具打光成品变形(WARPING)成品顶出时尚未冷却降低模具温度;延长冷却时间;降低塑料温度成品形状及厚薄不对称脱模后以定型架固定;变更成型设计进料过多减少射出压力、速度、时间及剂量几个溢口进料不平均更改溢口顶出系统不平衡改善顶出系统模具温度不均匀调理模具温度近溢口部分原料太松或太紧增加或减少注射时间成品内有气孔(AIR BUBBLES)成品断面、肋或柱过厚变更成品设计或溢口位置注射压力太低提高注射压力注射时间不足增加注射时间浇道溢口太小加大浇道及入口注射速度太快调慢注射速度塑料含水分塑料彻底干燥塑料温度过高以致分解降低塑料温度模具温度不平均调整模具温度冷却时间太长减少模内冷却时间,使用水浴冷却水浴冷却过急减短水浴时间或提高水浴温度背压不够提高背压料筒温度不当降低喷嘴及前段温度,提高后段温度黑点(BLACK SPOTS)原料过热部分附着料筒管壁彻底空射;拆除料筒清理;降低塑料温度;减短加热时间塑料混有异物、纸屑等检查塑料;彻底空射射入模内时产生焦斑(BURNING MARK)降低注射压力及速度;降低塑料温度;加强模具排气孔;酌降合模压力;更改入口位置料筒内有使原料过热的死角检查喷嘴与料筒间接触面有无间隙或腐蚀现象必须考虑回收材料的材质硬度必须要和新料相同,最理想的回收是连续性粉碎、干燥、加工不使回收材料贮放太久,粉碎粒子尽量和新粒子接近,树脂经一再的回收,将降低成品的特性,制品有特殊性要求时,最好勿使用回收料。
注塑成型缺陷产生机理及解决办法概述注塑成型加工过程中是一个涉及模具设计、模具制造、原材料特性和原材料预处理方法、成型工艺、注塑机操作等多方面因素,并与加工环境条件、制品冷却时间、后处理工艺密切相关的复杂加工流程。
因此,制品质量的好环就不单取决于注塑机的注塑精度、计量精度,或是仅仅由模具设计的优劣和模具加工的精度级别决定,通常,它还会受到上述的其他因素的影响和制约。
在如此众多的复合因子约束下,注塑成型制品的缺陷的出现就在所难免,于是,寻求缺陷产生的内在机理以及预测制品可能产生缺陷的位置和种类,并用于指导模具设计和改进、归纳缺陷产生的规律、制订更为合理的工艺操作条件就显得尤为重要。
我们将从影响注塑成型加工过程中的塑料材料特性、模具结构、注塑成型工艺及注塑设备三个主要因素来阐述注塑成型缺陷产生机理及解决办法。
注塑成型制品常见缺陷分类注塑成型加工过程中所用的塑料原料多种多样,模具设计的种类和形式也是五花八门,另外,操作工人对于特定注塑机的熟悉程度以及工人之间的操作技能,实践经验的差异也各不相同,同时,客观环境(如环境温度、湿度、空气洁净程度)也会随着季节变化而不同,这些客观和主观条件共同决定了注塑成型制品缺陷的产生。
一般来说,对于塑料制品性能优劣的评价主要有三个方面:第一、外观质量,包括完整性、颜色、光泽;第二、尺寸和相对位置间的准确性,即尺寸精度和位置精度;第三、与用途相应的力学性能、化学性能、电学性能等,即功能性因而,如果由于上述三个方面中的任何一个环节出现问题,就会导致制品缺陷的产生和扩展。
注塑成型制品常见缺陷分类外观缺陷:∙银纹-银纹(Silver Streaks)-缺陷分析及排除方法∙变色∙熔接痕工艺问题:∙飞边性能问题:∙翘曲∙脆化喷射或喷嘴流涎(Jetting)注塑缺陷分析与解决办法什么是喷射Jetting)?喷射,又叫喷射痕、喷射流涎,是指在制品的浇口处出现的65纫状的流线,多在模具为侧浇口时出现。
經过多年的經驗积累总结出以下不良缺陷:注塑不满、凹陷、熔合缝、料流纹、光泽不好、气孔、黑点、溢边、翘曲变形、银文、脱模不好、云彩、冲孔粗糙、马蹄形、中心孔小、中心孔大、基片太厚、基片太薄、双折射大、双折射小、基片破裂、流道断裂、径向条纹、唱片沟纹、光环、麻点气、体烧焦、冷料、喷射纹、银纹、压花不均匀、滑痕、飞边、须状斑纹、表面剥离、气泡、变色、空洞、波纹、模垢、拉丝、裂纹、浇口切割不良、计量不良、注射量不稳定、主流道粘模、流涎、流线等以上缺陷成因:模具温度,冲孔刀、流道温度,注射速度、注射压力,保压力、保压时间,转换点,锁模力、冷却时间,炮筒温度、塑化时间、塑化速度,背压等制品缺陷及产生的原因克服方法注塑成型各种缺陷的现象及解决方法1.(一)熔接痕(Weld line)2.熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。
