车用塑料件加工和涂装的典型缺陷及预防
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塑胶件常见缺陷不良分析及对策讲解塑胶件在制造过程中常常会出现一些缺陷和不良现象,这些问题可能会导致产品性能下降,甚至无法正常使用。
因此,及时发现和解决这些问题至关重要。
本文将就常见的塑胶件缺陷进行不良分析,并给出相应的对策,希望能对相关从业人员提供帮助。
一、短射短射是指注塑过程中塑料材料未充满模具导致出现部分或全部缺料的现象。
短射主要由以下几个原因引起:1.温度不合适:塑料材料的温度过低或过高都会导致短射。
2.塑料材料不合适:塑料材料的熔融指数低或料温不合适都会造成短射。
3.模具设计问题:模具的流道设计不合理,流道太窄或太长都可能导致短射。
对策:1.调整温度:根据塑料材料的熔融指数和要求的表面质量,合理调整注塑机的温度,保证塑料材料能够完全熔融。
2.更换合适材料:选择熔融指数适宜的塑料材料,并将其预热到适当的温度。
3.优化模具设计:合理设计模具流道,保证塑料材料在进入模腔前能够充分熔化。
二、气泡气泡是指塑胶件表面或内部出现的小气孔或气泡。
气泡可能导致产品外观不良或性能下降。
气泡的产生主要有以下几个原因:1.塑料材料中含有挥发性成分:一些塑料材料中含有挥发性成分,如果注塑温度过高,这些挥发性成分就会挥发出来形成气泡。
2.模具表面不洁净:如果模具表面不干净或有油污等杂质,气泡就会在塑料注入过程中被吸附在塑料中形成。
3.注塑机压力过高:注塑机压力过高会导致空气被压进模具中,形成气泡。
对策:1.调整注塑温度:根据塑料材料的特性,合理调整注塑温度。
温度过高易导致气泡产生,温度过低则容易短射。
2.模具清洁:保持模具表面干净,定期对模具进行清洗,去除杂质和油污。
3.控制注塑机压力:根据塑料材料的特性和模具的要求,合理控制注塑机的压力,避免空气进入模具。
三、热处理不当塑胶件经过热处理后,如果处理不当,可能导致产品性能下降或出现变形等问题。
常见的热处理问题有:1.温度不合适:热处理时,温度不合适会导致产品硬度不均匀或过硬。
浅谈塑料件涂装与漆膜常见弊病处理随着生产制造技术的不断发展,塑料件越来越广泛地应用于各个领域。
为了满足消费者对产品色彩的需求,以及延长产品使用寿命,制造商们越来越注重塑料件的涂装和漆膜处理。
但是,塑料件涂装和漆膜存在常见的弊病,如果不及时处理,会严重影响产品的使用寿命和外观质量。
本文将从常见的塑料件涂装和漆膜弊病入手,介绍处理方法和预防措施。
一、常见弊病1.涂层起泡涂层起泡是由于表面存在油脂、水汽、灰尘等杂质,或涂装环境湿度过大,涂装前表面处理不彻底等原因造成。
涂层起泡严重影响外观质量,同时容易使涂层破裂、脱落。
2.熔融爆裂塑料件涂装时,由于过高的烤漆温度或烘烤时间过长,容易导致熔融爆裂。
熔融爆裂会造成漆膜厚薄不一,表面质量不良,且会导致产品变形、缩水等问题。
3.漆膜脱落漆膜脱落是由于涂装前表面处理不彻底,或使用低质量的涂料和油漆导致的。
漆膜脱落会造成外观质量不良,同时降低产品的保护性能。
4.色差问题色差问题是由于批次、环境、产品材质等原因造成。
色差严重影响产品的美观度,同时也会对消费者的体验产生不良影响。
二、处理方法1.涂层起泡涂层起泡时,应尽快将起泡处涂层抹平,避免涂层分裂。
如果局部分裂,应使用专业液体修补材料粘合分裂处。
避免涂装环境湿度过大,同时在涂装前应彻底清洁表面。
2.熔融爆裂熔融爆裂时,应尽快将产品取下,让其自然冷却,避免继续加热会导致更大的熔融爆裂。
同时应检查烤漆温度和烤漆时间是否合适,排除设备故障,及时调整涂装参数。
3.漆膜脱落漆膜脱落时,需要重新涂装。
在涂装前应彻底清洗表面,确保完全去除油脂和灰尘。
选择质量可靠的涂料和油漆,同时控制好涂料的厚度和均匀度。
4.色差问题色差问题时,需要通过设备调整和涂料配料解决。
同时在使用工具和设备时应尽量保持稳定,尽量避免因操作失误或设备故障造成的色差。
三、预防措施1.加强表面处理对于压铸、注塑或挤出件等塑料产品,在经过模具成形或切割后,表面会产生一定程度的氧化,油脂,灰尘等杂质,这些杂质直接影响后续涂装的质量。
浅谈塑料件涂装及漆膜常见弊病处理【摘要】:本文简要介绍了各种常用塑料件类型及其应用范围,详细阐述了塑料件表面处理及涂装工艺操作要点,同时就漆膜常见弊病与处理展开论述。
【关键词】:塑料 ; 表面处理 ; 喷涂 ; 漆膜弊病前言随着塑料加工与改性技术不断提高,应用领域迅速扩展,不同应用领域对塑料材质、表面装饰及粘接性能等要求日益增强,为了改善塑料表层外观,延长塑料使用寿命,从而需要对塑料件表面进行涂装处理。
