注塑工艺及缺陷案例全解
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注塑产品缺陷及图示 The manuscript was revised on the evening of 2021第一节飞边飞边又称溢边,披锋,毛利等,大多发生在模具的分合位置上,如动模和定模分型面如图,滑块的滑配部位,镶件的缝隙,顶杆孔等处如下图:图2-1-1 图2-1-2我们常用的处理工具为毛利刀,对于不同部位的包毛刺将采取不同的处理方法:1、像底板等不影响外观的部位图1-1-3对于此类毛刺的方法为用手紧握刀柄、刀刃贴于产品边框(即毛刺根部)从上到下均匀用力移动刀柄,把毛刺处理干净。
2、对外观有一定影响但不影响装配的部位图2-1-4对于这种毛刺,我们一般的处理方法为:用手紧握刀柄、刀刃轻帖于产品边框从上到下或从左到右均匀用力移动刀柄把毛刺处理干净。
3、既影响装配又影响外观的部位图2-1-5对于处理这种毛刺大家一定要小心,因为这种处在与显像管配合面上的毛刺稍有处理不甚就会出现内框与显像管之间配合有较大的间隙,所以针对这种毛刺我们只能按如图方式,用浇口在有毛刺的内框上面,从前往后的擀。
4、另外对于小毛刺,可以用刀尖处理。
第二节银丝条纹(包括表面气泡和内部气孔)这是一种常见的毛病,是塑料在充模过程受到气体的干扰而出现在制件表面熔料流动方向的缺陷,气体成分包括水气、分解气以及空气,其中以水气和分解气为多见。
当这些气体在注射作用结束后,仍然滞留在制件表面,沿料流方向形成一连串在光照下闪烁的大大小小泡点,我们称之为“银丝”或“银纹”,当塑件表面出现“银丝”或“银纹”时,常见的处理工具为砂纸和刀片,标准处理方法为用把标准砂纸对折三次,然后沿折纹撕开如图所示:让砂纸蘸水砂银纹处,标准动作如图;直到银纹消失。
有的银丝较为严重,需要先用已磨好的刀片在银丝处刮,直到银丝消失,然后将砂纸裁成如图所示40*50毫米方块,蘸水后在待处理表面从左到右反复轻抹,直到待处理表面光滑平整。
第三节熔接痕图2-2-1熔接塑料在型腔中由于遇到嵌件,孔洞(包括栅格)流速不连贯的区域,充模料中断的区域而以多股形式汇合的,因不能完全熔合而产生的熔接逢,最常见还有,由于多浇口而造成的熔接痕,熔接痕熔接痕有些熔接痕极为微小,可不作处理,而有些熔接痕十分明显,严重影响成品外观质量,我们要对其处理,作为操作工对熔接痕的粗略判断方法为:用手指甲轻刮熔接痕处,如果感觉到熔接痕较深,那么要先用刀片刮,然后再用砂纸处理(如下图所示);如果熔接痕较浅只需用砂纸处理即可。
注塑成型不良的案例分析一、飞边(披锋)系指从模具分型面拼出熔融树脂的现象,在成形作业当中属于最恶劣的情况,特别是当飞边粘在模具面上,残留下来,直接锁模的话,则损伤模具分型面。
一旦出现这种情况,该损伤部分又会导致产生新的飞边,怎么也没办法,所以需特别注意不要出现飞边,1、不得施加过高的射出压力熔融粘度低的树脂,如尼龙、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等,流动性好,往往从模具缝隙出现“边缘鼓出”现象,因此,不得施加过高的射出压力和保压压力。
当有出现飞边的倾向时,应尽早让保压转换用限位开关动作,减少计量。
降低射出压力。
另外,保压压力也有过高的时候,对于这些流动好的树脂,不要从一开始就施加高保压压力。
应边观察成形品的状况,边一点一点提高压力。
2、最初锁模力不足时,当然会产生飞边,不了解所用模具所需锁模力究竟有多大,就不可能作出断。
先利用锁模力调整手柄,增加锁模力试试看。
上图为在模具接触面(分型面)形成的飞边。
飞边主要是发生在分型面,但其它如在小顶杆周围、抽芯周围有时也出现飞边。
所谓纵向飞边,几乎均起因于模具精度不够。
象尼龙之类熔融粘度低的树脂,特别容易产生飞边,如聚碳酸酯之类粘度高的树脂则难于产生飞边。
