新版不良塑料制品的判断和处理.docx
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新版不良塑料制品的判断和处理
塑料制品不良原因之判定及处理方法
1.缩水
2.成品黏模(脱模困难)
3.浇道黏模
4.成品内有气孔
5.成品变形
6.银纹、气疮
7.毛边、彼锋
8.成品短射
9.结合线
10.成品表面光泽不良
11.黑纹
12.流纹
13.开模时或顶出时成品破裂
塑料成形产品,原则上都是依据标准规格要求制造.但无论如何
它的变化仍是相当广泛的.有时当生产很顺利进行时会突然产生缩水
变形,有裂痕、银纹,或其它缺陷等无法接受的产品.在生产时就要从
成品发生的问题,来了解判断问题点所在,这是一种专门性技术及经
验的累积.如果我们把成品上的缺失,涵盖在四个主要因素当中,那就
是原料,模具、成型机及成形条件(如表一所列四项).有时变更操作条
件,或模具、机器方面稍做调整,以及过滤所使用的原料,就可以解决
问题所在.本章就逐一列举成品可能发生的问题,并加以探讨解决之
道.
射出成型条件对成型品物性的影响,大致可从四方面来考虑:
1.
原料2.成形机3.模具设计4.成型条件
模具設計
原料
刚性模具材料
精品化度模腔形状
耐冲击性
流动性模具温度
强韧性
热安全性
耐热变形性耐定性注口形状
耐药品性成形品物
性
可塑化容量射出压力
锁模力料管
温度(树脂温度)
可塑化方式冷却时间
成形機
SCREW转速
成形條件
(模具温度)
射出速度
4-1缩水
塑料品在表面的凹陷、空洞都称为「缩水」,除了会影响产品外
观亦会降低成品质量及强度.缩水的原因与成型技术、模具设计及使
用塑料均有关系.
塑料:
不同塑料原料的缩水率,表一参考数据.通常易缩水的原料都
属于结晶性
的,如尼龙、百折胶等等.在射出过程中,结晶性塑料受热成流体状态,
分子呈无规则排列;当射入较冷的模腔时,塑料分子便慢慢整齐排列
形成结晶,结果体积缩小小于规定尺寸范围,就是所谓的“缩水”.
表二:
各种塑料的缩水率
代号塑胶原料缩水率%
GPPS普通级苯乙烯、硬胶0.4
HIPS不碎级苯乙烯、不碎硬胶0.4
SANAS胶0.2
ABS聚丙烯胶、丁二烯、苯乙烯0.6
LDPE低密度聚乙烯、软胶1.5~5
HDPE高密度聚乙烯、软胶`2~5
PP聚丙烯、百折胶1~4.7
PPOPPO胶0.6
PA6尼龙61.0
PA66尼龙660.8~1.5
聚缩醛、赛钢、特灵2
ACETAL
COPOHYMER
CAB酸性胶、酸醋纤杂0.5
PETPET胶2.25
PBTPBT胶1.5~2.0
PC聚碳酸酯、防弹胶0.6
PMMA亚克力0.5
PVC硬硬PVC0.1~0.5
PVC硬硬PVC1~5
PUPU胶、乌拉坦胶0.1~3
EVAEVA胶1.0
PSF聚偑0.7
射出技术:
在射出技术控制方面,出现缩水的情况有:
压力不足、射出速度太
慢、烧口太小成浇道太长等等.所以在使用射出机时,必须注意成形条
件及保压是否足够,以防造成缩水问题.
模具及产品设计方面:
模具的流道设计及冷却装置、对成品之影响亦很大出于塑料之传
热能力较低,故距离模壁越远越厚、则其凝固及冷却较慢,应有足够的
塑料填满模腔,使射出机的螺杆在射出或保压时,塑料不会倒流而减低
压力,另一方面水面亦不能冷却太快,以免半固塑料阻塞流道造成压力
下降,引致成品缩水.不同的模流过程有不同的收缩率,熔融筒的温度
控制得宜,可防止塑件过热;延长周期,可确保制品有充分时间冷却.