但由于各种塑料原材料结构与组分不同,相应的表面性能也有明显差异,因而,适应不同领域的各种塑料表面处理技术与喷涂材料应运而生。
一、常用塑料件简介:(一)塑料的定义:塑料是一种以树脂为主要成分,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。
(二)塑料的特性:1.热塑性:加热到一定温度时可变软以至流动,冷却后又恢复其硬度及其它功能,这种过程是可逆的,可以反复进行。
例如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛,聚碳酸酪,聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚讽、聚苯醚,氯化聚醚等都是热塑性塑料。
热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构,分子之间无化学键,因而在加热时具有软化流动及冷却变硬的特性;2.热固性:通过加热可以软化流动,当加热到一定温度时,会发生化学反应一交链固化而变硬,此后再次加热时,已不能再变软流动了,这种变化是不可逆的。
塑料正是借助这种特性进行成型加工,利用第一次加热时的塑化流动,在压力下充满型腔,进而固化成为既定形状和尺寸的各类制品。
(三)常用塑料类型:1.丙烯氰(23%~41%)、丁二烯(10%~30%)和苯乙烯(29%~60%)三种单体共聚而成的聚合物:简称“ABS”,具有色彩醒目,耐热、坚固、耐溶剂性差等特点,外表面可镀铬、镍等金属薄膜,可制作琴键、按钮、刀架、电视机外壳、伞柄等;2.聚乙烯塑料:简称“PE”,化学性能稳定,通常制作食品袋及各种容器,具有耐酸、耐碱及盐类水溶液侵蚀的特点,但不宜用强碱性洗涤剂擦拭或浸泡;3.聚丙烯塑料:简称“PP”,无毒、无味,可在100℃的沸水中浸泡不变形、不损伤,常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用,多用于食品用具;4.聚苯乙烯塑料:简称“PS”,容易着色、透明性好,多用于制作灯罩、牙刷柄、玩具、电器零部件,耐酸碱腐蚀,但易溶于氯仿、二氯乙烯、香蕉水等有机溶剂;5.聚氯乙烯塑料:简称“PVC”,色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用,由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料,故其产品一般不存放食品和药品类;6.尼龙塑料:简称“PA”,具有坚韧、牢固、耐磨、无毒性等特点,但不可长期与酸碱接触,常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等。
塑料件缺陷及改进措施塑料件在实际应用中存在一些常见的缺陷,这些缺陷可能会对产品的质量和性能产生负面的影响。
下面将介绍一些常见的塑料件缺陷,并提出相应的改进措施。
1.熔接线痕:在注塑过程中,由于熔融塑料的流动不均匀,容易形成熔接线痕。
这些痕迹可能会导致产品强度降低、疲劳性能差等问题。
改进措施:调整注塑工艺参数,如制定适当的注射速度、保持压力等,以促进塑料的均匀流动,减少熔接线痕的产生。
2.气泡:注塑过程中,由于塑料内含有的气体随着高温熔融逸出,易形成气泡。
气泡会导致产品的密封性能下降、外观质量差等问题。
改进措施:提高注塑设备的真空度,减少气体残留。
此外,在塑料原料中加入消泡剂,能够降低气泡的产生。
3.龟裂:塑料零件在冷却过程中,由于不均匀的收缩率和内应力,易出现龟裂缺陷。
这种缺陷会导致产品的强度下降、易开裂等问题。
改进措施:采用合适的冷却方法,如适当提高冷却介质的温度、均匀冷却等,以减少塑料件的收缩和内应力的产生。
4.比色差:一些塑料件在生产过程中,由于塑料原料的不均匀混合或加工温度控制不当,易形成色差。
这会导致产品的外观质量差,影响产品的整体美观度。
改进措施:严格控制塑料原料的配比,确保原料的均匀混合。
同时,加强对注塑设备的温度控制,保持适当的加工温度,有助于减少温度对产品颜色的影响。
5.纹理不良:在塑料件表面会产生一些不良的纹理,如模具印痕、晶化痕迹等。
这些缺陷会降低产品的表面质量、减少产品的美观度。
改进措施:优化模具的设计和制造工艺,减少模具表面的磨损和粗糙度。
同时,在注塑过程中控制好注塑温度和注塑压力,以减小纹理缺陷的产生。
总而言之,塑料件的缺陷主要体现在熔接线痕、气泡、龟裂、比色差和纹理不良等方面。
