注塑成型工艺ppt课件.ppt

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1、 欢迎欢迎 参加参加 注塑工艺研讨注塑工艺研讨主讲者:主讲者:第一章:成型工艺第一章:成型工艺第二章:识别,诊断和消除制品缺陷第二章:识别,诊断和消除制品缺陷成型工艺成型工艺 注塑流程注塑流程注塑机的动作流程:1,合模:将模具合上并夹紧,以防止及抵抗来自原料注射进模腔所产生的压力。2,注射单元前进:合模完成后,注射单元前进,一直到喷嘴顶住模具 (此动作在实际生产时,可依需求设定为固定或活动)3,注射充填:将融熔的原料注射进模腔,接近产品所需的原料量射入模 腔后, 原料被压缩到一定的压力,模具被完整的充填4,保压:融熔的原料在模具理冷却后会收缩(比容积变化)。在充填完成后, 继续保持一定的注射压

2、力,一直到进胶口固化, 以防止产品缩水。5,冷却:产品在型腔成型后,要继续冷却,直到固化定型,可以取出6,储料(预塑):在冷却期间,液压马达(或电机)驱动螺杆旋转, 将原料往 喷嘴侧输送,以准备下次的注射。原料被送进料筒, 料筒的电热片加热, 及原料与螺杆的磨擦剪切产生的热量而使原料混练及融化。7,注射单元后退:预塑及冷却完成后,依需要,射座可以后退一定的距离, 等待下个循环8,开模:产品冷却完成后,合模的压力被释放而打开,打开的距离依产品取出 所需的空间而定。9,顶出:当模具打开到定位后,顶出机构将产品顶出,离开模具型腔成型工艺概述成型工艺概述成型过程描述:成型过程描述:成型工艺是一个原料热

3、履历的过程,其大概过程如下:成型工艺是一个原料热履历的过程,其大概过程如下:颗粒原料原料融熔流动充填固化取出1,原料投入,原料投入2,原料经料筒螺杆的熔化,输送,混练,原料经料筒螺杆的熔化,输送,混练3,充填入模具型腔,充填入模具型腔4,冷却,固化定型,冷却,固化定型5,取出,取出成型工艺概述成型工艺概述一个完整的注塑过程及有关的影响因素如下表:一个完整的注塑过程及有关的影响因素如下表:原料融熔充填充满保压冷却开模产品干燥温度干燥时间原料混合次料大小次料比例原料牌号原料等级料筒温度螺杆转速螺杆背压预塑时间预塑量扭力料口冷却的温度注射速度注射压力模具温度转换位置充填时间充填分段合模力压力时间转换

4、点模具温度合模力压力时间胶口封闭的时间模具温度合模力时间模具温度开模时间开模行程顶出行程顶出次数顶出时间取出速度顶出速度再循环时间检验检验的温度或时间组装预定型成型工艺成型工艺- 原料原料一,原料的干燥一,原料的干燥: 一般使用的原料颗粒,干燥是很重要的,干燥是为了除去原料颗粒 中的水份,它是由 干燥温度 x 干燥时间 来控制。干燥方式: 1,热风循环方式:最常见的干燥料斗及烘箱,是把外部空气吸入 并加热,以去除空气中的水份,再送入料筒,将料筒中的原料 颗粒里的水份带走。 2,除湿干燥方式:利用特殊的除湿方式将空气的水份带走,再送 到干燥料斗加热,将原料烘干。 3,真空干燥方式:特别适合PA,

5、 PC, PET等材料,此方式在干燥 过程中,不会产生挥发气体。 原料如果因干燥不良而产生水解,流动性能,分子量下降,粘度下降, 影响传输,预塑压力,表面质量,毛边及流涎等成型工艺成型工艺 原料原料二,再生原料混合率二,再生原料混合率混合再生原料幅度不应超过30,否则可能会影响统一性和塑化稳定,并可能导致变色影响产品品质。拌料机通常用来混合基料及再生材料,或是用来混合颜色添加料,拌料机的容量不应超过总容量的60。对推荐的拌料机旋转速度为每分钟30转到40的范围 。原料级别及批次的选择原料在各个不同的等级,根据设计或产品质量的要求,等级选择不当可能会导致成型有缺陷,产品品质要求得不到满足。 同时

6、,同批次的原料管制也是有必要的,因为即使是相同的原料,批次不同,分子量也可能不一致,因而妨碍成型的稳定。成型工艺成型工艺 原料温度原料温度原料成型温度()干燥温度()干燥时间(Hr)ABS200-240802 3POM180-2201002PMMA250-280803 4PA250-290754 6PC250-2901202 3PU200-240902 3PBT240-2701303 4PET250-2901604 6PEN1705PEI1503 4原料成型温度()干燥温度()干燥时间(Hr)LCP300-3901504PETG250-290703 4PPO260-3001101 2PPS33