缩水问题如获适当解决,可提高成品质量,减低次废产品并提高生
产效率.下表即为缩水可能发生之原因及处理方法.
表三
故障原因处理方法
模具进胶不足增加入料
熔胶量不足适量入料,适度调高背压
射出压力太低增加熔胶计量行程
保持压力不够提高射压、保压压力
射出时间太短增长射出时间
射出速度太慢增加射速
浇口不对称调整模具入口大小或位置
射料嘴阻塞拆除清理
料温过高降低料温
模温不常调整适当之温度
冷却时间不够酌延冷却时间
排气不良在缩水处设排气孔
料管过大更换较小规格料管
螺杆止逆环磨损拆除检修
塑品厚薄不均增加射压
4-2成品黏膜(脱模困难)
在射出成型时,成品会有黏膜发生,首先要考虑射出压力或保压压
力是否过高.射出压力太大会造成成品过度饱和,使塑料充压入其它的
空隙中,致使成品卡在模穴里脱模困难,在取出时容易有黏膜发生.
而当料管温度过高时,通常会出现两种现场.一是温度过高使塑料
受分解而变质,失去它原有之特性;并在脱模过程中出现破碎或撕裂,
造成黏膜.二是胶料充填入模穴后不易冷却,需加长周期时间,殊不合
经济效益.所以需适度依胶料之特性调节其运作温度,至于模具方面
的问题,假如进料口不平衡,会使成品脱模时易有黏膜
现象,这时就要在模具上作改进的措施,下表即为成品黏膜可能发生的
原因及处理对策:
表四
故障原因处理方法
填料过饱降低射出剂量、时间及速度
射出压力或料筒温度过高降低射出压力或料筒温度
保压时间太久减少保压时间
射出速度太快降低射出速度
进料不均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)修模具除去倒角
限制塑料的流程,尽可能接近主
多穴模进料口不平衡,或单穴模各进料口不
流道
平衡
探筒件脱模排气设计不良提供充分的逸气道
螺杆前进时间太长减少螺杆前进时间
模心错位调整模心,并使用「退拨」角锁紧
之
模子表面过于粗糙打光模穴表面,喷脱模剂
4-3浇道黏模(脱模困难)
表五
故障原因处理方法
浇道过大修改模具
浇道冷却不够延长冷却时间或降低料管温度
浇道脱模角不够修改模具增加角度
浇道凹弧与射嘴之配合不正重新调整与配合
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
无浇道抓锁加设抓锁
4-4成品内有气孔
在射出成型过程中,有时会出现内有许多小气泡的成品,不但影
响制品强度及机械性能,对成品外观价格值亦大打折扣.所以当成品
出现气泡时,可检查下列几个因素,并做处理.
通常成品因厚薄不同,或模具有突出肋时,塑料在模具中的冷却速
度不同,则收缩的程度不同,容易形成气泡,所以对模具设计须特别留
意.
而在使用的原料方面,假如塑料带有水气,在熔胶时塑料受热后
分解,则射胶螺杆公差太小时,空气容易进入模腔内形成气泡,以下即
归纳可能发生原因及处理方式.
收缩程度不同容易形成气泡
故障原因处理方法
材料中有水气塑造以前将材料确实烘干,避免在
塑造以前发生过度的温度变化
射料不足(气孔在结合线的位置)检查温度射出压力、射出时间是否
不够
填料量不足以防止过度之缩水
成品断面,肋或柱过厚变更成品设计或溢口位置
射出压力太低提高射出压力
射出时间不足增加射出时间
浇道溢口太小加大浇道及人口
射出速度太快调慢射出速度
原料温度过高以致分解降低原料温度
冷却时间太长减少模内冷却时间,使用水浴冷却
水冷却过急(气孔在制品表面)减短水浴时间或提出水浴温度
背压不够提高背压
模具温度不平均调整模具温度
料管温度不当降低射嘴及前段温度,提高后段温
度
4-5成品变形
塑品出现翘曲的原因很多,例如出模太快、模温过高、模温不均
及流道系统不对称等.其中两种最大的可能性为1.塑件厚薄不均或转
角不够圆形,因而不能平均冷却收缩,导致翘曲变形.2.有些平板型塑
件,为了表而美观,流道浇口得设在浇口边角上.而射胶时,熔融塑料
只能由一端高速射入模腔内,因此被凝固于模腔内的塑料份子,均被
拉直往同一方向之排列状态(称为取向,此时塑件之内应力很大;脱模
时这些份子又被拉回原来的状态,因而产生变形.
