1. 注塑成型機的注塑成型製品常見缺陷分類
一、縮水
塑料製品在表面出現的凹陷,空洞都稱為縮水,縮水不只是影響產品的外觀,亦會降低產品的品質和強度,一般縮水也是成型過程中最容易發生的。縮水的原因與成型技術、模具設計及使用塑料均有關系。
1、不同的塑料都有各自的縮水率,下表為參考資料,通常易縮水的原料都屬於結晶性的,如尼龍、百折膠等等,在射出過程中,結晶性塑料受熱呈現流體狀態,分子呈現無規則排列,當射入較冷的模腔內,塑料分子便整齊的排列成結晶,結果體積縮小小於規定尺寸范圍了,就是縮水。
2、射出技術
在射出技術控制方面,出現縮水的情況:壓力不足、射出速度太慢、澆口太小或澆口太長,造成熔融塑料在注射的時候流動不均。所以在使用射出機時,必須注意成型條件及保壓是否足夠,以防造成縮水問題。
3、模具及產品設計方面:
模具的流道設計及冷卻裝置,對成品的影響亦很大。由於塑料之傳熱能力較差,故距離模壁越遠越厚、則其凝固及冷卻較慢,應有足夠的塑料填充模腔,使射出機的螺桿在射出或保壓時,塑料不會倒流而減低壓力,另一方面水口亦不能冷凝太快,以免半凝固的塑料堵塞流道造成壓力下降,引起產品縮水。在不同的模具內塑料的流動過程就有不同的縮水率,料筒的溫度控製得宜,可防止塑件過熱;延長周期可確保製品有充分的時間冷卻。
縮水問題若獲得解決,可提高成品品質,降低次廢品並提高生產效率.
二、成品脫模困難(粘膜)
在射出成型時,成品會有粘膜發生,首先要考慮射出壓力和保壓壓力是否過高。射出壓力過高會造成成品過度飽和,使塑料填充到其他的空隙中,致使成品卡在模穴里造成脫模困難,在取出產品時容易有粘膜發生。
當料管溫度過高時就會出現兩種情況,一是塑料受熱而分解變質,使其失去原有之特性,並在脫模過程中出現破碎或斷裂,造成粘膜。二是膠料充填到模腔後不易冷卻,需加長周期時間,降低經濟效益。所以需適當依據塑料特性來調節其動作溫度。假如模具進澆口不平衡,會使成品的冷卻速率不一樣。所以成品在脫模時有粘膜現象。
三,膠道粘膜
澆道粘膜一般表現為開模後水口黏在上模的澆道上或容易斷裂在澆道上,造成下一模產品的缺陷。
四、成品內有氣孔
在射出成型過程中,有時會出現成品內有許多小氣泡的成品,不但影響產品的強度及機械性能,對成品外觀價值亦大打折扣。所以當成品出現氣泡時,可以檢查以下幾個因素,並做相應的處理。
通常成品因厚薄不同,或模具有突出肋時,塑料在模具中的冷卻速率不同,則收縮的程度不同,容易形成氣泡,因此對模具的設計需特別注意。
而在使用原料方面,假如塑料內帶有水汽,在熔膠時塑料受熱而分解,水汽受熱後形成氣體,因來不及排除,將在產品內形成氣泡。射膠螺桿公差太小時,空氣容易進入模腔內形成氣泡。
五、成品變形
塑品出現翹曲或尺寸偏差過大都屬於成品變形,例如頂出太快、模溫過高、模溫不均及流道系統不對稱等。其中兩種最大的可能性為:1、塑件厚薄不均或轉角不夠圓滑,因而不能平均冷卻收縮,導致翹曲變形。2、有些平板型塑膠,為了表面美觀,流道澆口得設在產品的邊角上。而射膠時熔融塑料只能從一邊高速射入模腔內,因此被凝固於模腔內的塑料分子,均被拉直往同一方向之排列狀態(稱為取向,此時塑件的內應力很大:脫模時又被拉回原來的狀態,因而產生變形)。
為了使熔融塑料能順利填充模腔,其設計要盡量避免以下幾點:
1、同一塑件中厚薄相差太大
2、存在過度銳角
3、緩行區太短,使厚薄轉變相差懸殊。
從澆口分析,模具的設計要保證塑料能順利進入模腔,故分流道要避免直角轉彎形式,有轉彎角也要盡量有弧形過渡區,因此短而粗的分流道最為理想,有助於減少流體的阻力及流體的取向現象。同樣還要考慮到過大的流道會增加廢料,亦會影響產品的外觀。