7、0-3701503 4PI350-4001202PSU300-3401203 4PVC170-210701 2SAN(AS)200-230801 2PES330-3801504TPE200-2201103常用原料的成型,干燥温度及时间参考表成型工艺成型工艺 融熔融熔塑化(计量)进程塑化是原料从料斗进入旋转的螺杆过程中,在料筒内被加热圈以及摩擦产生的剪切热融化,直到预定数量原料在塑化筒前端堆积,一旦原料开始积累,没有原料泄漏的喷嘴头,增加了原料的压力,不断的将旋转的螺杆推回来。(越大的螺杆转速,螺杆后退速度会越快)当到达设定位置时,螺杆会停止倒退。熔化熔化对熔化过程控制的目的是获取均匀熔融原料均

8、匀熔融原料必须符合以下要求;1、温度均匀(或粘度)2、密度均匀3,均匀的分散及混练料筒料筒温度设定温度设定:进料段温度(下料口,区1)不应超过原料的干燥温度,以防止产生过多的热量。特别是对高粘度树脂(PC、PMMA)产生很多热量,原料将不能很好的前进。进料段的温度设定在进料段,固体或部分熔化树脂发送前进在结晶原料中,温度设定在熔点到熔点上10之间(温度取决于周期和再生材料的混合率)压缩段温度设定在压缩段,原料中的空气,水分,挥发性气体,被迫回到料斗一边。同时,原料被加热圈和摩擦产生的剪切热融化,压缩段温度必须至少在原料的熔点或熔点以上10 15。非结晶材料设定在软化点以上计量段的功能是达到材料

9、一致性的融化,混练及计量。经过压缩段后,原料已熔化,材料的剪切磨擦提升了温度。所以温度设定在熔点或熔点以上10 20就足够了喷嘴温度设定喷嘴可被视为计量区的一部分设置。然而,在温度设定上要谨慎,防止出现流口水和冷料 等现象成型工艺成型工艺 控制设订控制设订螺杆背压螺杆背压:适当螺杆背压要使空气,气体和蒸汽从料斗排出,也加速原料本身的温升及混炼通常,螺杆背压设置值依材料别,在50到150Kgf/cm2 之间(塑料在螺杆前端的压力)过多或不足的背压将导致以下问题背压过低将导致:排气不足原料吸入气体出现银丝和注射量不稳定背压过高会引起:周期延长,效率下降,原料过热,分解,发黑,流口水现象,进料困难等

10、成型工艺成型工艺 控制设定控制设定螺杆转速:一般情况下,螺杆转速的设定应是,预塑时间在产品的冷却时间内完成。当使用封闭式喷嘴,不存在流涎现象。在开放式喷嘴的情况,螺杆后退时可能造成流口水现象。螺杆转速,背压,喷嘴温度适当的调整是必不可少的 。注1:不同的材料有不同的转速限制,转速太高会导致原料不正常的温升注2:转速设定不同,温度设定要随着改变,因为转速不同会影响原料的温升注3:原料滞留时间不同,会影响原料温度。滞留时间长,温度设定要低,反之则高。成型工艺成型工艺 控制设订控制设订预塑行程预塑行程:一般合适的预塑行程是在最大行程的20% 80%之间,理想的预塑行程与单位时间的用料量有关。料筒进料

11、口冷却温度:料筒进料口的温度可经由冷却水阀的开度,来控制温度,或经由特别的温度设定来控制阀门,以得到更精确的温度控制。下料口的温度调整原则如下:1,不需要干燥的原料:用常温水冷却2,需要干燥的原料:约40 70 ,理由说明如下: * 当原料在干燥料斗加热后,如果冷却温度太低,会增加预塑的扭力(压力) * 如果温度太低,会产生蒸气而回流入料筒,导致已经干燥的原料又受潮, 而使注塑的产品产生银纹等。预塑参数的变化关系因素:(温度)1,原料制造批次2,次料大小及混合比例3,室温4,喷嘴顶上模具时的热传导影响成型工艺成型工艺 控制设订控制设订充填充填:在充填过程,螺杆前进,推动原料往模腔移动,而将模腔

12、里的空气挤出模腔。而将原料充填进入模腔,这需要注射油缸在一个合适的压力及速度下动作。(液压机)流动速率:提供液压流量进入注射油缸,足够来支持螺杆前进所需的速度。液压压力(注射压力):提供足够的压力,来抵抗原料流动阻力。在充填阶段,以速度控制为主,不要让压力不足而影响速度。一般调工艺人员的习惯是注射压力及速度都在分段设定,但在很多情况下,不知道压力是否足够,不知道实际速度是否达到设订的速度。例如设订的速度是80%,假设对应的螺杆前进速度是80mm/s。在此情况下的流动阻力实际是多少?操作者并不知道。如果我们设订的注射压力低于流动阻力,这时候的注射速度实际上是被注射压力所控制,当注射压力设定值提高

13、时,注射速度就跟着提高。简单的判别方法是对照压力表及设定压力。当压力参数调高,压力表也跟着提高时,表示充填压力设定太低。这时还必要提高注射压力参数,直到压力表不会再提高。也就是说注射压力的设订,要比实际的注射表压力要高,一般约要高10%以上。最好的设定方法是把充填的压力设定为最大值,而速度依需要而设定。这段可设定到产品的90% 95%,最后一段把产品充满,接着切换进入保压,只要把切换点控制洽当就可以防止过充填。成型工艺成型工艺 控制设订控制设订射出速度控制:射出速度控制:原料在型腔的流动前进如下图。充填进模腔的原料经过型腔时,在型腔表面凝固成一层皮肤层停留在型腔表面,接着注射进来的塑料,把中间

