1. 注塑成型机的注塑成型制品常见缺陷分类
一、缩水
塑料制品在表面出现的凹陷,空洞都称为缩水,缩水不只是影响产品的外观,亦会降低产品的品质和强度,一般缩水也是成型过程中最容易发生的。缩水的原因与成型技术、模具设计及使用塑料均有关系。
1、不同的塑料都有各自的缩水率,下表为参考资料,通常易缩水的原料都属于结晶性的,如尼龙、百折胶等等,在射出过程中,结晶性塑料受热呈现流体状态,分子呈现无规则排列,当射入较冷的模腔内,塑料分子便整齐的排列成结晶,结果体积缩小小于规定尺寸范围了,就是缩水。
2、射出技术
在射出技术控制方面,出现缩水的情况:压力不足、射出速度太慢、浇口太小或浇口太长,造成熔融塑料在注射的时候流动不均。所以在使用射出机时,必须注意成型条件及保压是否足够,以防造成缩水问题。
3、模具及产品设计方面:
模具的流道设计及冷却装置,对成品的影响亦很大。由于塑料之传热能力较差,故距离模壁越远越厚、则其凝固及冷却较慢,应有足够的塑料填充模腔,使射出机的螺杆在射出或保压时,塑料不会倒流而减低压力,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压力下降,引起产品缩水。在不同的模具内塑料的流动过程就有不同的缩水率,料筒的温度控制得宜,可防止塑件过热;延长周期可确保制品有充分的时间冷却。
缩水问题若获得解决,可提高成品品质,降低次废品并提高生产效率.
二、成品脱模困难(粘膜)
在射出成型时,成品会有粘膜发生,首先要考虑射出压力和保压压力是否过高。射出压力过高会造成成品过度饱和,使塑料填充到其他的空隙中,致使成品卡在模穴里造成脱模困难,在取出产品时容易有粘膜发生。
当料管温度过高时就会出现两种情况,一是塑料受热而分解变质,使其失去原有之特性,并在脱模过程中出现破碎或断裂,造成粘膜。二是胶料充填到模腔后不易冷却,需加长周期时间,降低经济效益。所以需适当依据塑料特性来调节其动作温度。假如模具进浇口不平衡,会使成品的冷却速率不一样。所以成品在脱模时有粘膜现象。
三,胶道粘膜
浇道粘膜一般表现为开模后水口黏在上模的浇道上或容易断裂在浇道上,造成下一模产品的缺陷。
四、成品内有气孔
在射出成型过程中,有时会出现成品内有许多小气泡的成品,不但影响产品的强度及机械性能,对成品外观价值亦大打折扣。所以当成品出现气泡时,可以检查以下几个因素,并做相应的处理。
通常成品因厚薄不同,或模具有突出肋时,塑料在模具中的冷却速率不同,则收缩的程度不同,容易形成气泡,因此对模具的设计需特别注意。
而在使用原料方面,假如塑料内带有水汽,在熔胶时塑料受热而分解,水汽受热后形成气体,因来不及排除,将在产品内形成气泡。射胶螺杆公差太小时,空气容易进入模腔内形成气泡。
五、成品变形
塑品出现翘曲或尺寸偏差过大都属于成品变形,例如顶出太快、模温过高、模温不均及流道系统不对称等。其中两种最大的可能性为:1、塑件厚薄不均或转角不够圆滑,因而不能平均冷却收缩,导致翘曲变形。2、有些平板型塑胶,为了表面美观,流道浇口得设在产品的边角上。而射胶时熔融塑料只能从一边高速射入模腔内,因此被凝固于模腔内的塑料分子,均被拉直往同一方向之排列状态(称为取向,此时塑件的内应力很大:脱模时又被拉回原来的状态,因而产生变形)。
为了使熔融塑料能顺利填充模腔,其设计要尽量避免以下几点:
1、同一塑件中厚薄相差太大
2、存在过度锐角
3、缓行区太短,使厚薄转变相差悬殊。
从浇口分析,模具的设计要保证塑料能顺利进入模腔,故分流道要避免直角转弯形式,有转弯角也要尽量有弧形过渡区,因此短而粗的分流道最为理想,有助于减少流体的阻力及流体的取向现象。同样还要考虑到过大的流道会增加废料,亦会影响产品的外观。
