注塑产品成型缺陷及其对策.docx
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注塑产品成型缺陷及其对策
注塑产品成型缺陷及其对策
_|$O_BZ_xf5`Guest· 一、填充不足
_BtQ.ZiGuest· 二.模腔划痕和擦伤iCAx个人空间_a*?
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· 三、毛刺过大
3d_cY_J3z_d_R"vGuest· 四、缩孔
4K;F.b_Ei_U3C_H*I_Z_K;uGuest· 五、翘曲、弯曲和扭曲
+R4R_I_Y7^)FGuest· 六、开裂、裂纹、微裂和发白
^_wE,K6kGuest· 七.熔接痕
/k_O_u3b__2SGuest· 八、波纹
_@_X|_gYGuest· 九、银丝
_m_C.[7B9q_x&d5p_RmGuest· 十、烧伤iCAx个人空间_x.]+Q8T:
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· 十一、黑色条纹iCAx个人空间8c*q)J_{_Z_K;]'W
· 十二、晕色膜(发暗)、光泽不佳
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b+iC_F3YGuest· 十三、颜色不匀iCAx个人空间:
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· 十四、气泡和空洞
-~n_r_r9glGuest· 十五、透明度不好iCAx个人空间)^+o/^9O6\#I?
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· 十六、混入异物iCAx个人空间+Y_h_\_W/^_N
· 十七、嵌件镶嵌不良iCAx个人空间_Z_n-U~3`HW_{
· 十八、脱模不良iCAx个人空间_v_]_T"g_sJ_E
· 十九、冷料凹痕(蛇行纹)iCAx个人空间_Sg_IG_t5U
· 二十、脆弱
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$^dGuest· 二十一、层状剥离iCAx个人空间.F:
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LGuest 一.填充不足iCAx个人空间-b_i_B_^!
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一般情况下,填充不足是因塑料流动性不足,不能填充满整个型腔所造成的。
当然也不单纯是这个原因,造成填充不足还可能有多方面的原因。
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fj_Z,__GGuest1.注射成型机注射能力不足
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`_K7M_c(Y_l_h_zGuest这是对注射机的能力估计过高而产生的,由于塑化能力不足或者注射量不足也会发生。
其中,塑化能力不足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。
而注射量不足,如果不换成大注射量的机床就不能解决问题。
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r_~Guest2.多型腔有局部填充不足
9L3s_Y_C_i_[|_t)\Guest尽管成型机床的能力足够,这种缺陷是因浇口不平而产生的。
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。
:
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_aGuest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。
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3.塑料流动性不佳
:
y_h_p_Y_X_vGuest如果塑料流动性不佳,未等流到型腔末端或者未流到溢料槽就已冷凝,因而往往造成填充不足。
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。
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F"hiGuest4.流动阻力过大
