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注塑成型基础知识《Moldflow模流分析 从入门到精通》第一章

2012-5-7 13:15| 查看: 140120| 评论: 0|原作者: iCAx开思网|来自: 清华大学出版社

摘要: 注塑成型是一种将热塑性塑料或热固性塑料制成各式各样塑料制品的主要成型方法之一,它是学习模流分析的基础。本章主要学习注塑成型方面的基础知识,主要包括:注塑成型原理和工艺、注塑成型所用的注塑机和模具、塑料 ...
1.6.12 黑斑(Black Specks)
1.6.12  黑斑(Black Specks)

黑斑(Black Specks)是制品表面出现的暗色或暗色条纹。黑斑(Black Specks)缺陷分析及排除方法:
1.设备故障
如果螺杆与料筒的磨损间隙太大,会使塑料熔体在料筒中滞留时间过长,导致滞留的塑料熔体局部过热分解产生黑点及条纹。因此,观察故障能否排除,应检查料筒,喷嘴内有无贮料死角并修磨光滑。

2.模具故障
如果模具排气不良,使熔料过热分解产生黑点及暗色条纹。对此,应检查浇口位置和排气孔位置是否正确,选用的浇口类型是否合适;清除模具内粘附的防锈剂、顶针处的渗油等物质。

3.成型条件控制不当
如果注射压力太高,注射速度太快,充模时塑料熔体与型腔腔壁的相对运动速度太高,很容易产生磨擦过热,使熔料分解产生黑点及暗色条纹。因此,应适当降低注射压力和注射速度。

料温太高会使塑料熔体过热分解,形成碳化物。因此,应立即检查料筒的温度控制器是否失控,并适当降低料筒温度。

4.原料不符合成型要求
如果原料中再生料用量太多,易挥发物含量太高,水敏性树脂干燥不良,润滑剂品种选用不正确或使用超量,细粉料太多,原料着色不均,都会不同程度地导致塑件表面产生黑点及条纹。对此应针对不同情况,采取相应措施,分别排除。

1.6.13  脱模不良(Die Adhesion)
脱模不良(Die Adhesion)通常是浇口料未同制品一起脱模以及不正常的操作而引起的制品粘模现象。无论浇口料黏模流道,还是制品粘在模腔上,造成脱模不良的根源可能是注塑设备故障引起的,也可能是注塑工艺不当引起的。脱模不良(Die Adhesion)缺陷成因分析及解决办法:
1.模具故障
产生粘模及脱模不良,模具故障是其中主要原因之一。模具型腔表面粗糙,模具的型腔及流道内留有凿纹,刻痕,伤痕,凹陷等表面缺陷;模具刚性不足,在注射压力的作用下产生形变;脱模斜度不足;这些都就很容易使塑件粘附在模具内,导致脱模困难。因此,采取应尽量提高模腔及流道的表面光洁度或需要修复损伤部位和减小镶块缝隙,必须设计足够的刚性和强度,应保证足够的脱模斜度等措施,分别排除。

2.工艺条件控制不当
如果螺杆转速太高,注射压力太大,注射保压时间太长,就会形成过量填充,使得成型收缩率比预期小,脱模这得困难。如果料筒及熔料温度太高,注射压力太大,热熔料很容易进入模具镶块间的缝隙中产生飞边,导致脱模不良。因此,在排除粘模及脱模不良故障时,应适当降低注射压力,缩短注射时间,降低料筒温度,延长冷却时间,以及防止熔料断流等。

3.原料不符合使用要求
如果在塑料原料中混入杂质,或者不同品级的塑料原料混用,都会导致塑件粘模。脱模剂使用不当也会对粘模产生一定程度的影响。

1.6.14  尺寸不稳定(Unstable Gauge)
尺寸不稳定(Unstable Gauge)是指在相同的注塑机和成型工艺条件下,每一批塑料制品之间或每模生产的各型腔塑料制品之间,塑件的尺寸发生变化。产品尺寸的变化是由于设备、注塑条件不合理及物料性能有变化等原因造成的。尺寸不稳定(Unstable Gauge)注塑缺陷分析及排除方法:
1.设备故障
如果注塑设备的塑化容量不足、注塑机供料不稳定、注塑机螺杆的转速不稳定、液压系统的止回阀失灵、温度控制系统出现热电偶烧坏、加热器烧坏等等,都会引起塑件的尺寸不稳定。这些故障只要查出后予以解决排除。

2.模具故障
影响到塑件的尺寸不稳定的因素有:模具的结构设计和制造精度。在成型过程中,如果模具的刚性不足或者模腔内的成型压力太高,使模具产生了过大的变形,就肝造成塑件成型尺寸不稳定。如果模具的导柱与导套间的配合间隙由于制造精度差或磨损太多而超差,也会使塑件的成型尺寸精度下降。