为了改善塑料件的质量和性能,应从加工工艺、原料控制、模具改进等方面入手,提高生产工艺的稳定性和可控性。
同时,加强质量检测和监控,及时发现和解决问题,以确保塑料件的质量满足产品要求。
汽车涂装的缺陷和改进措施
1.色差:上色时出现涂层与原车色差显著,可以通过颜料调配技术和选择合适的喷涂设备来减少。
2.鱼眼:涂装过程中出现小凹陷或气泡,可以通过控制喷涂室内的灰尘和湿度来防止。
3.刷痕:涂装过程中产生的不均匀纹路,可以通过提高喷涂技术和使用优质刷子来减少。
4.漏涂:涂装过程中出现漏涂或漏涂现象,可以通过加强喷涂技术和提高工人技能来预防。
5.起泡:涂装后出现表面起泡现象,可以通过控制涂料配方和喷涂压力来防止。
6.颜料脱落:涂装后,颜料容易脱落或剥落,可以通过改进涂料剂型和增加附着力来解决。
7.粗糙度:涂装后表面出现粗糙的问题,可以通过提高喷涂技术和改善涂料流动性来改进。
8.分层:涂层出现明显的分层问题,可以通过改进涂料配方和增加改性剂来减少。
9.过度喷涂:涂装时喷涂过多导致颜料厚度不均匀,可以通过控制喷涂压力和速度来改善。
10.残留物:涂装后出现涂料表面残留物,可以通过加强清洁工作和减少灰尘污染来解决。
11.颜色不均匀:涂装后颜色不均匀,可以通过加强调色技术和使用均匀的涂料来改善。
12.褪色:长时间使用后,涂装颜色易褪色,可以通过使用耐候性更好的涂料来提高。
13.刮痕:涂装后容易出现刮痕,可以通过加强涂层硬度和使用质量更好的清洁工具来防止。
汽车用塑料量的多少已成为衡量汽车设计和制造水平高低的重要标志,目前国内汽车的材料约10%以上由塑料构成,从保险杠、裙边和挡泥板等外饰件,到仪表板、门板和立柱等内饰件,再到前端框架、罩盖和进气歧管等发动机周边零件,随处可见塑料的存在。
汽车塑料件大多数采用注塑成型,成型周期短,生产效率高,制造成本低。
机械零部件加工中注塑成型可能会产生较多的缺陷。
机械零部件加工中注塑成型问题之虎皮纹虎皮纹经常出现在保险杠、仪表板、门板和立柱等面积较大的汽车注塑件上,是一种波浪形条纹的表面缺陷,条纹大约垂直于熔体流动方向,在注塑件表面上形成光泽不同的刻印,看起来就像老虎皮上的花纹一样,俗称虎皮纹。
虎皮纹容易产生在壁厚较薄、流程较大的注塑件上,它具有以下特征:(1)注塑件表面出现呈周期性变化的明暗交替的条纹;(2)条纹大致垂直于熔体的流动方向;(3)条纹分为亮区和暗区,亮区的光泽度高,暗区的光泽度差;(4)如果注塑件的外观面是亮区,则背面是暗区,两者交替出现。
原因:1.材料中的增韧材料越多,虎皮纹现象越容易出现。
增韧材料在注塑过程中受到拉伸和剪切作用,产生微量形变,使熔体产生不稳定流动,从而导致虎皮纹产生。
韧性差的材料就很少出现虎皮纹现象,如增强材料、非增韧尼龙、聚对苯二甲酸丁二酯等材料,在成型过程中很少有虎皮纹产生。
应用于汽车注塑件的聚丙烯(PP),由于要求有较高的抗冲击性能,添加了弹性体等增韧成分,非常容易出现虎皮纹缺陷。
2.注塑件的壁厚越薄,或充填流动距离越远,流长比越大,熔体在充模过程中越容易产生不稳定流动,越容易产生虎皮纹。
适当增加注塑件的壁厚,或缩短单一浇口的充填距离,可降低熔体的充模阻力,保证熔体流动的稳定性,有利于消除虎皮纹。
但在汽车轻量化要求越来越高的今天,薄壁化是汽车注塑件的发展趋势,因此通过增加壁厚消除虎皮纹不太现实。
解决方法:在模具设计方面,增加流道直径,扩大浇口的厚度和宽度是消除虎皮纹的有效措施。
汽车注塑件典型缺陷分析及其解决措施摘要:近年来,我国的汽车工业发展迅速,且伴随着汽车零部件轻量化理念的注入,使得塑料零件在汽车装配上得到了广泛地运用。
从汽车内部到外部,都能够看到大量的塑料零件的使用。
汽车中使用的塑料零件大多数都是通过注塑工艺来制造的,但是这种工艺本就不够完善,因此制造出来的塑料零件或多或少都会出现各种缺陷,影响汽车的整体质量。
因此,本文就汽车注塑件容易出现的一些典型缺陷进行研究法分析,并且提出了几点控制注塑件生产质量的对策,以供参考。
关键词:汽车注塑件;典型缺陷;解决措施引言:汽车都是由各种零部件组成的,其中,塑料零件是最常见的部件之一,而且其在汽车上的使用率越来越高。
在整车制造中,汽车注塑件的制造工艺有很多种,包括吹塑工艺、吸塑工艺、注塑工艺等等,其中,汽车注塑工艺占据了很重要的地位,不过在实际的生产过程中,注塑件常常会因为各种原因出现外观缺陷,这些原因通常是模具不合格或是设计不到位等等,这些外观缺陷会对注塑件的质量和外观造成影响,因此,需要采取一定的措施来减少汽车注塑件在制造过程中产生的外观缺陷,从根本上提高注塑件的质量。