为了使熔融塑料能顺利充填模腔,其设计要尽量避免以下各点:
1.同一塑件中厚薄相差太大.
2.存有过度脱角.
3.缓冲区过短,使厚薄转变相差悬殊.
从浇口分析,模具的设计要保证塑料能顺利进入模腔,故分流道
要避免采用直角转弯形式,转弯点比较适合采用弧形过度区,因此短
而粗的分流道最理想,有助
于减少流体取向现象.但要考虑的问题是过大的浇口会增加流道废料,
亦影响塑件的外观.
另外为了避免塑料充填时紧密程度不同,导致脱模困难而引起变
形,分流道的截面形状大小就要依射胶量及产品形状面改变.产品较
难成型的部份分流道加子粗后,主流道也应相对加大,使主流道截面
积等于引流道截面积总值.
除此之外,还有两个值得注意的问题,其一是塑件顶出装置的形
式.如果顶针设备太少,容易造成变形及翘曲现象;但顶针数量过多,
会令部份成品不够美观,此时应考虑采推板方式、其二是模腔冷却流
道的设计,应让塑件整体能均匀收缩,提高产品素质.
以下即将成品容易产品变形的因素一一列出,提供成型技术
上参考之
表七
故障原因处理方法
成品顶出时尚未冷却降低模具温度,加大冷却水流道
延长冷却时间,降低冷却时间
降低原料温度
成品形状及厚薄不对称脱模后以定形架固定
变更外形设计
填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
模具温度不均调整模具及冷却水路
返溢口部份之原料太松太紧增加或减少射出时间
4-6银纹、气疮
射纹的形成,一般是由于注射起动过快,使模腔前段的空气无法
成胶料融体压迫排出,空气混合有胶料内,使得制品表面光管及颜色
不均,使是所谓的射纹.射纹不但影响外观,也且令成品之机械强度降
低许多.所以为避免发生这种缺陷,必须找出原因并了改善.
射纹的形成,既然是由于融体塑料中含有气体,那么探讨这些气
体的主要来源分别为:
塑料本身含有水份或油剂:
由于塑料在制造过程曝露于空气中,吸入水气或油剂,或者在
混料时,掺入了些错误的比例成份,使这些挥发性物质在熔胶时,受高
热而产生气体.
原料受分解:
如果熔胶同时的温度,背压及熔胶速度调得太高,或成型周期
太长,则对热
敏感的塑料如PVC、赛钢及PC等,容易因高温受热分解产生气体.
空气:
塑料颗粒与颗粒之间均含有空气,如果熔胶筒在近料斗处的
温度调得很高,使塑料粒的表面在未压缩完全使熔化面黏在一起,则
塑料粒之间的空气使不能完全排除出来.
所以把塑料烘干,并采用适当的熔胶温度和速度,再配合适当
的背压,才能得到理想的塑制品.此外,模具设计亦是很重要的一环.
通常流道很大而注口很小的工模,气体进入模腔内的机会会减少很多,
而排气系统设计适当,则射纹产生的产生的机会亦会降低,如图4-1
所示.
图4-1能防止少量气体进入模腔的注口设计
在射出成型技术上,有一种方法来防止射纹之产生,使模具的构造
中有加压设备,但一个压缩空气入气孔.锁模后,则压缩空气进入模具
中,使模内气压增高,当熔融塑料进入这高压模具时,模具的气孔在此
时开始排气,使模腔
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