以最大锁模力锁模,仍然出现飞边时,则应考虑是否是机械能力不足。
此时的判断方法是,当模腔内的压力乘以模腔、流道的投影面积所得的数值未超过机械是大锁模力的话,则不属于机械能力不足。
但需正确估计模腔内压力,然而不能把产品目录所列出的射出压力看作是模腔压力。
射出压力充其量是料筒内的理论压力,树脂流入模具,即被冷却,压力急剧下降。
平均压力从低粘度部件250kg/cm2到高粘度工业部件800kg/cm2左右,这种压力很难估计,虽然大体上有个基准,但要想保证估计精度,还需要凭经验。
3、在模具接触面产生了伤痕、夹有脏东西或是模具平行度差,当然会产生飞边,模具保管不善,则会使安装面打上伤痕,或是生锈,这样都会导致产生飞边。
所以应该养成习惯妥善保管模具。
图文解说最常见的11例注塑成型缺陷一、射出成形加工条件用语射出压力——通过螺杆前进,将熔融材料从喷嘴高速射出时材料所受到的压力。
通常称之为一次压力。
射出速度——通过螺杆前进,单位时间内熔融材料充填入模具型腔的射出速率。
注:有时也用螺杆前进速度来表示,但一般情况下以型腔充填完毕所用的螺杆移动时间来代用。
保持压力——该压力所起作用是为了防止浇口固化前使终靠射出压力将型腔充满而易产生飞边或涨模,同时也为了防止产品凹陷和调整成形收缩率,在型腔内的材料冷却固化发生收缩时能从喷嘴补充入熔融材料。
通常称之为二次压力。
保压时间——到浇口固化之前保持压力所保持的时间。
保持时间的长短影响到产品的收缩率、残留应力、气泡、凹陷、表面光泽等。
背压——通过螺杆旋转进行材料的融化和混炼并将材料送至螺杆前端,此时被送至前端的材料也使螺杆向后退。
在螺杆后退的相反方向即射出方向上给熔融材料一个压实的力就叫背压。
通过施加背压可提高材料的融化和混炼效果,同时也使计量更稳定,熔融、着色更均匀,材料中的空气和分解气体更易排出。
射退——计量完成时如仍保持有背压的状态下会使熔融材料从喷嘴流出,如将螺杆少许后退即可把背压除去。
这种方式就叫射退。
计量——射出保压时螺杆前进把材料充满型腔并留有2~5mm的螺杆行程位置(残量)的储料设定量。
如果射出时螺杆位置押到零则会使型腔内的材料冷却固化发生收缩时不能从喷嘴补充入熔融材料而使保压不起作用。
螺杆回转数——单位时间内螺杆回转储料的转数。
螺杆回转的快慢影响到计量储料时间,计量应在冷却时间内完成,如超过冷却时间则要加快回转数。
保压切换——射出压力向保压切换时的时间(螺杆位置)对于成形条件是非常重要的。
通常以充入型腔材料的90~95%作为切换点。
二、射出成形不良原因和对策1. 充填不足--树脂未完全充满型腔使制品有缺损的现象。
[1] 成形品的体积过大i)要使用成形能力大的成形机。
ii)使用成形多腔模具时,关闭部分型腔。
注塑缺陷原因分析与解决方案一、变形/翘曲( Warpage )塑胶件产生翘曲变形,导致制品的效或引起尺寸误差和装配困难;翘曲变形是塑件最严重的质量缺陷之一。
变形产生原因:1、材料:物料收缩率大,如PA+GF的收缩率就很大,流动玻纤取向。
2、模具:(1)产品两侧,型腔与型芯间温度差异较大;(2)模具冷却水路位置分配不均匀,没有对温度很好地进行控制;(3)浇口方式和位置设计不合理,特别加纤料,流动规则很重要;(4)产品粘模引起变形,顶出不平衡导致变形;(5)模具排气不佳,导致模腔内注塑压力大。
3、成型工艺:(1)注塑压力过高或者注射速度过大;(2)料筒温度、熔体温度过高;(3)保压时间过长或冷却时间过短;(4)尚未充分冷却就顶出,由于顶针对表面施压造成翘曲变形。
4、产品结构(1)长条形结构翘曲加剧;(2)产品结构不对称导致不同收缩;(3)产品壁厚不均匀,突变或过薄,导致薄壁部分冷却较快引起翘曲。
解决方案:主要应从产品和模具设计方面着手解决,而依靠成型工艺调整的效果是非常有限的。
1、材料:(1)选择收缩性较小的材料,内部的长条形纤维会顺着流动方向发生取向。