另外,為了避免塑料在填充時緊密程度不同,導致脫模困難而引起變形,分流道的截面積形狀大小就要依據射膠量及產品形狀而改變。產品較難成型的部分分流道加粗後,主流道也應相應加大,使主流道截面積等於或大於分流道截面積總和。
除此之外,還有兩個值得注意的問題,其一是塑件頂出裝置的形式,如果頂針設備太少,也容易造成變形及翹曲,但頂針數量過多就會影響成品的外觀,此時可以考慮推板方式。其二是模腔冷卻流道的設計,應能讓塑件整體均勻收縮,提高產品品質。
六、銀紋、氣泡
射紋的形成,一般是由於注射起動過快,使模腔前段的空氣無法被膠料熔體壓迫排除,空氣混合在膠料內,使得製品表面光澤及顏色不均,便是所謂的射紋,射紋不但影響外觀,且令成品的機械強度降低許多。所以為避免發生這種缺陷,必須找出原因並予以改善。
射紋的形成,既然是熔體塑料中含的氣體,那麼探討此氣體的主要來源分別為:
(1)塑料本身含有水分或油劑:
由於塑料在製造過程中暴露於空氣中,吸入水汽或油劑,或者在混料時,摻入些錯誤的比例成分,使這些揮發性物質在熔膠時,受熱而產生氣體。
(2)原料受熱分解:
如果螺桿料筒的溫度、背壓及熔膠速度調的過高,或成型周期過長,則對熱敏性材料如PVC、塞鋼、及PC等,容易因高溫受熱分解產生氣體。
(3)空氣
塑料顆粒與顆粒之間均含有空氣,如果螺桿料筒在進膠口的溫度調的過高,使塑料的表面在未壓縮完全便融化而黏在一起,則塑料顆粒之間的空氣便不能完全排除出去。
所以把塑料烘乾,並採用適當的熔膠溫度及速度,再配合適當的背壓,才能得到理想的塑製品。此外,模具設計亦是很重要的環節。通常流道很大而注口很小的工模,氣體進入模腔內機會亦會降低。
在射出成型技術上,有一種方法防止射紋的產生。在模具的構造中有加壓設備,和一個壓縮空氣入氣孔。鎖模後,則壓縮空氣進入模具內,使模腔內氣壓增高。當熔融塑料進入這高壓模具時,模具的氣孔開始排氣,這時模腔內保持一定的壓力,增加模內空氣壓力,確能避免射紋發生的幾率。舉例來說:普通的射出方法在處理ABS水分含量0.1%時,便會出現射紋;而逐漸增加模內氣壓,則可處理水分含量較高的ABS,亦不會出現射紋。
七、毛邊、彼峰
毛邊(俗稱彼峰)是注塑成型過程中常見的注塑問題。當塑料在模腔內的壓力太大,其所產生的分模力大過鎖模力,因而迫使工模打開,使塑料擠出來並在塑件表面形成彼峰。但引起此問題的成因卻有很多種,例如塑料方面的原因,或射出成型機的損壞,或是調節不當,因此要找出其解決方法也不容易。由於塑料的粘度會影響其流動速度及壓力損耗,因此粘度太高或太低都可能引起毛邊。如果塑料的粘度太低,則其流動性高,便很容易流到工模合模面之間的微小空隙,增大分模力,直至出現彼峰。
一般來說,塑料溫度對粘度的影響很大,而壓力及剪切率也對壓力有影響。如果將塑料的溫度升高,則其粘度便下降,而將其溫度調低,其粘度便增大。
塑料方面的另一種問題,就是其乾燥狀況及是否混有雜質。有些塑料,例如尼龍或ABS,具有影響塑料的性能,至於聚碳酸脂,雖沒有吸水性,但其性能也對表面水分敏感,所以在模塑時,很多塑料都要加以烘乾,才能正確的控制其性能。如果在塑料中混入雜物,或是混入不同種類的塑料,則更難預測塑料性能的化。