14、未凝固的塑料往前推,随着时间的前进,凝固层越来越厚。塑料流动前端的前进速度要保持一致,表面质量才会一致。所以,在壁厚有变化的产品,也要使原料前进的速度一致,这个时候,就要利用注射分段调速,来达到此要求。由上图的演示。先注射白色,紧接着注入黑色,然后再注射白色。可以很清晰地看到浇口处靠近壁的区域最先充满和凝结,而此时来自浇口的压力继续使熔料被注入到制品内。但它不靠壁而是穿过制品芯部仍为塑性体的部分,直到整个制品完成凝结。塑料在塑料在模模腔流动腔流动是以前流方是以前流方式进行的。熔料从浇口进入式进行的。熔料从浇口进入后,迅速向后,迅速向伞形伞形方向扩散,方向扩散,接触到最近的模具表面,使接触到最近

15、的模具表面,使靠近壁的料先凝固。开始时,靠近壁的料先凝固。开始时,模件的中心部位仍模件的中心部位仍是是塑性体。塑性体。熔融的塑料继续朝前流动并熔融的塑料继续朝前流动并通过中心部位直到整个模腔通过中心部位直到整个模腔被充满。被充满。模流概念模流概念成型工艺成型工艺 控制设订控制设订射出速度的分段控制:例如上面的产品壁厚变化,射出速度(螺杆前进速度)的分段控制要调整,使塑料在型腔的流动前端速度保持一致。V2V3V4水口V1分段原则:分段原则:1,壁厚变化点,壁厚变化点 2,产品转折点,产品转折点 3,汇流点,汇流点成型工艺成型工艺 控制设订控制设订保压控制保压切换点:充填完成后,即进入保压,保压切

16、换点的位置会影响产品质量。例如:1,在固定的注射速度下,太早进入保压,会造成短射,流纹,结合线等。 太晚进入保压,会造成过度充填,飞边,烧焦等。 2,在固定的保压切换点下,太高的注射速度会造成过度充填,飞边,烧焦等。 太慢的注射速度,会造成短射,流纹,结合线等。保压:在模腔完全被充填以后,随着冷却时间的前进,塑料会产生比容积的变化而使体积下降,而产生收缩,在还没完全凝固前,这些收缩利用保压来起到补偿作用。保压时间:保压时间的长短取决于胶口的封闭时间,当胶口因冷却而凝固封闭时,螺杆的推动压力就无法传递到型腔。在利用针点进胶口或隧道式进胶口来分离产品的模具,逐渐的提升保压时间,而测量每个不同保压时

17、间的产品重量,当时间增加而重量不会再增加的那个点,即是胶口封闭时间。而一般保压的设定时间是胶口封闭时间的1.1倍。冷却定型时间的考虑:从注射一开始,也就是冷却时间的开始,这包含了充填时间,保压时间,冷却时间。这些时间的总和在同一个产品,是一个固定的时间。(在一定的料温及模温下)保压的最终目标是产品不缩水,无毛边,重量标准,产品应力低,分布保压的最终目标是产品不缩水,无毛边,重量标准,产品应力低,分布均匀;均匀;保压的三个重要参数:各段压力大小,时间长短,起始点位置保压的三个重要参数:各段压力大小,时间长短,起始点位置压力太大会使内应力太高,重量大,毛边,波浪纹,尺寸大,不易开模等压力太大会使内

18、应力太高,重量大,毛边,波浪纹,尺寸大,不易开模等压力太小会造成短射,缩痕,尺寸小,缩收拉力等。压力太小会造成短射,缩痕,尺寸小,缩收拉力等。时间依产品固化而定,固化时间与材料,壁厚,浇口有关时间依产品固化而定,固化时间与材料,壁厚,浇口有关保压压力保压压力 保压的起始点(切换点)太早,太晚都不好,在近保压的起始点(切换点)太早,太晚都不好,在近95%95%最好,切换依据有位置最好,切换依据有位置,时间,模腔压力,合模压力等,时间,模腔压力,合模压力等 保压分段的用意是在较大壁厚及面积产品上,使其离浇口远进的各部位,得到保压分段的用意是在较大壁厚及面积产品上,使其离浇口远进的各部位,得到相同的

19、密度。相同的密度。成型工艺成型工艺 控制设订控制设订成型工艺成型工艺 控制设订控制设订冷却:大致上所有成功的注塑品的关键,在于原料流动的一致性,以及从融化到保压的过程。所以,冷却的主要目的是得到一个在模具里充份固化及释放松弛的产品。冷却时间与模具温度:把模具比拟做为一个热交换器,冷却时间是用来将融熔原料的热量由模具里带走。在低温及短时间里,必需带走固定的热量。实际上,因原料的热传导性不同的关系,要把冷却时间最短化,还是要依产品的质量要求(尺寸,表观,变型等),及原料别,产品壁厚而有所不同。此外,太低的模温也会出现各种不同的缺陷。模具温度高低冷却时间长短结晶度高低缩水率大小尺寸变化小大模具温度是