沿着取向方向收缩小、垂直取向方向收缩大,取向引起的收缩不均会导致产品变形;(2)如PA66或PA+GF料都容易变形,评估时特别注意,提前做模流分析。
2、产品结构和模具:(1)由于塑胶从熔体转变为固体体积必然收缩,厚度大收缩大,厚度小收缩相对也小,收缩不均产生的内应力导致产品变形。
只能通过优化产品设计,尽量使产品壁厚均匀;(2)模具的冷却系统设计合理,使得产品能够冷却均匀平衡,控制模芯与模腔的温差。
(3)合理确定浇口位置及浇口类型,可以较大程度上减少产品的变形,一般情况下,可采用多点式浇口,在评估阶段多做几种模流分析方案来验证最小变形;(4)模具设计合理,确定合理的拔模斜度,顶针位置和数量,检查和校正模芯,提高模具的强度和定位精度;(5)改善模具的排气功能。
注塑生产工艺及问题解析一、注塑成型工艺过程1、注塑过程完整的注塑过程包括加料、塑化、注射入模、保压冷却和脱模等几个步骤,但究其实质可看做只是塑化和流动/冷却两个过程.(1)塑化这是塑料在料筒内经加热及螺杆旋转剪切达到流动状态并具备良好可塑性的全过程。
螺杆旋转不断地将料斗中落下的料粒拽入料筒的同时螺杆后退让料筒中的料在外电热及剪切摩擦热下进行熔化,最后将已熔融的胶料定量贮存到螺杆端部等待注射.(2)流动与冷却这一过程是指螺杆在油缸作用下前进,将具有流动性和温度均匀的熔胶注入模具开始,而后经过型腔注满,熔体在受控制条件下(如施以保压)冷固定型,直至塑件在模中脱出.a)充满阶段:这一阶段以螺杆开始向前移动起,直玫模腔被熔胶充满.b)压实阶段:这是指熔胶充满模腔时起至螺杆撤回(倒索)为至的阶段.C)倒流阶段:这一阶段是从螺杆后退时开始的,这时模腔内的压力比流道内高,因此就会发生未凝结的熔胶倒流,使模腔内的压力下降.d)冻结后的冻却阶段:这一阶段是指浇口的塑料完全冻结时起到塑件在模内顶出为止.2、成型工艺条件注塑工艺最重要的条件即是影响塑化流动和冷却的温度、压力及相应的各个作用时间。
可以说:要保证塑件质量合格及稳定,必须的条件是准确而稳定的工艺参数。
在调整工艺参数时,原则上按压力--------------- 时间----- 温度的顺序来调机,不应该同时变动两个或以上参数,防止工艺条件紊乱造成塑件质量不稳定.以下是对各工艺参数的说明:(D温度参数注塑成型过程中需控制的温度有料筒温度,喷嘴温度和模具温度,料筒温度及喷嘴温度主要影响塑料的流动和冷却. a)料筒温度:一般自后至前逐步升•高,以使均匀塑化.b)喷嘴温度:通常略低于料筒最高温度,防止喷嘴发生“流涎”现象,但亦不可太低防早凝堵塞.C)模具温度:对塑件内在性能和表现质量影响很大,对于表面要求比较高的胶件模温要求较高.(2)压力参数注塑成型过程中的压力包括塑化压力(背压)和注射压力.a)塑化压力(背压)・保证螺杆在旋转覆位时增加塑化压力使熔胶的温度均匀及把挥发性气体包括空气排出射料缸外.・把附加剂(如:色粉.色种.扩散剂等)与熔胶均匀地混合起来・提供均匀稳定的塑化熔胶以便保证塑件重量稳定.・在保证塑件质量的情况下尽可能低以免徙耗损材料・背压的大小调节视胶料不同而异,一般不超过20KG∕CM2(具体各胶料背压值可参见本工艺资料第一部分有关内容)b)注射压力•克服塑料熔体从料筒流向型腔的滞阻力,给予充模压力及对充入的熔料进行压质.•对于流动性差的塑料,注射压力要取大,对于型腔阻力大的薄壁胶料,注射压力也要取大.⑶时间参数(成型周期)I --- 充模时间—注射时间—I' -- 保压时间----- 1I总冷却时间成型周期 --------- 闭模冷却时间------------------ 1---- 其它时间(如:开模.脱模.喷脱剂等)・注射时间和冷却时间是基本组成部分,其多少对啤塑件的质量有决定性的影响.・充模时间一般不超过IOSo・保压时间较长,与胶件臂厚有关(厚壁取长时间),以保证最小收缩.•冷却时间取决于塑料结晶性,制品料厚,模具温度等因素视具体情形调整.