1.汽车注塑件典型缺陷分析1.1填充不足注塑件填充不足是指填充材料没有完全填满整个模具,因此,填充不足又被称之为欠注或是缺胶。
在汽车注塑件加工过程中,填充不足是较为常见的一个外观缺陷,通常在注塑件的孔、柱等部位较为容易出现,但是如果模具本身就存在排气不良的问题,那么也能在注塑件的其他位置出现填充不足的问题。
导致注塑件出现填充不足的原因有四个:(1)模具局部有浇筑缺陷,且其结构存在问题,与实际的成品结构有差异;(2)在注塑过程中,投料过程出现问题,出现投料的数量与质量不符合标准的现象;(3)注塑工艺的参数和制品不匹配,例如出现注塑温度较低、压力不稳定等现象,都会导致注塑不达标;(4)模具的流道不合格,出现流道过小的问题,导致注塑压力出现损耗[1]。
1.2收缩痕注塑件出现收缩痕的原因和其表面的痕迹有很大的关联性,当塑料从模具表面收缩脱离的时候,收缩痕就已经形成了,收缩痕通常在注塑件的壁厚较大的局部区域或是凸起物的背面比较常见。
探究汽车注塑件常见缺陷及处理方法摘要:汽车常见的注塑件缺陷主要包括翘曲变形,表面复制、毛刺和缩痕,这些缺陷的出现与很多因素有关,如注塑材料和流程、产品结构和模具的设计等等。
因此,在生产汽车塑料零部件时,应不断优化生产工艺,改善产品结构,提高材料性能,提高汽车注塑件的质量,避免出现缺陷。
关键词:汽车注塑件;常见缺陷;处理方法1汽车注塑件典型缺陷分析1.1发生翘曲变形如果实际制造的塑件形状与设计的形状出现较大的差异,如凹或凸,我们称之为塑性屈曲变形。
目前轿车在塑料注塑件的制造发展过程中,使用的PP材料与工程塑料相比,具有较低的弹性模量,所以在使用过程中抗变形能力较弱。
一般来说,仪表板在边界处自动注入容易发生屈曲变形,其中矩形在翘曲变形中表现明显。
如果汽车仪表板过长,且没有设计加固结构,容易出现屈曲变形问题。
翘曲变形的四个主要原因:(1)产品壁厚不均匀,使在填充过程中内应力较大;(2)进胶点位置设计不合理,造成内应力不均;(3)出料不良,如冷却水设计不够科学,缺乏合理性,出料不良:(4)产品结构缺乏合理性。
由于轿车注塑件使用的是PP材料,其弹性模量低于工程塑料,所以容易出现屈曲变形,而且,容易发生汽车仪表板前沿部位变形的情况。
1.2注塑件容易发生缩痕缩痕是汽车塑料在实际制造过程中出现的缺陷,缩痕中常见的问题很容易出现在注塑件的表面,往往表现在注塑件局部出现在凹陷的表面。
造成汽车塑料收缩痕的原因大多是在注塑件的局部位置进行冷却,由于没有有效的压力进料措施,很容易造成汽车塑料收缩痕缺陷问题。
汽车塑料收缩痕问题,通常出现在螺钉柱、加强筋突出物的背面,如局部位置的厚壁或注塑件。
所谓缩痕,是指注塑制品表面产生的凹陷,这一缺陷的发生,主要与以下原因:(1)控股的压力,注入压力是不够的,保压时间短,缺乏合理性,(2)产品结构等壁厚的变化,等等,(3)模具温度、熔体温度超过一定的标准,冷却不足。
在汽车塑料零件中,最常见的缩痕位置是加强筋、螺丝柱的背面等。
车用塑料件加工和涂装的典型缺陷及预防燕来荣由于塑料具有质量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、可成型任意形状、生产率高、成本低等优点,因此在汽车工业中越来越多地用塑料代替金属用于制造零部件。
但是由于这些领域要求材料耐磨性高、抗冲击韧性好,因此对塑料的成分和注塑工艺、设备、模具等都要作出正确的选择、设计,以保证这些用于代替金属的塑料表面质量良好,从而达到使用要求。
目前汽车工业一般使用的塑料有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、(丙烯腈/苯乙烯)共聚物(AS)、聚砜(PSU)等,其中最常用的是PMMA、PC、PS和AS。
由于必须要有一定的强度和耐磨性,能抗冲击,耐热性和耐化学药品性要好,吸水率要小,而该类塑料多为熔点高、流动性差的塑料,因此成型工艺条件需严格甚至特殊控制,但在加工和涂料涂装中也会出现产品缺陷。
下面主要介绍常见的失效形式、原因分析及解决方法。
1、塑料零部件的功用及其加工和涂装的关键技术近年来,随着国内汽车市场的火热升温,我国的汽车工业得到了迅猛发展,随着汽车塑料零部件应用比例的上升,这也使得人们对汽车的外观、安全性和节能环保提出了更高的要求。
而轻质塑料材料的使用不仅能减轻汽车的质量、节约能源,使汽车更加安全舒适,它还比金属更耐大气腐蚀、耐汽油,易于加工成型而降低生产成本,因此得到了越来越广泛的使用。