塑料在模腔內的壓力,會隨著模腔的填充而改變。在模腔未曾填滿之前,熔體的前端之壓力差不多等於零,而在注口之壓力則比模腔內其他位置的壓力都高,但當模腔完全填滿時,塑料流動的壓力損耗就不再存在,整個模腔內的壓力都變成同一靜壓,因而要把工模迫開的力量就會大增,引起毛邊的產生,為了避免這一現象的出現,在模腔一旦填滿,注射壓力必須調為較低的保壓壓力。除了正確調整射出機之壓力控制系統外,另一種輔助方式就是先把注射速度降低。這樣一來,熔體前端之塑料便有時間冷卻及局部固化,因而避免了毛邊的產生。由於注射速度太慢也會拖慢生產且出現一些包絡線之類的缺陷,最好注射速度的調整也必須配合所採用的鎖模力。不然的話,毛邊也可能產生。
如果是射出機的機械結構方面有問題,則其復雜性便較大,要找問題的成因也較困難。例如模板之間的平行度有偏差,或是模板拉桿的受力不均勻,也會引起工模間的鎖模力不平衡,致使塑件在鎖模力較弱的位置出現彼峰。再另一方面,如果螺桿或熔膠筒的磨損較大,則熔體便可能在螺紋外徑與料筒之間滑行及逆流,因而出現壓力位置切換點的不正確,造成局部的毛邊及射膠不足的情況。
除了上述的各種因素外,如果工模方面出現問題,也會出現毛邊。例如工模用久了,有些位置有磨損,便容易有毛邊的現象。甚至一些小毛病,如排氣孔堵塞,也會引起模腔內壓力的升高,而壓力太高便會有毛邊。在一些多腔的工模,如果流道設計欠平衡,則塑料的流動便不對稱,為了避免個別模腔壓力不足,另外一些模腔便可能會有毛邊。
八、成品的短射
填充不足是熔融的材料未完全流遍成型空間的各角落之現象。
填充不足的原因有成型條件的設定不合理、模具的設計、製作不完備、成型品的肉厚太薄所致。成型條件的對策是增高材料的成型溫度、模具溫度,增大射出壓力,射出速度及提高材料的流動性。模具方面可增大注道或流道尺寸,或者澆口位置、大小、位置、數目等,以使熔融材料容易流動。為了使成型空間氣體順利疏散,要在適當位置設置排氣孔。
九、結合線
結合線是熔膠材料二道或二道以上合流部分所形成的細線。結合線發生的原因如下所示:
(1) 成型品形狀(模具構造)所致材料的流動方式;
(2) 熔融材料的流動性不良;
(3) 熔融材料合流處捲入空氣、揮發物或離型劑等異物;
結合線是流動的材料前段部分合流時,此部分材料溫度特別低所致,既合流部分未能充分融合所致。成型品的窗、孔部周邊難免會造成材料合流,而產生結合線。當材料的流動性特別良好時,可使結合線幾乎看不見,同時升高材料溫度、增加模具溫度,亦可使結合線的位置移往他處。或在融合部設置排氣孔,迅速疏散此部分的空氣及揮發物。或在融合部位設置溢流池,事後再將其切除等皆是有效對策。
結合線不僅有礙成型品之外觀,同時不利於成型品的強度,不含玻璃纖維等填充料的非強化塑膠之結合線部強度與其他部位相差無幾。但玻璃纖維強化塑膠(FRTP)在融合部不融,此部分的強度往往很低。
十、成型表面光澤不良
成型表面失去材料本來的光澤,形成乳白色層膜,成為模糊狀態等皆可成為表面光澤不良。
成型表面光澤不良,大都是由於模具表面狀態所致,模具表面的研磨不良時,成型品表面當然得不到良好的光澤。但模具表面狀態良好時,增高材料溫度、模具溫度,可改善產品的表面光澤。使用過多的離型劑或油脂性離型劑亦是表面光澤度不良的原因之一。
十一、黑紋
黑紋是成型品上有黑色的條紋,其主要原因是材料受熱分解所致,常見於熱穩定性不良的材料。
有效防止黑紋的產生的對策是防止料筒內的材料溫度過高,減慢射出速度。料筒內壁或螺桿,若有傷痕或缺口,則附在此部分的材料會過熱,引起熱分解。止逆環內亦會因塑料分解而引起熱分解,所以粘度高的和容易分解的材料要特別注意防止黑紋發生。料管和螺桿偏心造成的鐵和鐵摩擦就會導致料筒內材料燒黑,也會發生黑紋.