⑷注射速度・注射速度通过调节单位时间内向注射油缸供油多少来实现.•一般说来(在不引负作用的前提下)尽量使用高射速充模,以保证塑件熔接强度及表现质量,而相对低的压力也使塑件内应力减小提高了强度.・用高压低速进料的情况可使流速平稳,剪切速度小,塑件尺寸稳定,避免缩水缺陷.二、塑料模的基本认识塑料模具是注射成型生产中赋予塑料形状所用部件的组合体,塑料模的结构视塑料性质、制件形状、结构以及注射机的不同等因素而可能形式大小差异很大,然而其基本结构大致相同,即主要由浇注系统、成型零件、结构零件三大部分组成.其中浇注系统与成型零件是塑料直接接触的部分,并随塑料制品而变化,它是模具中最重要、最复杂、变化最大、要求表面精度及光洁度最高的部分.**浇注系统&成型零件浇注系统指塑料从喷嘴进入型腔的流道部分,包括:主流道、冷料穴、分流道和浇口等.成型零件指构成成品形状的各零件,包括:动、静模型腔/型芯、排气槽、(成型)顶针等.**典型的模具结构典型的模具结构包括以下几个主要部分:1.主流道:是模具连接注射机喷嘴通至型腔或分流道的一段,主流道进口顶部呈凹形,以便与喷嘴连接.主流道进口直径应略大于喷嘴直径(0.8mm)以免溢料并防止两者连接不准而发生堵截.进口直径根据制品大小而定,一般为Φ4-8πιπι主流道直径应向内扩大,呈3-5角度,以便流道顺利出模.2.分流道:在多型腔模中连接主流道和各个型腔的通道.为使熔料能等速度地充满各型腔,分流道在模里的排列应尽可能等距对称,而分流道的截面积形状/尺寸对熔料的流动有很大影响,且对脱模/造模的难易都有影响.常用的分流道截面形状是梯形或半圆形而且是开在带有脱模杆的半模上.流道的表面必须抛光以减小流动阻力而提供较快速度充模,流道的尺寸决定于塑料品种,制品尺寸及壁厚(具体参见有关数据数据)在满足成型要求的前提下应尽量减少截面积,以免增加水□料的比例及使冷却时间增加,降低了生产效率.3.冷料位:设在主流道末端的空穴,用来容纳喷嘴两次注射之间所产生的冷料,从而防止分流道或水口堵塞.如果冷料进入型腔则会导致制件内应力加大或机械强度不足,冷料位尺寸一般为Ψ3-10mm,深度6mm左右,为便于脱模(拉出水口),其底部通常都是拉料杆位(脱模杆),拉料杆的头部通常都设计成下凹陷或带有沟槽形成,便于拉出主流道连整个流道系统.4.浇口(入水口)是熔料通过直/分流道后进入型腔的通道,浇口的截面积通常是整个流道系统中截面积最小的部分.内浇口的尺寸形状对制件的质量影响很大,其主要的作用可列述以下几点:1)控制料流速度;2)成型中水口位早凝结可防其倒流;3)使料通过时产生较高的剪切力使料温提升,从而降低其表面粘度,提高其流动性;4)便于制件与流道分离;浇口的形状尺寸和位置设计都须根据塑料品种,制件结构和形状等具体情况做出选择,一般来说,浇口的位置都是开在制件厚壁位(以利补缩)及不影响外观的位置.浇口尺寸设计应考虑熔体的性质.5.型腔是制件在模具中成型的部分,用来构成型腔的零件称为成型零件,一般包含以下:1)凹模 ----- 构成制件外形的成型零件;2)凸模/型芯 ----- 构成制件内部形状,如:沟、孔、槽等;由于熔体进入型腔后产生很高的压力,故对成型零件的材料强度、刚度要求较高,且材料应具耐腐蚀性.成型零件一般都经过热处理提高硬度.注:常用于塑料模的钢材有:718、S-136;而合金模具是用热作钢8407.6.排气位1)开设在模具内的槽形排气位,防止熔料进入型腔时卷入气体.当熔料进入型腔时,原存入型腔的空气及熔料带入的气体必须在料流的尽头通过排气槽向外排出,如排出不完全,则可能会造成件带气孔、熔接痕、充模料不齐,甚至困入高温压缩空气而烧伤胶件的情况出现.2)一般情况下,排气孔既可开设在型腔内熔料流动的尽端,也可开设在模具的分模面上.(在凹模上开一般0.03-0.06mm深,L5-6.Omm宽的槽)3)注射件排气孔是不会有很多熔料渗(迫)出的,因为熔料会在该处冷却固化而自动将通道堵死。