塑料必须有一定的强度和耐磨性,能抗冲击,耐热性要好,耐化学性要优,吸水率要小,有这样才能在使用中,能满足透明度的要求而长久不变。
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。
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,往往要在较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整,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。
在原料准备、对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理等方面的注意事项如下。
一是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,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,并在注塑时,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;二是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;三是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。
壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大;过渡部分应逐步。
圆滑过渡,防止有尖角。
锐边产生,特别是PC产品一定不要有缺口;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;模具表面应光洁,粗糙度低;排气孔槽必须足够,以及时排出空气和熔体中的气体;除PET外,壁厚不要太薄,一般不得小于lmm;四是为了减少内应力和表面质量缺陷,在注塑工艺方面应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机;注射温度在塑料树脂不分解的前提下,宜用较高注射湿度;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;注射速度在满足充模的情况下,一般宜低,最好能采用慢-快-慢多级注射;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;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;制品的冷却好坏,对质量影响极大,所以模具温度一定要能精确控制其过程,有可能的话,模温宜高一些好;五是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。
近些年,汽车塑料零部件受到人们的青睐,市场占有率遥遥领先。
但其售后市场陆续反馈出现塑料件(前/后保险杠、裙板等)的质量问题,产品缺陷给市场销售带来极大的负面影响。
虽然塑料件的应用具有众多优势,但是塑料件本车用塑料件加工和涂装的典型缺陷及预防燕来荣由于塑料具有质量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、可成型任意形状、生产率高、成本低等优点,因此在汽车工业中越来越多地用塑料代替金属用于制造零部件。
但是由于这些领域要求材料耐磨性高、抗冲击韧性好,因此对塑料的成分和注塑工艺、设备、模具等都要作出正确的选择、设计,以保证这些用于代替金属的塑料表面质量良好,从而达到使用要求。
目前汽车工业一般使用的塑料有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、(丙烯腈/苯乙烯)共聚物(AS)、聚砜(PSU)等,其中最常用的是PMMA、PC、PS和AS。
由于必须要有一定的强度和耐磨性,能抗冲击,耐热性和耐化学药品性要好,吸水率要小,而该类塑料多为熔点高、流动性差的塑料,因此成型工艺条件需严格甚至特殊控制,但在加工和涂料涂装中也会出现产品缺陷。
下面主要介绍常见的失效形式、原因分析及解决方法。
1、塑料零部件的功用及其加工和涂装的关键技术近年来,随着国内汽车市场的火热升温,我国的汽车工业得到了迅猛发展,随着汽车塑料零部件应用比例的上升,这也使得人们对汽车的外观、安全性和节能环保提出了更高的要求。
而轻质塑料材料的使用不仅能减轻汽车的质量、节约能源,使汽车更加安全舒适,它还比金属更耐大气腐蚀、耐汽油,易于加工成型而降低生产成本,因此得到了越来越广泛的使用。