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[Guest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。
采用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。
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O_|9cGuest对于主浇道可增大其直径:
对于浇道应避免采用流动阻力大的半圆形浇道,而采用圆形或梯形浇道,若增大直径则更好。
同时必须使其长度为最短。
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k-G+s0z)J,kGuest至于壁厚太薄造成的填充不足,可增加整个壁厚或增加局部壁厚,亦可在填充不足处的附近,设置辅助浇道或浇口来解决。
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特别是被喷嘴最先注射出的熔料因被主浇道和浇道冷却,导致流动阻力变大,在这种情况下应开设大的冷料穴。
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若因模具温度低而使流动阻力增大,提高模具温度也就可以了。
根据模具具体情况改变冷嘲热讽却水出入口位置,或者变更冷却水的流径路线,也会取得良好效果。
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5.型腔内排气不良iCAx个人空间}/E$Z*i_f)y_~$T(i
由于这种原因而造成的填充不足屡屡发生。
当熔料被注入型腔时,往往是一开始熔料就把型腔封闭,在局部未填充处残留有空气。
还因填充过快,空气有时来不及从分型面溢出而被压缩,造成局部未填充塑料,成型制件填充不足。
g_v$GE6s%d_i_J_|Guest这种缺陷特别容易出现在模腔的转角处,深凹陷处和被厚壁部分包围着的薄壁部分。
即大多发生在用侧浇口成型时薄底的壳形件及长凸台的头部。
这样被封闭的空气受绝热压缩而达高温,有时会烧焦制件的局部(参照烧伤和黑色条纹部分)。
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消除这种缺陷的措施是降低注射速度,给予一定的排气时间,若将模腔内的空气用真空泵排除,一般情况下很有效。
最好的方法是设置排气孔道,选择浇口位置使空气易于先排出,或从模具结构上考虑排气方式。
即把模腔局部制成镶件,使用空气从镶件缝隙溢出,或者在分型面上开设浅槽,还可以利用顶杆的缝隙来排气。
例如采用多浇口等形式成型时,将模具的一部分制成镶件,可利用其缝隙作排气孔道。
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FoGuest6.锁模力不足
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PGuest虽然也可认为锁模力与填充不足没有关系,但有时这也是造成填充不足的原因。
即使使用注射量相同的成型机床,有时也会出现锁模力不足的现象。
如果锁模力不足,在注射压力作用下动模稍微后退,将产生飞边毛刺而使制件注射量当中足,因而引起注射量不足,这与上面说过的机床能力不足一样,也会产生填充不足的现象。
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Y7n[d_a_t*\_onGuest7.塑料供应不足
6v5V'K_G_K_uGuest尽管注射机能力足够,而从喷泉嘴注射出的熔料达不到所需数量,也可产生填充不足。
其原因有两个,一是料斗的塑料粘边落不到料筒中;另一个是使用螺杆式注射成型机时,塑料在料筒内滑移,不能前进。
前者是因塑料在料斗干燥器内局部熔化结块,使粉料或不规则颗粒料无法进入料斗。
后者是因塑料等级选择不当,颗粒料的润滑剂过多造成的,如改为配比正确的原料就可解决。
_F4\c$x_U/JGuest8.塑料供给过剩
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h_B_U+e_@s7aGuest对于柱塞式注射机,如果进入料筒的塑料过多,注射压力因压缩颗粒粒而消耗掉一部分,因此降低了注射成型所必需的从喷嘴射出熔料的压力,从而造成注射压力不足。
其解决方法是调整供料数量,使之恰好适合成型所需的塑料量。