3.工艺条件设置不当
注射成型时,温度、压力和时间等各项工艺参数,必须严格按照工艺要求进行控制,尤其是每种塑件的成型周期必须一致,不可随意变动。

注射压力太低、保压时间太短、模温太低或不均匀,料筒及喷嘴处温度太高,塑件冷却不足,都会导致塑件形体尺寸不稳定。因此,采用较高的注射压力和注射速度,适当延长充模和保压时间,适当提高模具温主和料筒温度,都有利于提高塑件的尺寸稳定性等措施,分别排除。

4.成型原料选用不当
成型原料的收缩率对塑件尺寸精度影响很大,成型原料的收缩率很大,也很难保证塑件的尺寸精度。一般情况下,成型原料的收缩率越大或者收缩率波动越大,则塑件的尺寸精度越难保证。因此,在选用成型树脂时,必须充分考虑原料成型后的收缩率对塑件尺寸精度的影响。

1.6.15  喷射(Jetting)
喷射又叫喷射痕、喷射流涎,是指在制品的浇口处出现的流线。当塑料熔体高速流过喷嘴、流道和浇口等狭窄区域后,突然进入相对高的、相对较宽的小阻力区域后,熔融物料会沿着流动方向如蛇一样弯曲前进,与模具表面接触后迅速冷却而不能与后续进入型腔的熔融物料很好地融合,就在制品上造成了明显的流纹。喷嘴流涎故障分析及排除方法:
1.设备缺陷
注塑机的喷嘴孔太大。应换用小孔径的喷嘴,或使用弹簧针阀式喷嘴和倒斜度喷嘴。

2.模具缺陷
热流道模具中,为了防止喷嘴流涎,应设置可释放模腔中残余应力的装置。

3.工艺条件设置不当
与喷嘴流涎有关系的工艺条件有:喷嘴处局部温度太高、熔料温度太高、料筒内的余压太高。因此,用适当降低喷嘴温度、适当降低料筒温度、适当缩短模塑周期、在喷嘴内设置滤料网、适当降低注射压力等方法来解决喷嘴流涎。 

4.成型原料选用不当
成型原料水分含量太高,也会引起喷嘴流涎。因此,应干燥原料。

1.6.16  表面剥离(delamination)
表面剥离(delamination)是指塑料制品表面的层剥离塑料。表面剥离注塑缺陷分析及排除方法:
1.模具缺陷
将浇口与型腔的转角平滑化,可以避免造成塑料剥离。

2.工艺条件设置不当
造成表面剥离的成型工艺条件有:如果塑料熔体温度太低,塑件层之间可能无法熔融连接好,受到顶出的作用力,很有可能使塑件表面剥离,故可以提高料筒温度、提高模具温度或者提高背压。尽量避免使用过量的脱模剂解决脱模问题,应该改善顶出系统来排除脱模困难。提高射出速度也可以改善塑件表面剥离。

3.成型原料选用不当
回收塑料过多或有杂质,塑料含水量过大,都会可能引塑件表面剥离。因此,减少回收塑料的用量、使用无污染的塑料、将塑料干燥达到注塑工艺要求等方法来解决塑件表面剥离的缺陷。

1.6.17  鱼眼(fish eyes)
鱼眼(fish eyes)是一种塑件表面的瑕疵,是未熔化的塑料被压挤到模穴内,呈现在塑件表面的瑕疵。鱼眼注塑缺陷分析及排除方法:
1.工艺条件设置不当
造成鱼眼的成型工艺条件有:如果塑料料筒温度太低、螺杆转速太低和背压太低,使塑料没有完全熔融,很有可能产生鱼眼,故可以提高料筒温度、提高螺杆转速或者提高背压。尽量避免使用过量的脱模剂解决脱模问题,应该改善顶出系统来排除脱模困难。提高射出速度也可以改善塑件表面剥离。

2.成型原料选用不当
回收塑料过多或有杂质,都会可能引鱼眼。因此,减少回收塑料的用量、使用无污染的塑料等方法来解决鱼眼的缺陷。

1.7  本章小结
本章主要学习了Moldflow模流分析所需要的一些基本的专业知识,包括注塑机的知识、注塑模具的知识、塑料成型加工工艺的知识、塑料材料的知识和常见制品缺陷及产生原因方面的知识。本章学习的重点和难点是掌握塑料成型加工工艺的理论知识和实践经验,常见制品缺陷、产生原因和解决方法等方面的知识和经验。下一章将介绍模流分析软件及其安装。

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