十二、流紋
流紋時熔融材料流動的痕跡,以澆口為中心而呈現的條紋模樣。
流紋時最初流入成型空間內塑料冷卻過快,而與其後流入的材料間形成界限所致。為了防止流紋,可增高塑料溫度,改善塑料流動性能,調整射出速度。
殘留於射出成型機噴嘴前端的冷塑料,若直接進入成型空間內,則會造成留痕,因此在注射與流道的匯合處或流道的交接處設計充分的滯留部(冷料井)。可有效防止留痕的發生,同時亦可增大澆口的尺寸來防止。
十三、開模時或頂出時成品破裂
破裂時成品表面產生毛發狀之裂紋、成型品有尖銳角時,此部分常發生不易看出的細裂痕,最終在頂出或開模受到外力的干涉出現破裂,裂痕是成品致命的缺陷之一。
(1)脫模不易所致
(2)過度填充所致
(3)模具溫度過低所致
(4)成型品構造上的缺陷所致
若欲避免脫模不良所致的裂痕時。模具空間須有充分的脫模斜度,檢查頂出銷的大小、位置、形式等。在頂出時,成品各部分的脫模阻力要均勻。
過度填充是射出成型時,施加過大的射出壓力或材料計量過多,脫模時造成裂痕,在此狀態下,模具配件的變形量也增大,更難脫模,助長破裂之發生,此時,宜降低射出壓力,防止過度填充。
澆口部常易殘留過大的內應力,澆口附近易脆化,特別是直接澆口的部分,易因內部應力而破裂,例如杯狀或碗狀的成型品,易以澆口為中心而發生放射狀裂紋。
2. 注塑產品中,什麼是銀絲、氣痕、冷料、熔接痕、模具傷要怎麼區分這幾個品質問題
銀絲:也叫銀紋,塑膠製品表面有銀灰色的條紋狀。
氣痕:主要是模具排氣不良引起的,相對好的製件表面,會顯得更暗色。
冷料:在塑膠製品成型的過程中,在前次成型過程會在澆口處殘留一些已經冷卻的料屑,在下次成型時在壓力的作用下被沖入型腔內以致製品表面有明顯的無熔合的小微塊。可用氣槍將冷卻的料屑吹掉。
熔接痕:塑膠在模腔內的交匯處會產生熔接線,熔接線是不可避免了,可用增大流速,溫度,壓力等方法降低熔接線的明顯度以達到需要的表面要求。
模具傷:顧名思義就是模具劃傷了以致製品表面也出現劃傷的痕跡。可將模具重新拋光就好了。
下面的資料希望對有幫助!!!