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j_Y)RGuest 二.模腔划痕和擦伤
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_o9_4xGuest模腔划痕是指模腔表面狎痕被原封不动地复制在成型制件表面上,因此除了修理模具之外没有其它办法。
相反,擦伤是因模具拔模斜度相反或不足,而出现在制件与模腔相对滑动面上的擦伤现象。
如果这样继续成型,极有可能磨损模具本身,必须及时修正模具。
也有因抛光不充分或模具局部有毛刺而造成造成擦伤,稍加修理即可。
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有的模具采用中心一根顶杆的顶出方式,实际顶出时顶板倾斜,因之制件也倾斜而产生顶出擦伤。
这是被顶出制件相对型腔中习不平衡所造成的缺陷,需注意顶出方式的设计。
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另外,拔模斜度不足也会产生擦伤。
所以设计制件时必须充分考虑拔模斜度。
特别是有蚀刻加工图案时,蚀刻的细小凸凹是造成反拔模斜度的原因,就取足够大的拔模斜度。
同时,也必须反拔模斜面上的蚀诶花纹深度考虑进去。
a_ijj,_-xGuest 三、毛刺过大iCAx个人空间.E#S_Q_v_O6W
毛刺过大多发生在分合面上,即动模与静模之间、滑块的滑配部位、镶件的缝隙、顶杆孔隙等处流入熔料,在制件上形成多余的飞边毛刺,这样的飞边毛边毛刺,在乘型时起杠杆作用、会使飞边毛刺进一步增大,从而造成模具局部的凹陷,形成时飞边毛刺进一增大的恶性循环。
所以,如果一开始发现产生了飞边毛刺,就必须尽早修整模具。
毛刺的产生有下面几种原因。
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1.锁模力不足
&I_Y_`+j&q_C1l__Guest与成型制件的投影面积相比,如果锁模力较小,由于注射压力的作用使动、静模之间将出现缝隙,这样势必就会出现飞边毛刺。
特别是把侧浇口置于制件中央附近的孔上时,因为这种成型浇口需要较大的注射压力,所以极易出现毛刺。
降低注射压力或者提高锁模力都可消除这种缺陷,若根据具体情况改用流动性好的塑料采用低压成型,有[时也是很有成效的。
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2.模具局部配合不严密iCAx个人空间9Yv3\2n_t_x
首先讨论动、静模合模不严的问题,尽管棋具本身合模严密,当采用肘杆式锁模机构的注射机成型时,往往因模具平行度不佳或者锁模装置调整的不良,产生诸如左右两边锁模不。
均衡的现象,即左右两侧只有—边被锁紧,另—‘边不密贴,此时必须调整拉杆(二根或四根拉扦)使之均衡仲展,其次,也有因模具本身研配不佳造成密贴不严。
特别是制件中心有成型孔时,由于这部分的支承作用,当锁模力不充足时也容易出现毛刺。
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另外是滑动型芯,因沿动型芯是动作机构,往往产生毛刺,所以滑动型芯的配合很重要。
尤其是对左右分型的哈夫模,其侧面的投影面积也受成型压力作用,如果设计很不能完全承受这个压力也常会出现毛刺。
关于镶件缝隙和顶杆孔隙,不仅会产生毛刺恶性循环增大的现象,而且还会增大顶出阻力。
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3.模具挠曲引起
_w_n5c_\_@u'EL4UGuest如果模具原度不足,受注射压力作用将产生挠曲,这时若中心附近有孔,孔的周边就会产生毛刺;还有利用中心孔开侧浇口时,孔和浇道周边也会产生毛刺。
这种原因产生的毛刺,是由模具制作不良造成的,所以较难修理。
采取补强模具,可使毛刺减小。
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4.塑料流动性过好
_r/Y+{_]_V_s&]8a2JGuest单纯是由于塑料流动性过好,在理论上并不是产生毛刺的原因。
可是,当塑料流动性过好时,那怕是微细的缝隙塑料也能钻进去,所以极易出现毛刺。
要消除这种毛刺,可降低熔料温度或注射压力,也可降低模具温度或注射速度,iCAx个人空间_Ym_Q2L8Qu(R;g
5.注入熔料过多
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_T8[Guest这也不是产生毛刺的直接原因。
为了防止缩孔而注入过多熔料的作法是错误的,应采取增加注射时间或保压时间来成型(参照缩孔)。