熔合出现在树脂合流之处。
两股树脂流相遇时便会出现熔合。
此时,两者的温度越低,熔合就越明显。
由于熔合处的两股树脂流并不会相互混合(因为在喷流中一边半固化一边前进),因此如果温度偏低,表层就会变厚,纹路很明显,而且强度也会降低。
这是因为两者的粘合力变弱所致。
相反,如果两股树脂流的温度较高,粘合力便会增强,外观也就变得不很明显。
在熔合处,两种熔化了的树脂受到挤压,此处的粘合状况取决于施加在该处的压力。
保压越低,熔合就越明显,强度也就越低。
如果不仅要考虑保压的设定,而且要考虑实际施加在熔合处的压力会降低这一条件,则上述(i)~(iv)都几乎同样适用。
这是因为随着固化的进行,压力传递会变得更加困难。
此外,如果浇口尺寸变小,浇口位置变差的话,则熔合的外观和强度都会恶化。
熔合是树脂的合流点,同时也可能是流动末端。
此时,如果不在该位置很好地设置一个排气口来排出气体,则会使熔合的外观和强度恶化。
一般情况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。
严重时,对制品强度产生影响(特别是在纤维增强树脂时,尤为严重)。
产品成型缺陷及其对策之答禄夫天创作•一、填充缺乏•二 .模腔划痕和擦伤•三、毛刺过大•四、缩孔•五、翘曲、弯曲和扭曲•六、开裂、裂纹、微裂和发白•七.熔接痕•八、波纹•九、银丝•十、烧伤•十一、黑色条纹•十二、晕色膜(发暗)、光泽欠安•十三、颜色不匀•十四、气泡和空洞•十五、透明度欠好•十六、混入异物•十七、嵌件镶嵌不良•十八、脱模不良•十九、冷料凹痕(蛇行纹)•二十、脆弱•二十一、层状剥离一 .填充缺乏一般情况下,填充缺乏是因塑料流动性缺乏,不克不及填充满整个型腔所造成的。
当然也不单纯是这个原因,造成填充缺乏还可能有多方面的原因。
这是对注射机的能力估计过高而发生的,由于塑化能力缺乏或者注射量缺乏也会发生。
其中,塑化能力缺乏可通过延长加热时间、增加螺杆转数、提高背压来提高塑化能力。
而注射量缺乏,如果不换成大注射量的机床就不克不及解决问题。
尽管成型机床的能力足够,这种缺陷是因浇口不服而发生的。
有时只是主浇道附近或者浇口粗而短的型腔可加工出合格制件,其余型腔的制件有缺陷。
达到浇口平衡即可消除这种缺陷,也就是加粗浇道直径,使流到浇道末端的压力降减小,同时加大离主浇道较远型腔的浇口。
如果,是由于型腔未完全闭合所致,这时就必须减少每次注射成型的数目。
如果塑料流动性欠安,未等流到型腔末端或者未流到溢料槽就已冷凝,因而往往造成填充缺乏。
为了消除这种缺陷可提高溶料温度,并在熔料冷凝前使熔料流到型腔末端,也可加快注射速度。
也就是说提高料筒温度、提高注射压力,加快注射速度,也可提高模具温度。
在这种场合,塑料良好的流动性特别重要,所以更换流动性好的塑料也是一种解决方法。
阻碍熔料流动的部位有喷嘴、主浇道、浇道、浇口和制件的薄壁处等。
采取如下方法可减小喷嘴流动阻力:加大喷嘴直径,提高喷嘴温度,使用流动阻力较小的喷嘴。
对于主浇道可增大其直径:对于浇道应防止采取流动阻力大的半圆形浇道,而采取圆形或梯形浇道,若增大直径则更好。
塑料成型中的常见缺陷及产生原因2008年03月31日星期一 00:36(3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。
但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。
(4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。
(5)非结晶性树脂,如 AS树脂、 ABS树脂、 PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力,应予以注意。