20、个重要的参数,它影响产品主要如下表:成型工艺成型工艺 控制设订控制设订产品的冷却时间与壁厚的平方成正比,这是指一般产品的冷却时间。实际上还是要依产品的质量需求为主,例如尺寸,变型量等的需求冷却时间(定型时间)(秒)= 壁厚(mm)平方 X 冷却系数一般制品的冷却系数参考表原料别冷却定型时间 (包含保压)PS, ABS, SAN, PAt x 1.9PCt x 1.5PMMA, PEt x 1.8PPt x 2.2POMt x 2.65通常保压时间也可参考上表,一般约占表内时间的 40%成型工艺成型工艺-速度速度每种原料容许的最大速度不一样,基本上,热敏性高的料,容许速度每种原料容许的最大速度不

21、一样,基本上,热敏性高的料,容许速度小。一般的小。一般的PP,PE,PS,PA等,线速度等,线速度60m/min.以内。以内。PC,ABS,PET,PBT等可在等可在30m/min.以内以内.UPVC,CPVC在在10m/min.以内;以内;螺杆速度越高,剪切力越大,剪切热也就大;螺杆速度越高,剪切力越大,剪切热也就大;融胶速度融胶速度 螺杆的速度设定,以冷却时间内完成为原则。速度太快螺杆的速度设定,以冷却时间内完成为原则。速度太快料筒容易温升,又耗能。料筒容易温升,又耗能。成型工艺成型工艺-速度速度注射速度注射速度 这里讲的速度是指充填速度,速度的选择主要是依据材料特性,壁这里讲的速度是指充

22、填速度,速度的选择主要是依据材料特性,壁厚,形状,及模具排气而定。厚,形状,及模具排气而定。速度太低,会充填不足,接合纹,玻纤纹,波浪纹等。速度太低,会充填不足,接合纹,玻纤纹,波浪纹等。成型工艺成型工艺-速度速度注射速度注射速度 速度太高,会有放射纹,尾部烧焦,黯晕雾,毛边等速度太高,会有放射纹,尾部烧焦,黯晕雾,毛边等下图这种情况,关键在模具的进胶口位置,大小,过渡尖锐等下图这种情况,关键在模具的进胶口位置,大小,过渡尖锐等成型工艺成型工艺-速度速度注射速度注射速度 分段射出(充填)的作用(目的):分段射出(充填)的作用(目的):1 1,使充填过程的塑料前进速度均等。,使充填过程的塑料前进

23、速度均等。2 2,第一段慢速让冷料停在流道,不移位(错位),第一段慢速让冷料停在流道,不移位(错位)分段射胶通常使用在较厚产品,形状较复杂,壁厚差异大的产品分段射胶通常使用在较厚产品,形状较复杂,壁厚差异大的产品成型工艺成型工艺-温度温度 热流道温度相当于第二个料筒,它也有停留时间,流道剪切力,死角热流道温度相当于第二个料筒,它也有停留时间,流道剪切力,死角,不容易冷却而过热等问题;,不容易冷却而过热等问题; 原料干燥机的温度与停留时间有关,它要有足够的干燥时间,但太长原料干燥机的温度与停留时间有关,它要有足够的干燥时间,但太长也会影响材料的劣化;也会影响材料的劣化;水温影响机器设备及模具的冷

24、却,水质影响冷却器的热传导性能;水温影响机器设备及模具的冷却,水质影响冷却器的热传导性能; 环境的温度,湿度,对一般产品影响不大,严苛产品要避免影响模环境的温度,湿度,对一般产品影响不大,严苛产品要避免影响模具结露,产品污染,影响后变形等。具结露,产品污染,影响后变形等。 与模具设计相关的缺陷常常是可避免的与模具设计相关的缺陷常常是可避免的 不考虑选择的成型参数,最终成型的模制件缺陷与模腔数,冷热流道设计的不考虑选择的成型参数,最终成型的模制件缺陷与模腔数,冷热流道设计的不合理,浇口的类型,位置和大小以及制品本身的几何形状有关。这些设计上的不合理,浇口的类型,位置和大小以及制品本身的几何形状有

25、关。这些设计上的不足应该在模具制造初期时进行克服。不足应该在模具制造初期时进行克服。 当面对试模结果时,模具工通常会对模具质量作出综合评估,希望在模具修当面对试模结果时,模具工通常会对模具质量作出综合评估,希望在模具修改时支付额外的费用和时间。在多数情况下,此综合评估已包含了机器的参数设改时支付额外的费用和时间。在多数情况下,此综合评估已包含了机器的参数设定(除一些特定参数的修正)。换句话说,模具工尝试着在采用不合理的成型参定(除一些特定参数的修正)。换句话说,模具工尝试着在采用不合理的成型参数情况下弥补模具设计的不足。在这种情况下生产是不正常的,提供的加工范围数情况下弥补模具设计的不足。在这