9l_t"vd,J_rGuest6.模具表面有异物iCAx个人空间l_t6O8R_a+\l\
模具合模面上有异物,必然会产生毛刺。
解决这个问题,显然应清扫于净模具表面,使合模面密贴即可。
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四、缩孔iCAx个人空间_dc"J_^w_j_m_D
成型制件表面出现的凹陷叫缩孔。
这是成型时常产生的缺陷,是由于塑料成型时收缩所造成的,所以大多数难以消除。
加之注射成型的过程中,是把熔融塑料注入凉的棋腔内,又因塑料导热性很差,所以冷却甚为复杂。
特别是厚壁部分比薄壁部分冷却较缓慢,因而厚壁部分易出现缩孔。
另外榄具温度稍高部位冲凝缓慢,因而形成棋具局部温差,若加上模具本身热传导的差异,那水温度偏高成热传导较差的部位就会出现缩孔。
因而,设计时应考减采用难以出现缩孔的成型制件及模具结构。
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1。
压缩不足
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]L(QGuest在主侥道、浇道和浇口比成型制件壁厚和容积过小的模具中,因注射压力不能充分作用到模腔内的熔料上,使收缩量增大,从而出现较大的缩孔。
·特别是浇口过小时,即使保压时间充足,但浇口已经硬化,使压力传递不到模腔内的熔料上。
尤其是对固熔点不一致的结品性塑料,就更容易产生这种现象,还有易出毛刺的模具,因闭合不严而加不上足够的成型压力,也易出现缩孔。
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螺杆式注射机设置有逆止环,以防止熔料沿螺杆回流,但比柱塞式注射机易出缩孔。
在这一点上,可以说柱塞式注射机比螺扦式注射机好。
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如上所述,当熔料乃至型腔末端的熔料尚未冷凝硬化之前,加上足够的保持压力即可防止压缩不足所造成的缩孔。
所以,增大主浇道、浇道、浇门,尤其是增大浇口直径是很有效的。
另外增大注射压力,或加上足够的保持压力也很重要。
而熔料不足也助长缩孔。
塑料流动性好,如果增加压力,因产生毛刺也会引起缩孔,必要时降低料简温度或改用流动性差的塑料能防止缩孔。
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在离浇口较远、流动熔料的末端也容易出现地孔,这是出十流到末端的流路阻力引起压力损失所造成的,所以在易山缩孔的附近开没浇口、或者增加该部位的厚度也是有效的。
因此,根据情况增加点浇口数目。
或变更浇口位置更为有效。
_F_Q___z;q3m_GGuest2.注射量调整不当iCAx个人空间_p_g_Kv;I
螺杆式注射成型机注射终了时,必须在螺杆头部与喷嘴之间留有适当数量的熔融塑料,用它来缓冲。
若这个缓冲量为零,又把注射量调整到终了时,螺杆同时也顶到底,这样在保压时螺杆就无法前进,因而不能进行保压。
这样在保压过程中,塑料收缩就成为缩孔而表现出来。
这类浇口部位的缩孔和制件表面深浅不均的缩孔,很容易与其他原因缩孔相区别。
解决的办法是留有一定的缓冲量,使注射结柬时螺扦仍能前进数毫米乃至十几毫米。
缓冲量为零,即把注射量调整到注射结束螺杆顶到底时,这样将会缩短注射机本身的寿命,因此必须十分注意这一点。
3p#[_@_c_t3OGuest3.缩孔出现在制件工作面上
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Guest有些成型制件即使内部出现缩孔,有时也没有妨碍。
这种情形如开头叙述的那样,模具温度高的一面易出缩孔,而温度低的—面很匠难出缩孔。
所以,应把不允许出缩孔的面充分冷却,或者相反将允许出缩孔的(即不允许出缩孔的相对面)高温成型也很有效。
_b,Z5n_F#A)p_g_s/U8xGuest4.冷却不均匀iCAx个人空间_~_q_Z,W_J
成型制件壁厚极不均匀时,厚壁部分比薄壁部分冷却的缓慢,因而厚壁部分产生缩孔。
要消除由于壁厚不均匀产生的缩孔,从理论上来说也是困难的,所以设计制件时应使壁厚均匀。
也就是说,重点是缩小壁厚的变化。
例如设计凸台时,如果对外径尺寸有要求,就应在中心设置消除缩孔的工艺孔;当要求凸台强度时,不应加粗凸台本身,而应采取利用加强筋增加强度的方式。
平缓凹下的缩孔要比急剧凹陷下去的缩孔不那么显眼,所以不要求精度的制件,应在外层已冷凝硬化,月.中心部分尚柔软能够顶出的状态下出模,然后在空气中或温水中缓冷,这样可使缩孔不明显,不影响使用.