脱模推出时,由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙,使推出力过大,产生应力,有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。
只要仔细观察龟裂产生的位置,即可确定原因。
在注射成型的同时嵌入金属件时,最容易产生应力,而且容易在经过一段时间后才产生龟裂,危害极大。
这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力,而且随着时间的推移,应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。
为预防由此产生的龟裂,作为经验,壁厚7"与嵌入金属件的外径通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件,而镶嵌件对尼龙的影响最小。
由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小,比较适合嵌入件。
另外,成型前对金属嵌件进行预热,也具有较好的效果。
(二)外部应力引起的龟裂这里的外部应力,主要是因设计不合理而造成应力集中,特别是在尖角处更需注意。
由图2-2可知,可取R/7"一0.5~0.7。
(三)外部环境引起的龟裂化学药品、吸潮引起的水降解,以及再生料的过多使用都会使物性劣化,产生龟裂。
二、充填不足充填不足的主要原因有以下几个方面:i. 树脂容量不足。
ii. 型腔内加压不足。
iii. 树脂流动性不足。
iv. 排气效果不好。
作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手:1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。
2)提高注射速度。
3)提高模具温度。
4)提高树脂温度。
5)提高注射压力。
6)扩大浇口尺寸。
一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~l/3。
成型缺陷以及形成原因料头附近有暗区1、表观在料头周围有可区分的环形—如使用中心式浇口则为中心圆,如使用侧浇口则为同心圆,这是因为环形尺寸小,看上去像黯晕。
这主要是加工高粘性〔低流动性〕材料时会发生这种现象,如PC、PMMA和ABS等。
物理原因如果注射速度太高,熔料流动速度过快且粘性高,料头附近表层局部材料容易被错位和渗入。
这些错位就会在外层显现出黯晕。
在料头附近,流动速度特别高,然后逐步降低,随着注射速度变为常数,流动体前端扩展为一个逐渐加宽的圆形。
同时在料头附近为获得低的流体前流速度,必须采用多级注射,例如:慢—较快—快。
目的是在整个充模循环种获得均一的熔体前流速度。
通常以为黯晕是在保压阶段熔料错位而产生的。
实际上,前流效应的作用是在保压阶段将熔料移入了制品部。
与加工参数有关的原因与改进措施见下表:1、流速太高采用多级注射:慢-较快-快2、熔料温度太低增加料筒温度,增加螺杆背压3、模壁温度太低增加模壁温度与设计有关的原因与改进措施见下表:1、浇口与制品成锐角在浇口和制品间成弧形2、浇口直径太小增加浇口直径3、浇口位置错误浇口重新定位注塑成型缺陷之二:锐边料流区有黯区1、表观成型后制品外表非常好,直到锐边。
锐边以后外表出现黯区并且粗糙。
物理原因如果注射速度太快,即流速太高,尤其是对高粘性〔流动性差〕的熔体,外表层容易在斜面和锐边后面发生移位和渗入。
这些移位的外层冷料就表现为黯区和粗糙的外表。
与加工参数有关的原因与改进措施见下表:1、流体前端速度太快采用多级注射:快-慢,在流体前端到达锐边之前降低注射速度与设计有关的原因与改进措施见下表:1、模具锐角过渡提供光滑过渡注塑成型缺陷之三:外表光泽不均1、表观虽然模具具有均一的外表材质,制品外表还是表现为灰黯和光泽不均匀。
物理原因注射成型生产的制品外表多少是模具外表的翻版。
外表粗糙取决于热塑性材料本身,它的粘性、速度设置以及成型参数如注射速度、保压和模温。