另外,为了避免塑料在填充时紧密程度不同,导致脱模困难而引起变形,分流道的截面积形状大小就要依据射胶量及产品形状而改变。产品较难成型的部分分流道加粗后,主流道也应相应加大,使主流道截面积等于或大于分流道截面积总和。
除此之外,还有两个值得注意的问题,其一是塑件顶出装置的形式,如果顶针设备太少,也容易造成变形及翘曲,但顶针数量过多就会影响成品的外观,此时可以考虑推板方式。其二是模腔冷却流道的设计,应能让塑件整体均匀收缩,提高产品品质。
六、银纹、气泡
射纹的形成,一般是由于注射起动过快,使模腔前段的空气无法被胶料熔体压迫排除,空气混合在胶料内,使得制品表面光泽及颜色不均,便是所谓的射纹,射纹不但影响外观,且令成品的机械强度降低许多。所以为避免发生这种缺陷,必须找出原因并予以改善。
射纹的形成,既然是熔体塑料中含的气体,那么探讨此气体的主要来源分别为:
(1)塑料本身含有水分或油剂:
由于塑料在制造过程中暴露于空气中,吸入水汽或油剂,或者在混料时,掺入些错误的比例成分,使这些挥发性物质在熔胶时,受热而产生气体。
(2)原料受热分解:
如果螺杆料筒的温度、背压及熔胶速度调的过高,或成型周期过长,则对热敏性材料如PVC、塞钢、及PC等,容易因高温受热分解产生气体。
(3)空气
塑料颗粒与颗粒之间均含有空气,如果螺杆料筒在进胶口的温度调的过高,使塑料的表面在未压缩完全便融化而黏在一起,则塑料颗粒之间的空气便不能完全排除出去。
所以把塑料烘干,并采用适当的熔胶温度及速度,再配合适当的背压,才能得到理想的塑制品。此外,模具设计亦是很重要的环节。通常流道很大而注口很小的工模,气体进入模腔内机会亦会降低。
在射出成型技术上,有一种方法防止射纹的产生。在模具的构造中有加压设备,和一个压缩空气入气孔。锁模后,则压缩空气进入模具内,使模腔内气压增高。当熔融塑料进入这高压模具时,模具的气孔开始排气,这时模腔内保持一定的压力,增加模内空气压力,确能避免射纹发生的几率。举例来说:普通的射出方法在处理ABS水分含量0.1%时,便会出现射纹;而逐渐增加模内气压,则可处理水分含量较高的ABS,亦不会出现射纹。
七、毛边、彼峰
毛边(俗称彼峰)是注塑成型过程中常见的注塑问题。当塑料在模腔内的压力太大,其所产生的分模力大过锁模力,因而迫使工模打开,使塑料挤出来并在塑件表面形成彼峰。但引起此问题的成因却有很多种,例如塑料方面的原因,或射出成型机的损坏,或是调节不当,因此要找出其解决方法也不容易。由于塑料的粘度会影响其流动速度及压力损耗,因此粘度太高或太低都可能引起毛边。如果塑料的粘度太低,则其流动性高,便很容易流到工模合模面之间的微小空隙,增大分模力,直至出现彼峰。
一般来说,塑料温度对粘度的影响很大,而压力及剪切率也对压力有影响。如果将塑料的温度升高,则其粘度便下降,而将其温度调低,其粘度便增大。
塑料方面的另一种问题,就是其干燥状况及是否混有杂质。有些塑料,例如尼龙或ABS,具有影响塑料的性能,至于聚碳酸脂,虽没有吸水性,但其性能也对表面水分敏感,所以在模塑时,很多塑料都要加以烘干,才能正确的控制其性能。如果在塑料中混入杂物,或是混入不同种类的塑料,则更难预测塑料性能的化。
塑料在模腔内的压力,会随着模腔的填充而改变。在模腔未曾填满之前,熔体的前端之压力差不多等于零,而在注口之压力则比模腔内其他位置的压力都高,但当模腔完全填满时,塑料流动的压力损耗就不再存在,整个模腔内的压力都变成同一静压,因而要把工模迫开的力量就会大增,引起毛边的产生,为了避免这一现象的出现,在模腔一旦填满,注射压力必须调为较低的保压压力。除了正确调整射出机之压力控制系统外,另一种辅助方式就是先把注射速度降低。这样一来,熔体前端之塑料便有时间冷却及局部固化,因而避免了毛边的产生。由于注射速度太慢也会拖慢生产且出现一些包络线之类的缺陷,最好注射速度的调整也必须配合所采用的锁模力。不然的话,毛边也可能产生。