26、种情况下生产是不正常的,提供的加工范围有限,总的来说,往往会比使用优化过的模具成本更高。有限,总的来说,往往会比使用优化过的模具成本更高。 模具工的任务是在试模阶段优化加工工艺和模具,以便达到能确保连续生产模具工的任务是在试模阶段优化加工工艺和模具,以便达到能确保连续生产高质量产品的目的,甚至在材料,机器设定或环境参数细微改变的情况下,仍处高质量产品的目的,甚至在材料,机器设定或环境参数细微改变的情况下,仍处于可加工范围内。(加宽工艺范围)于可加工范围内。(加宽工艺范围) 最终影响产品质量的因素:产品设计约占最终影响产品质量的因素:产品设计约占40%40%,模具设计约占,模具设计约占30%30

27、%,原料约占,原料约占20%20%,注塑成型工艺约占,注塑成型工艺约占10%10%,所以模具设计是很重要的关键。,所以模具设计是很重要的关键。模模 具具 辅机辅机热风式干燥机,在理想状态下,干燥度可达热风式干燥机,在理想状态下,干燥度可达 0.2% 除湿式干燥机,在理想状态下,干燥度可达除湿式干燥机,在理想状态下,干燥度可达 0.005% 适当的温度,与适当的水量(油),使出入口温差在适当的温度,与适当的水量(油),使出入口温差在1度度内流量太小的话,温差较大,模温不均,影响产品质量内流量太小的话,温差较大,模温不均,影响产品质量 周期不稳定,表示每模的加热时间不一样,温度不一样周期不稳定,表

28、示每模的加热时间不一样,温度不一样在不同的温度上,用同样的压力速度参数,产品会不一样在不同的温度上,用同样的压力速度参数,产品会不一样 二:识别,诊断原因并消除制品的缺陷 尽管已正确设置了所有的机器参数,成型参数和加工温度,原材料和母料或颜料都已预先烘干,还是发现制品上有缺陷,则原因可能与制品的几何形状,或是不同成型参数错误组合或相互之间产生重复有关。因为采用单一孤立的方法解决问题是很难成功的,强烈建议模具工解决问题应从系统分析开始。接下来我们将会讨论制品出现的各种缺陷。1.白点白点表面现象表面现象浇口附近有未溶化的颗粒。对薄壁制品来说是不可能获得光滑的表面。物理原因物理原因由于薄壁制品生产成

29、型周期短,因此通常都以很高的螺杆转速进行塑化造成熔料在螺杆料筒内残留时间缩短。在碰到薄壁制品生产的时候,通常包括PE和PP,模具工会试着降低熔料温度以缩短冷却时间,因此,未完全溶化的颗粒也会被注射进模具内。与工艺参数有关的愿因对策料熔温度太低螺杆转速太高(停留时间短)螺杆背压太低循环时间短,即熔料在料筒内停留时间太短 增加料筒温度降低螺杆转速增加螺杆背压延长循环时间 与设计有关的愿因对策不合理的螺杆几何形状(进料,压缩,混合,剪切区等)螺杆长径比 L:D太小要求的工作容积太高(一次注射重量与机器最大注射重量 的比例太高) 选用适当几何形状设计的螺杆增加螺杆长径比,如23:1到26:1使用较大的

30、料筒以缩短行程 1.白点白点左图:左图:用用PP料制成的脸盆在料头附近有料制成的脸盆在料头附近有未熔化的颗粒,这是因为料筒温度未熔化的颗粒,这是因为料筒温度太低太低 及及 螺杆背压太低螺杆背压太低1.白点白点下图:下图:PEPE做成的容器在整个底部显现出许多未熔化的颗粒:计量距离,即做成的容器在整个底部显现出许多未熔化的颗粒:计量距离,即螺杆行程的利用率,对相对较短的循环周期来说太长,导致材料在料筒螺杆行程的利用率,对相对较短的循环周期来说太长,导致材料在料筒内的残留时间太短,来不及融化。内的残留时间太短,来不及融化。2.顶白顶白表面现象表面现象在制品面对喷嘴一侧,具体在顶出杆位于模具顶出一侧

31、的地方发现应力泛白和应力升高的现象。物理原因物理原因如果必须的脱模力太高或顶出杆的截面积相对较小,此处的表面压力会很高,在顶出时发生变形,最终造成顶出部位泛白。与工艺参数有关的愿因对策保压压力太高保压时间太长保压切换太迟冷却时间太短 顶出速度过快降低保压压力缩短保压时间将保压切换提前延长冷却时间 降低顶出速度2.顶白顶白与设计有关的愿因对策产品脱模斜度不够脱模方向上表面粗糙顶出一侧上形成真空 按规格选择脱模斜度对脱模方向上模具表面抛光型芯内装气阀 ,顶出前先破真空左图:此PS制品上显出顶白现象,类型为应力泛白,这是因为顶出力过大造成的3.接合纹接合纹表面现象表面现象在充模方式里,接合线是指各流

32、体前端相遇时的一条线。特别是模具有高抛光表面的地方,制品上的接合缝很象一条刮痕或一条槽,尤其是在颜色深或透明的制品上更明显。接合缝的位置总是在料流方向上。物理原因物理原因接合缝形成的地方为熔料的细流分叉并又连接在一起的地方,最典型的是型芯周围的熔流或使用多浇口的制品。在细流再次相遇的地方,表面会形成接合缝和料流线。熔流周围的型芯越大或浇口间的流道越长,形成的接合缝就明显。细小的接合缝不会影响制品的强度。然而,流动距离很长或温度和压力不足的地方,充模不满会造成显著的凹槽。造成此原因主要是流体前锋未均匀熔合产生强度减弱点。聚合物内加入颜料的地方可能会产生斑点,这是因为在取向上有不一样的痕迹发生。浇

