李鵬
摘 要:通過幾種注塑制品成型過程中出現(xiàn)的典型缺陷,通過與生產(chǎn)實際相結(jié)合,從影響注塑制品表面質(zhì)量的因素(產(chǎn)生的原因、塑料材料、注塑工藝參數(shù)、注塑機(jī)、注塑模具)分析,深入淺出地歸納、總結(jié)注塑制品表面質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因,并列舉了消除缺陷的具體改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞:住宿制品 表面缺陷 質(zhì)量措施
中圖分類號:TQ320 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)04(b)-0121-02
隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車上使用了大量的注塑成型的塑料零件,如儀表板、保險杠、門護(hù)板、后視鏡、門把手、柱護(hù)板等等,而這些塑料零件恰恰是生產(chǎn)最容易出現(xiàn)問題的零件。為了實現(xiàn)注塑零缺陷的目的,必須從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具、工藝、材料(塑料原材料)、設(shè)備(注塑機(jī))等方面入手。注塑制品出現(xiàn)質(zhì)量問題時如何分析、解決;沒有出現(xiàn)問題時或者產(chǎn)品設(shè)計時如何從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具、工藝等方面避免可能出現(xiàn)的缺陷,筆者將一一介紹。
1 氣眼
氣眼是指空氣被困在型腔內(nèi)而使制件產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象。通常位于熔體最后填充的地方,有著不同的尺寸和形狀。
1.1 形成的原因分析
制品形成過程中熔融材料交匯時內(nèi)部的氣體無法從排氣口、下料口及合模處中及時排出導(dǎo)致的。制品成型溫度過高、熔料過熱且停留時間過長導(dǎo)致材料降解而產(chǎn)生氣體。制品在尺寸和形狀設(shè)計上的差異,也對缺陷有著不同程度的影響。
1.2 有關(guān)工藝參數(shù)的改進(jìn)對策
(1)降低螺桿轉(zhuǎn)速;(2)適當(dāng)調(diào)整模溫;(3)提高背壓,減少回吸。
1.3 關(guān)于模具、設(shè)計的解決方法
(1)在缺陷產(chǎn)生的位置,增設(shè)排氣口改善模具排氣狀況;(2)重新調(diào)整澆口位置、尺寸和流道設(shè)計;(3)選擇合理的螺桿直徑,減少氣體的停留時間并留有足夠的空間;(4)減少厚度的不一致,盡量保證壁厚均勻。
2 流紋
在澆口附近沿熔料流動的方向直至制品末端,以澆口為起始點而呈現(xiàn)出條紋波浪的缺陷。若材料是高黏性(流動性差)材料亦或厚壁的制品生產(chǎn)時易出現(xiàn)此類現(xiàn)象。在聚碳酸酯(PC)材料做成的制品上明顯,而在ABS材料的制品上缺陷更大,顯現(xiàn)出暗灰色。
2.1 形成的原因分析
在射膠過程中,特別是較低射速下,與模具表面接觸的熔料迅速凝結(jié),且流動阻力加大,便會在熔料的前部產(chǎn)生扭變。凝結(jié)的外部材料不能完全貼合模具腔壁而形成波浪狀,即使保壓也難以撫平。
2.2 有關(guān)工藝參數(shù)的改進(jìn)對策
(1)加大注膠速度;(2)增加保壓壓力并延長保壓時間;(3)改善模溫過低,增大模具溫度;(4)提高料筒溫度和螺桿背壓。
2.3 關(guān)于模具、設(shè)計的解決方法
(1)為吸納前端冷料而增加流道中冷料井的尺寸;(2)增大澆口截面積或縮短流道;(3)改變熱流道噴嘴的尺寸或減小主流道尺寸。
3 濺射紋
是指制品表面濺射開的印跡,沿著流料方向,向前端輻射發(fā)展。
3.1 形成的原因分析
(1)原料含水分過高;(2)熔料閑置時間過長;(3)熔合了不同溫度要求的原料;(4)射膠速度過快;(5)配料中水分揮發(fā)。
3.2 有關(guān)工藝參數(shù)的改進(jìn)對策
(1)充分預(yù)烘、干燥原料桶;(2)調(diào)整料筒溫度,降低注膠速度;(3)不宜添加過高的再生料比例;(4)添加的著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、脫模劑等本身吸潮,加之混合不均在生產(chǎn)中揮發(fā)、分解。
3.3 關(guān)于模具、設(shè)計的解決方法
(1)改變螺桿設(shè)計不合理,壓縮比過低,造成原料降解而混入空氣的問題;(2)查看烘干設(shè)備是否正常,以免傳感器長期使用而失去原有的靈敏度;(3)檢查排氣口的位置及尺寸是否適當(dāng);(4)調(diào)整澆口、流道布置不均衡,型腔阻力大的問題;(5)改善冷卻系統(tǒng)受熱不均,局部過熱。