$e_dA_g_M)[_D_}5VGuest5.收缩量过大
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p_g1@&J-GUGuest成型塑料本身的热膨胀系数较大时,当然易出现绍孔。
因此,低温成型这种塑料就不易出现缩孔。
若提高注射压力可使更多的塑料注入模腔,所以压力越高缩孔也就相应减小。
可是,温度降到塑料所需最低温度以下,即使提高注射压力,也很难防止结品性塑料的缩孔。
例如聚丙烯、高密度聚乙烯、聚甲醛等,其结晶固体与熔融状态的密度显著不问,所以防止缩孔很困难。
这时如果允许用非结品性共聚体代替,就能减少缩孔。
另外,如果填充无机填充剂,如玻璃纤维、石棉等也可使缩孔变小。
*Mg6w/l_O/o_W)aGuest 五、翘曲、弯曲和扭曲iCAx个人空间+`&G%C+t_x\_X._
注射成型时塑料的成型收缩率随流动方向的不同而不问,就是说流动方向的收缩卒远比垂立方向大。
结品性塑料的收缩率本来就大,而,收缩率在方问上的差值与大的收缩率相迭加,就比非结品性塑料更大。
有时收缩率在方向上的差值达1%以上。
尤其是成型收缩率还·受成型制件壁厚的彤响。
由于收缩率的不同,致使制件产生变形。
I*n_b_f5W#hH"rgGuest注射成型足把粘流态的高聚物挤压到模腔中成型的一种方法,所以小可避免在成型制件内部残留有内部应力。
此应力也将引起制件的变形。
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P_B_^f_M
此外还有一些原因也往往引起变形。
如制件未完全硬化就顶出的变形。
还有顶杆推力造成的变形。
_H/w_WhB_|_F_e6j_Z'dGuest由于上述原因,将成型制件从模腔顶出后,就达不到内部应变最小的理想形状,而出现翘曲、弯曲和扭曲等现象。
可采用辅助工具来娇正冷却变形。
即把从模腔内顶出的,且内部尚柔软的成型制件放在辅助工具中,随着辅助工具一起冷却,从原始状态限定变形。
根据冷却方式来确定冷却时间,一般需冷却10min以上。
引起制件翘曲、弯曲和扭曲的具体原因及防止办法如下。
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]_j6B_l^O)K_t:
a_c_C_E
1.冷却不充分或不均匀iCAx个人空间&R5B_n"Y1S_d2G;g
在未完全冷却时顶出,顶杆的顶推力往往使成型制件变形,所以未充分冷却就勉强出模也会产生变形。
;对策是在模腔内克分冷却,持完全硬化后方可顶出。
也可以降低棋具温度、延长冷却时间。
然而,有的棋具的局部,例如浇口对侧冷却不充分,在通常成型条件下还有时不能防止'变形。
这种情况应考虑变更冷却水的路径、冷却水道的位置或追加冷却梢孔,尤其应考虑不用水冷,采用空气冷却等方式。
o8oK_J3wGuest2.顶扦造成
Q__9@2s~_v5^"KGuest有的制件的脱模性不良,采用顶杆强行脱棋而造成变形。
对不易变形的塑料如甲其丙烯酸甲酯制件,这时不是产生变形而是产生裂纹。
对于ABS和聚苯乙烯制件,这种变形是以被推项部位的发白表现出来(参照开裂、裂纹、微裂和发白)。
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其消除方法是改善模具的抛光、使其易于脱模,问时使用脱模剂也可改善脱模。
最根本的改进方法是珩磨型芯、减小脱模阻力,或增大拔棋斜度,在不易顶出部位增设顶扦等,而变更顶出方式则更重要。
_~'d$I;p_I']/B^Guest3.由成型应变引起
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I_j_R_WGuest成型应变造成的变形主要是由成型收缩在方向上的差异、壁厚的变化所产生的。
因此,提高模具温度、提高熔料温度、降低注射压力、改善浇注系统的流动条件等均可减小收缩率在方向上的差值。
可是,只变更成型条件大多难以矫正过来,这时就需改变浇口的位置和数目例如成型长杆件时要从—端注入等。
有时必需改变冷却水道的配置;较长薄片类制件更、容易变形,有时需变更制件的励部设计在其上翘一侧的背面设置加强胁等.利用辅助工具冷却来矫正这种变形大多是有效的。
不能矫正时,有的需修正模具尺寸。
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4。
结晶性塑料
v6hI_R4W%{8T8k
[Guest结晶性塑料的成型iDC缩率1Jb非结晶性塑料大很多,由于融点温度范困狭窄多数产生变形,并且往往是难以修正的。
:
iCAx个人空间.S%@_NN(D_n*L.a0l_t_^
结晶性塑料的结品度随冷却速度的不同而变化,即急剧冷却结晶度降低、成型收缩率减小,而缓慢冷却结晶度升高、成型收缩率增大。
结晶性塑料变形的特殊矫正法就是利用这—性质。
灾际上使用的矫正法是使动、静模有—定的温差。
就是采取使翘曲的另一面产生应变的温度,即可矫正变形。
有时这个温差高达20。
C以上,但必须十分均匀地分布。
必须指出,在设计结晶性塑料成型制件及模具时,如不预先采取特别的防止变形的手段,制件会因变形而无法使用,仅使成型条件达到上述各项要求,大多数情况仍然不能娇正变形。
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六、开裂、裂纹、微裂和发白iCAx个人空间4n!