33、口的数量和位置决定了接合缝的数量和位置。流体前锋相遇时的角度越小,接合缝越明显。3.接合纹接合纹与工艺参数有关的愿因对策注射速度太低模壁温度太低模具温度太低保压太低 增加注射速度增加模壁温度增加料筒温度增加保压;尽早进行保压切换 与设计有关的愿因对策浇口位置不合理料流道处无排气孔 重新定位浇口并将其移到不可见的地方排气孔尺寸符合材料特性(ABS:0.02mm深, PA:0.01mm深) 3.接合纹接合纹下图说明:两股料流前锋在凸起部分或型芯的前流处会合,形成接合缝。流体前锋波相遇的越多,接合封就越明显,沿着接合缝形成的流道,流体前端再次汇合形成一条具有普通流体前锋的细流右图:模具点蚀过的材质表

34、面可清晰反映出明显的接合缝4.烧焦暗纹烧焦暗纹表面现象表面现象制品表面表现出银色和淡棕色的非常暗的条纹。物理原因物理原因烧焦黯纹是因为熔料过度热降解而造成的。淡棕色的黯纹是因为熔料发生氧化或分解。 银纹的造成一般是因为螺杆,止逆环,喷嘴,浇口,制品内窄的横截面或锐边区域产生摩擦。一般来说,在机器停工而加热仍继续延续的一段时间内塑料会发生严重的降解或分解现象。如果仅在浇口附近发现条纹,原因就不止是热流道温度控制优化不足,还同机器的喷嘴有关。熔料的温度哪怕是稍微有点高,伴随着熔料在料筒内的残留时间相对较长,也会导致制品的机械性能下降。在因为分子热运动而产生的降解联锁反应的作用下,熔料的流动性会增加

35、,以至让模件不可避免地发生溢模的现象。4.烧焦暗纹烧焦暗纹与工艺参数有关的愿因对策熔料温度太高热流道温度太高熔料在料筒内残留时间过长注射速度太高 背压太高降低料筒温度检查热流道温度:降低热流道温度采用小直径料筒减小注射速度:采用多级注射:快慢 降低背压与设计有关的愿因对策螺杆压缩过度螺杆的 L:D 比太高 降低螺杆压缩比使用较小长径比的料筒 4.烧焦暗纹烧焦暗纹下图:无热降解缺陷的制品(左边);如果残留时间太长,熔料易发生热降解(右边):熔体的流动性因热降解而增强,产生溢模现象4.烧焦暗纹烧焦暗纹下图:PE瓶上流动方向上中间产生烧焦暗纹:首先注射到热流道内的熔料是无缺陷的,紧跟的材料进入到多路

36、热流道内(开始处为圆形),其表现为烧焦黯纹因为发生了热降解,最后从料筒注入的熔料又无缺陷。因此,首要问题是检查多路热流道的温度控制5.飞边(毛边)飞边(毛边)表面现象表面现象在凹孔处周围,沿分型线的地方或模具密封面出现薄薄的飞边。物理原因物理原因在多数情况下,溢边的产生是因为在注射和保压过程中,机器的合模力不够,无法沿分型线将模具锁紧并密封。如果模腔内有地方压力很高,此处模具变形就有可能造成溢模。在高的成型温度和注射速度条件下,熔料在流道末端仍能充分流动,如果模具没有锁紧就会产生溢边。如果只在产品上某一点发现溢边,这就说明模具本身有缺陷:此处模具未完全封住。必须注意!为避免溢边在增加合模力时应

37、该慎重,因为合模力过量易损坏模具。建议正确的做法是应仔细确认溢边的真正原因。特别是在使用多模腔模具之前,准备一些模具的有关分析资料不失为好办法,这样可以给所有的问题提供正确答案。5.飞边(毛边)飞边(毛边)与工艺参数有关的愿因对策锁模力不够注射速度太快保压切换晚熔料温度太高模壁温度太高保压太高 增加锁模力减少注射速度;用多级注射:快慢早一点提供保压切换降低料筒温度降低模具温度降低保压 与设计有关的愿因对策模具强度不够模具在分型线或凸边出密封不足 增加模具强度重新设计或加工模具 5.飞边(毛边)飞边(毛边)右图:局部产生溢边的模件:在此区域模具未锁紧左图:局部产生溢边的模件(上面产品)和沿几乎整

38、个分型线方向产生溢边(下面制品) 6.玻纤纹玻纤纹表面现象表面现象加入了玻璃增强纤维的塑料模制品表面呈多样缺陷:灰黯,粗糙,部分出现金属亮点等很明显的特征,尤其是凸起部分料流区,流体再次会合的接合线附近。物理原因物理原因如果注射温度太低并且模温太低,含有玻璃纤维的材料往往在模具表面凝结过快,此后玻璃纤维再也不会嵌入到熔体内。(浮纤)当两股料流前锋相遇时,玻璃纤维的取向是在每条细流的方向上,因而会在交叉的地方导致表面材质不规则,结果就会形成接合缝或料流线。这些现象在料筒内熔料未完全混合时更加明显,例如螺杆行程太长,导致熔料混合不均匀的熔料也被注射进模腔。6.玻纤纹玻纤纹与工艺参数有关的愿因对策注