4 發(fā)脆
是指制品在某個部位容易出現(xiàn)斷裂或破壞。缺陷的原因是由于材料裂解,使分子鏈變短,分子量降低,進(jìn)而導(dǎo)致制品的物理性能降低。
4.1 形成的原因分析
(1)射速太快或射出壓力太高;(2)模溫機(jī)設(shè)置不當(dāng);(3)原料溫度不當(dāng)或過多使用回收料;(4)螺桿尺寸選擇不宜;(5)設(shè)置澆注口的位置和流道系統(tǒng)設(shè)計不合理。
4.2 有關(guān)工藝參數(shù)的改進(jìn)對策
(1)降低螺桿轉(zhuǎn)速和射膠速度,減少過量摩擦熱的產(chǎn)生,以免材料裂解;(2)設(shè)置適當(dāng)?shù)哪貐?shù);(3)使用高強(qiáng)度的材料,改變原生料和回收料的使用比例;(4)選擇適當(dāng)?shù)母稍飾l件;(5)減小射膠體積或增大流道截面積。
4.3 關(guān)于模具、設(shè)計的解決方法
(1)選擇尺寸適合的螺桿,在塑化階段不要讓螺桿轉(zhuǎn)速太快,從而使溫度分散得更平均;(2)加大豎澆道、流道或澆口尺寸,防止過量的剪切熱使得本已過熱的材料進(jìn)一步惡化;(3)改善溶膠流經(jīng)狹窄的流道,產(chǎn)生大量的剪切熱而無法及時排出的情況,防止材料裂解。
5 溢料(飛邊)
溢料又稱飛邊、毛邊或披鋒等。多在模具分合位置上(如分型面、滑配部位、鑲嵌縫隙、頂桿(針)孔眼等處)使制品在所述地方產(chǎn)生多余的材料。
5.1 形成的原因分析
制品生產(chǎn)過程中,模具的鎖模力低,難以保持成型整個過程模具緊閉,模具結(jié)構(gòu)變形在分型線處有縫隙,在型腔壓力較高處便會造成溢料。溶膠速度過高或射膠壓力過大導(dǎo)致溶膠流動性過高,不當(dāng)?shù)呐艢饪住⒉墼O(shè)計,也會導(dǎo)致溢料的產(chǎn)生。
5.2 有關(guān)工藝參數(shù)的改進(jìn)對策
(1)依據(jù)制品壁厚程度,調(diào)整射膠速度和時間;(2)調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)淖⒛z壓力和保壓壓力;(3)防止原料混合不均或是熔料填充量過大;(4)改善料筒、噴嘴或模具溫度過高,避免材料黏度降低,流過性增高;(5)模具平行度不好,合模調(diào)節(jié)不佳,造成合模不均衡;(6)選擇型號適當(dāng)?shù)淖⑺軝C(jī),合模力度必須大于制品截面積在注膠時形成的表面張力。
5.3 關(guān)于模具、設(shè)計的解決方法
(1)使模具設(shè)計不合理,使模具在鎖模時能夠密閉,防止合模不嚴(yán);(2)改善澆口開設(shè)位置過偏,注膠時單邊壓力過大;(3)防止動?;蚴侵邪遄冃?、翹起;(4)防止模具分型面研配不佳,??蛑車拱疾黄剑唬?)防止滑動型芯或是固定型芯在模腔偏移原有的安裝位置。
6 燒焦
是指在制品表面澆口附近、流道中間和制品末端出現(xiàn)泛黃、淡棕色或是黑灰色的紋痕。
6.1 形成的原因分析
制品生產(chǎn)過程中,熔料滯留時間過長,由于高溫、過熱而使原料發(fā)生降解,并且和被擠入的空氣在交接處因連續(xù)射膠而產(chǎn)生“柴油機(jī)效應(yīng)”——在料筒中被擠入的空氣因高溫、高壓環(huán)境所導(dǎo)致的焦化現(xiàn)象。
6.2 有關(guān)工藝參數(shù)的改進(jìn)對策
(1)調(diào)整料筒溫度,減少熔料的停留時間;(2)降低熔料溫度,建議測量熔料實際溫度,尤其是溫度敏感型材料;(3)做好螺桿的清理、維護(hù),定期檢修防止料筒、噴嘴、法蘭面磨損、損壞;(4)防止料筒、噴嘴或模具溫度過高,導(dǎo)致材料黏度降低,流過性增高;(5)降低螺桿的速度,防止背壓過高。
6.3 關(guān)于模具、設(shè)計的解決方法
(1)選擇合適的螺桿型號和尺寸,螺桿的加料段要長,溝槽要深;(2)螺桿選擇的壓縮比要適當(dāng);(3)設(shè)計安裝通氣裝置。
7 結(jié)語
在實際生產(chǎn)過程中,注塑制品的質(zhì)量缺陷有很多種,上面列舉的是比較典型的幾種,所有質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生都與成型工藝及設(shè)備、模具、設(shè)計結(jié)構(gòu)、塑料材料密切相關(guān),防止注塑制品產(chǎn)生質(zhì)量缺陷須從以上幾方面入手,只有找出缺陷產(chǎn)生的根本原因或是多方面原因,才能制定行之有效消除缺陷的具體措施。
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