V_i_p0Y_b.a
有的成型制件并没有局部破碎,只是表面产生微细的开裂,根据其程度和外观上的差别,把较严重的叫开裂或裂缝,较轻微的叫做微裂或龟裂。
其中微裂不仅则成型后产生;放置后或与溶剂蒸气等接触时也会发生。
而ABS和耐冲击聚苯乙烯根本不产生这种现象,却以顶杆推顶部位发白的形式表现出来,采用热风加温则可消除这种发白现象。
T+q_e#D1Q_q_{_N6QGuest1、产生上述现象的原因有下两几点。
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k_g_MGuest1.脱模不畅、成型时模的拔模斜度不足,成为例拔模斜度,或抛光极差,因此制件脱模困难,往拄造成制件破损或发白。
由于主浇道抛光不好使制件粘在静模、或者动模上,有侧壁凸凹并采用硬性脱模时,更容易产生这种现象。
iCAx个人空间n_P_u,^/n!
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总之发生这种缺陷时,首先应注意模具的抛光,并在增大拔模斜度的同时在成型制件开裂处附近增设顶杆,使制件不弯曲、合理地脱模。
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SuGuest对于聚甲基丙烯酸甲酯成型制件,因塑料本身较脆、表面要求有光泽,大多采用镀铬模具成型。
然而电镀具有平面不易镀覆的性质,却易放覆到转角处;因而成为倒拔模斜度,所以必须予以特别注意。
4O_DL:
s_f,R_MGuest2.过填充
2x_r5b2@_`#UGuest由于过分担心成型缩孔,结果注入棋腔的熔料过多,使成型制件内部产生极大的应变。
这时收缩变得很小,不但容易开裂,并且放置一段时间后内部应变更容易造成微裂。
要消除过填充的开裂可提高熔料温度、降低注射压力、提高模具温度,但只要保证熔料易于注入模腔即可。
根据成型制件外观等有关原因,必须以过填充的方式成型时,为使制件不发生微裂,成型后应进行塑化处理,这对消除内部应变是有效的。
iCAx个人空间_t4a_y*K:
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3.冷却不充分iCAx个人空间q"t5B"V!
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在末完全硬化时就将制件顶出,有时顶仟周困开裂或发白。
‘通过充分冷却或改变模具本身的冷却方式等,可消除这利,缺陷。
a_q-{_t.b_b_f;~Guest4.嵌件周围开裂
_k_h$j_g1C+P_V8d_X2gnGuest置入嵌件成型时由于塑料的收缩,应力显著地集中在嵌件周围。
这个力虽然能牢固地保持住嵌件,但是应力过大时嵌件周围塑料往往开裂。
要减少嵌件周围的开裂,有效的是预热嵌件或尽量缩小收缩差,进行塑化处理效果更明显。
`_U0X!
O_pGuest 七.熔接痕
Tvh+`2e4l_U(UGuest成型时熔料汇合处产生的细线被称做熔接痕,这是低温熔料相汇合因不能完全熔合而产生的。
这种熔接痕只发生在熔料汇合部位,就是说,只发生在带孔成型制件、或多个浇口成型的制件,该处的强度低于其它部分。
栅格等制件的熔接痕出现在中心,对强度和外观有影响。
熔接痕的详细情况叙述如下。
iCAx个人空间1b'a_}&h_N@(I;z
1、熔接痕位置不当
_{SA"~*|_G|_B&_8__e_FKGuest熔接痕产生的部位与浇口,制件形状有关,当不能消除时应把它移到不影响外观质量的位置。
为此,需要考虑移动浇口位置,改变浇口尺寸并保持平衡;、改变制
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