39、射速度太低模温太低熔料温度温度太低熔料温度变化高,如熔料不均匀 增加注射速度;考虑用多级注射:慢块增加模温增加料筒温度;增加螺杆背压增加螺杆背压;减小螺杆速度;使用较长的料筒以缩短行程 右图:用玻璃增强PA制成的阀体:浇口附近表面质量好,但在流道末端产生银纹6.玻纤纹玻纤纹7.放射纹放射纹表观表观从浇口喷射出,有灰黯色的一股熔流在稍微接触模壁后马上被随后注入的熔料包住。此缺陷可能部分或完全隐藏在制品内部。物理原因物理原因放射纹往往发生在当熔料进入到模腔内,流体前端停止发展的地方。它经常发生在大模腔的模具内,熔流没有直接接触到模壁或没有遇到障碍。在通过浇口后,有些热的熔料接触到相对较冷的模腔表面

40、后冷却,因此在充模过程中不能同随后的熔料紧密结合在一起。除去明显的表面缺陷,放射纹伴随不均匀性,熔料产生冻结拉伸,残余压力和冷应变而产生,这些因素都影响产品质量。在多数情况下不太可能只通过调节成型参数,只有改进浇口位置和几何尺寸才可以避免。7.放射纹放射纹与工艺参数有关的愿因对策注射速度太快注射速度单级熔料温度太低模温太低 降低注射速度采用多级注射:慢快增加料筒温度(对热敏感性材料,只对计量区);增加螺杆背压在浇口区域增加模温 与设计有关的愿因对策浇口和模件之间尖锐过渡浇口太小浇口位于截面厚度的中心 提供圆弧过渡增加浇口浇口重定位;采用障碍注射 7.放射纹放射纹左图:在薄壁透明的制品上,很明显

41、的放射纹贯穿了整个流长,此时该制品只是部分成型右图:在厚壁制品的料头处产生放射纹8.气泡(收缩气泡)气泡(收缩气泡)表面现象:表面现象:制品内部的空隙表现为圆形或拉长的气泡形式。仅仅是透明的制品才可从外面看出里面的空隙;不透明的制品无法从外面测出。空隙往往发生在壁相对较厚的制品内,并且是在最厚的地方。物理原因物理原因当制品内有泡产生时,经常会被假设为气泡,认为是模具内的空气是由流入模腔的熔料包裹进入。另一个解释是料筒内的水气和气泡会想方设法进入到制品的内部。所以说,这样的“泡”的产生有多方面的根源。一开始,生产的制品会形成一层坚硬的外皮,并且视模具冷却的程度朝里或快或慢的发展。然而在厚壁区域里

42、,中心部分仍继续保持较长时间的粘性。外皮有足够强度抵抗任何应力收缩。结果,里面的熔料被朝外拉长,在制品内仍为塑性的中心部分形成空隙。 这些空隙是真空的,不是裹有气体,空气或湿气的“气泡”。在从料筒头内除去已冷却的PMMA之前,机器在生产高质量的光学镜片。在生产后当关闭加料系统时,料筒头内熔料固化并且空隙在从220C降到室温时发生了8的体积变化。从其生成的条件下考虑,照片里的可见的空隙只能是真空的 8.气泡(收缩气泡)气泡(收缩气泡)8.气泡(收缩气泡)气泡(收缩气泡)与工艺参数有关的愿因对策保压压力太低保压压力时间太短模壁温度太低熔料温度太高 增加保压压力延长保压时间增加模壁温度降低熔料温度

43、与设计有关的愿因对策浇口横截面太小喷嘴孔太小浇口开在薄壁区积留料过多 增加浇口横截面;缩短浇道增大喷嘴孔浇口开在厚壁区避免流积留 8.气泡(收缩气泡)气泡(收缩气泡)右图:PMMA制成的制品在壁最厚处产生空隙。空隙附近,壁厚为28mm,但在浇口处为15mm。在浇口处的熔料凝固太早,并且熔料不能补偿收缩进而导致形成空隙。左图:PMMA制成的色拉调羹可以发现远离料口壁最厚的地方产生了空隙9.热气泡热气泡表面现象:表面现象:制品表面和内部有许多气泡主要在料头附近,流道中途和远离料头的地方不仅仅是发生在制品壁最厚的地方。气泡有着不同的尺寸和不同的形状。物理原因物理原因气泡主要发生在必须在高温下加工的热

44、敏感性材料。如果必须的成型温度太高,通过分子分裂而导致材料分解,熔料就有发生热降解的危险。在成型过程中气泡就容易产生。如果周期时间长,通常可能是太长的残留时间和行程利用不足的原因。也可能因为料筒内的熔料过热。与工艺参数有关的愿因对策熔料温度太高熔料在料筒内残留时间过长 降低料筒温度,螺杆背压和螺杆转速使用较小的料筒直径 9.热气泡热气泡与设计有关的愿因对策不合理的螺杆几何形状 使用低压缩螺杆 右图:尼龙薄壁制品内的气泡:由于薄截面的原因,气泡甚至使模的表面产生变形左图:PET瓶胚内含有不同大小的气泡 10.水迹纹水迹纹表面现象表面现象水迹纹是在制品表面有很长的银丝,水迹纹的开口方向沿着料流方向