塑料注塑成型不良現象的原因及處理辦法
不良現象及其原因、處理辦法
1、充填不足
[1] 成形品的體積過大
i)要使用成形能力大的成形機。
ii)使用成形多數個成品的模具時,要關閉內腔。
[2] 流道、澆口過小
i)擴展流道或澆口。
ii)放快射出速度。
iii)增強射出壓力。
[3] 噴頭溫度低
i)噴射空氣,以排出冷卻的材料。
ii)升高材料的溫度。
iii)改用大型噴頭。
[4] 材料的溫度或者射出壓力低
i)升高材料的溫度。
ii)增強射出壓力。
iii)添加外部潤滑。
[5] 內腔里的流體流動距離過長
i)設置冷余料窪坑。
ii)升高材料的溫度。
[6] 模具溫度低了
i)升高模具溫度。
ii)放快射出速度。
iii)增強射出壓力。
iiii)升高材料的溫度
[7] 射出速度慢了
i)加快射出速度。
ii)升高材料的溫度
[8] 材料的供給量過少
如屬螺槳式裝置,增加增塑量;而採用柱塞方式則增加從料斗落下的數量。
減少外部潤滑,改進螺槳的加工條件
[9] 排氣不良
i)放慢射出速度。
ii)將填充不良的位置改為鑲件結構或在模具上加設排氣槽。
iii)改變膠口的位置
iiii)改變成形品的厚度
2、溢料
[1]鎖模力不足
i)加強鎖模力。
ii)降低射出壓力。
iii)改用大型成形機。
iiii)確實調整好連桿。
[2]模具不好
i)補修導推桿或導釘梢的部位
ii)修正模具安裝板。增加支撐柱。
iii)使用軌距聯桿的強度足夠的成機
iiii)確實做好模具面的貼合。
[3]模具面的雜質
i)除去雜物
[4]成形品的投影面積過大
i)使用大型成形機。
[5]材料的溫度過高
i)降低材料的溫度。
ii)放慢射出速度。
[6]材料供給量過剩
i)調整好供給量。
[7]射出壓力高
i)降低射出壓力。
ii)降低材料的溫度
3、氣孔
(材料為充分乾燥時,是揮發物或空氣所致;大多時候發生在產品膠厚的位置,實際是材料的收縮引起的真空氣泡)
[1] 流道或澆口過小
i)將流道或澆口擴展。
ii)增強射出壓力。
[2] 成形品的壁厚差大
i)盡量使壁厚度要均勻。
ii)要使壁厚差不顯著。
[3] 材料的溫度高
i)降低材料的溫度。
ii)要改進發生氣孔的部位的冷卻條件。
[4] 離澆口的流動距離長
i)增強射出壓力。
ii)加快射出速度。
iii)在成形品上設置棱或厚層部位。
[5] 脫模過早
i)延長冷卻時間。
[6] 射出壓力低
i)增強射出壓力。
[7] 冷卻時間短
i)延長冷卻時間。
ii)降低模具溫度。
[8] 保壓不充分
i)延長保壓時間。
ii)增強保壓壓力。
4、波紋
[1]材料流動不暢
i)升高材料的溫度。
ii)換用流動性高的材料。
iii)增強射出壓力。
iiii)設定冷料井。加速射出速度
[2]模具溫度低
i)採用熱油機或熱水機提高模溫
[3]進澆口過小
i)加大進澆口。
ii)升高材料的溫度。
5、銀紋
[1]水分或揮發成分
i)使材料充分乾燥。
ii)使用料斗式裝載機。
[2]材料的溫度過高
i)降低材料的溫度。
ii)放慢射出速度。
[3]模具溫度低
i)升高模具溫度。
[4]排氣不良
i)在模具耦合面加上排氣用的條縫。
ii)放寬模具與推挺釘梢的間隙。
iii)設置真空排氣結構間隙
[5]成形品或模具的設計不良
i)放大澆口或流道。
ii)消除急劇的壁厚差現象。
iii)將耦合部位加圓,防止亂流現象的產生。
iiii)降低注射速度和注射壓力。
[6]模具面上的水分或揮發成分
i)防止模具被過分冷卻。
ii)減少潤滑劑或脫模劑。
[7]混入夾雜的材料
i)嚴格材料的管理。