塑料必须有一定的强度和耐磨性,能抗冲击,耐热性要好,耐化学性要优,吸水率要小,有这样才能在使用中,能满足透明度的要求而长久不变。
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。
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,往往要在较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整,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。
在原料准备、对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理等方面的注意事项如下。
一是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,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,并在注塑时,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;二是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;三是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。
壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大;过渡部分应逐步。
圆滑过渡,防止有尖角。
锐边产生,特别是PC产品一定不要有缺口;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;模具表面应光洁,粗糙度低;排气孔槽必须足够,以及时排出空气和熔体中的气体;除PET外,壁厚不要太薄,一般不得小于lmm;四是为了减少内应力和表面质量缺陷,在注塑工艺方面应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机;注射温度在塑料树脂不分解的前提下,宜用较高注射湿度;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;注射速度在满足充模的情况下,一般宜低,最好能采用慢-快-慢多级注射;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;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;制品的冷却好坏,对质量影响极大,所以模具温度一定要能精确控制其过程,有可能的话,模温宜高一些好;五是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。
近些年,汽车塑料零部件受到人们的青睐,市场占有率遥遥领先。
但其售后市场陆续反馈出现塑料件(前/后保险杠、裙板等)的质量问题,产品缺陷给市场销售带来极大的负面影响。
虽然塑料件的应用具有众多优势,但是塑料件本身也面临很多问题,例如耐紫外光性差,易老化。
为了改善塑料制品的质感,提高其防护功能和装饰效果,延长塑件寿命,必须对塑料制品进行表面涂装。
大多数塑料具有极性小、结晶大、表面张力低、润湿性差、表面光滑等特点,导致塑件涂层附着力变差。
因此,如何提高塑件涂层的附着力是塑件涂装需要解决的关键问题之一。
2、典型的车用塑料件及其涂装特点车用塑料材料,属强极性高聚物,如无特殊要求,不需喷专用塑料底漆,可直接喷涂各色汽车面漆。
塑料属弱极性高聚物,表面张力低,直接喷面漆附着力很差或无附着力,因而在喷面漆前须喷一层过度性的带有较多活性基团的专用塑料底漆,以提高涂层与底材之间的附着力。
汽车外装饰用塑料件主要包括前后保险杠,扰流板,车门手柄等部件。
汽车塑料材料主要有两大类,其中塑料用于制造保险杠,扰流板;用于制造灯框,镜壳,轮眉,扰流板等部件。
汽车保险杠,扰流板,轮眉等塑料件都是注塑成型的,颜色主要有白色和黑色,为提高塑料件的外观装饰效果,满足塑料件与本身同色或用户对颜色的特殊需求,通过改变塑料素材自身的颜色是无法达到的,须喷涂不同颜色的面漆。
在汽车塑料件的涂装中,为使涂层具有良好的附着力,除了选择好的塑料底漆外,化学处理和涂料施工也相当关键必须严格控制,这样才能使涂层满足各项性能指标的要求。