45、。在制品未完全充满的地方,流体前锋呈现出粗糙表面。物理原因物理原因一些塑料如PA,ABS,PMMA,SAN和PBT,PET等容易吸水。如果塑料储藏条件不好,潮气会进入颗粒或附在表面。当颗粒熔化时,潮气会转变成蒸汽而造成气泡。在注射期间,这些气泡会暴露在流体前锋的表面,爆裂然后产生不规则的纹路。与工艺参数有关的愿因对策颗粒内残留的水分太高 检查颗粒的储藏条件;缩短颗粒在料斗内的时间;给材料提供足够的预烘干温度及时间 10.水迹纹水迹纹右图:从喷嘴中挤出的一股PMMA料:进行过预烘干的材料没有水迹(里面一圈)(因为熔料无压力冷却而造成泡状空隙)没有进行充分预烘干的材料呈现水迹纹(外面一圈)左图:A

46、BS材料,经过预烘干(左)与未烘干的比较10.水迹纹水迹纹右图:ABS材料的产品上,出现明显的水迹纹11.充填不足(缺料)充填不足(缺料)表面现象表面现象模腔未完全充满,主要发生在远离进胶口,或薄截面的地方。物理原因物理原因熔料的注射压力和 / 或注射速度太低,熔料在射向流长最末端的过程中冷却。通常在低熔料温度和模温的条件下注射高粘性材料时会碰到这种情况。它也会发生在需要高压注射但保压设置比例太低的时候。实际上,当需要高注射压力的时候,保压也应按比例提高:正常时,保压呀大概为注射压力的50左右,但如果采用高注射压力,保压应为70到80。如在浇口附近发现注射不满,可以解释为:流体前锋在这些点被阻

47、挡,较厚的地方先被充满。如此,在模腔几乎被充满之后,在薄壁处的熔料已经凝结并且在流体中心部位有少量的流动导致产生注射不足。11.充填不足(缺料)充填不足(缺料)与工艺参数有关的愿因对策注射压力太低注射速度太低保压太低保压切换太早熔料温度太低模温太低保压时间太短 增加注射压力增加注射速度增加保压延迟从注射到保压的切换增加料筒温度;增加螺杆背压增加模温延长保压时间 与设计有关的愿因对策流道及浇口的横截面太小模具排气不足喷嘴孔太小薄壁处的厚度不够 增加流道/ 浇口的横截面提高模具排气性加大喷嘴孔加大截面厚度 12.错位痕迹错位痕迹料头附近有黯区(错位痕,冷料痕)料头附近有黯区(错位痕,冷料痕)表面现

48、象表面现象在料口周围有可辨别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象黯晕。这主要是加工高粘度性(低流动性)材料时会发生这种现象,如PC,PMMA,ABS。物理原因物理原因如果注射速度太高,熔料流动速度过快且粘性高,料口附近表层部分材料容易被错位和渗入。(冷料渗入)这些错位就会在外层显现出黯晕。在料口附近,流动速度特别高,然后逐步降低,随着注射速度变为常数,流体前流扩展为一个逐渐加宽的圆形。同时在料口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中获得均一的熔体前流速度。12.错位痕迹错位痕迹与工艺参数有关的愿因对策

49、流速太高熔料温度太低模壁温度太低 采用多极注射:慢较快快增加料筒温度,增加螺杆背压增加模壁温度 与设计有关的愿因对策浇口与制品间没有光滑过渡浇口直径太小浇口位置错误 产品锐角过渡在浇口和制品间提供弧度增加浇口直径浇口重新定位 改变圆滑过渡12.错位痕迹错位痕迹右图:(错位现象)采用中心浇口的PC制品 浇口附近的黯晕 左图:(错位现象)此未充满的制品清楚的表明,浇口附近出现的黯晕是在注射开始的时候就已发生,而不是象通常假设的那样在保压阶段12.错位痕迹错位痕迹表观表观成型后制品表面非常好,包括到锐边部分,然而在锐边的背后,表面出现黯区并且粗糙。物理原因物理原因如果注射速度太高,即流体粘性过高,尤

50、其是对高粘性(流动性差)熔体,表面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表面。锐边料流区有黯区(冷流痕)锐边料流区有黯区(冷流痕)PVC-U制品显示锐边料流区产生黯区:可以很清楚地看到此缺陷只发生在锐边最凸出的地方 12.错位痕迹错位痕迹在PVCU制品(左边)上的大面积黯区由于注射速度太高:降低注射速度后的制品黯区缩小(中间);通过多级注射获得无制品缺陷(右边:开始以低速注射,直到流体前端接触到斜面的末端,然后用较高的注射速度进行加工)12.错位痕迹错位痕迹13.表面光泽不均(复制不良)表面光泽不均(复制不良)表面现象表面现象虽然模具具有均一的表面材质,制

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