如果是射出机的机械结构方面有问题,则其复杂性便较大,要找问题的成因也较困难。例如模板之间的平行度有偏差,或是模板拉杆的受力不均匀,也会引起工模间的锁模力不平衡,致使塑件在锁模力较弱的位置出现彼峰。再另一方面,如果螺杆或熔胶筒的磨损较大,则熔体便可能在螺纹外径与料筒之间滑行及逆流,因而出现压力位置切换点的不正确,造成局部的毛边及射胶不足的情况。
除了上述的各种因素外,如果工模方面出现问题,也会出现毛边。例如工模用久了,有些位置有磨损,便容易有毛边的现象。甚至一些小毛病,如排气孔堵塞,也会引起模腔内压力的升高,而压力太高便会有毛边。在一些多腔的工模,如果流道设计欠平衡,则塑料的流动便不对称,为了避免个别模腔压力不足,另外一些模腔便可能会有毛边。
八、成品的短射
填充不足是熔融的材料未完全流遍成型空间的各角落之现象。
填充不足的原因有成型条件的设定不合理、模具的设计、制作不完备、成型品的肉厚太薄所致。成型条件的对策是增高材料的成型温度、模具温度,增大射出压力,射出速度及提高材料的流动性。模具方面可增大注道或流道尺寸,或者浇口位置、大小、位置、数目等,以使熔融材料容易流动。为了使成型空间气体顺利疏散,要在适当位置设置排气孔。
九、结合线
结合线是熔胶材料二道或二道以上合流部分所形成的细线。结合线发生的原因如下所示:
(1) 成型品形状(模具构造)所致材料的流动方式;
(2) 熔融材料的流动性不良;
(3) 熔融材料合流处卷入空气、挥发物或离型剂等异物;
结合线是流动的材料前段部分合流时,此部分材料温度特别低所致,既合流部分未能充分融合所致。成型品的窗、孔部周边难免会造成材料合流,而产生结合线。当材料的流动性特别良好时,可使结合线几乎看不见,同时升高材料温度、增加模具温度,亦可使结合线的位置移往他处。或在融合部设置排气孔,迅速疏散此部分的空气及挥发物。或在融合部位设置溢流池,事后再将其切除等皆是有效对策。
结合线不仅有碍成型品之外观,同时不利于成型品的强度,不含玻璃纤维等填充料的非强化塑胶之结合线部强度与其他部位相差无几。但玻璃纤维强化塑胶(FRTP)在融合部不融,此部分的强度往往很低。
十、成型表面光泽不良
成型表面失去材料本来的光泽,形成乳白色层膜,成为模糊状态等皆可成为表面光泽不良。
成型表面光泽不良,大都是由于模具表面状态所致,模具表面的研磨不良时,成型品表面当然得不到良好的光泽。但模具表面状态良好时,增高材料温度、模具温度,可改善产品的表面光泽。使用过多的离型剂或油脂性离型剂亦是表面光泽度不良的原因之一。
十一、黑纹
黑纹是成型品上有黑色的条纹,其主要原因是材料受热分解所致,常见于热稳定性不良的材料。
有效防止黑纹的产生的对策是防止料筒内的材料温度过高,减慢射出速度。料筒内壁或螺杆,若有伤痕或缺口,则附在此部分的材料会过热,引起热分解。止逆环内亦会因塑料分解而引起热分解,所以粘度高的和容易分解的材料要特别注意防止黑纹发生。料管和螺杆偏心造成的铁和铁摩擦就会导致料筒内材料烧黑,也会发生黑纹.
十二、流纹
流纹时熔融材料流动的痕迹,以浇口为中心而呈现的条纹模样。
流纹时最初流入成型空间内塑料冷却过快,而与其后流入的材料间形成界限所致。为了防止流纹,可增高塑料温度,改善塑料流动性能,调整射出速度。
残留于射出成型机喷嘴前端的冷塑料,若直接进入成型空间内,则会造成留痕,因此在注射与流道的汇合处或流道的交接处设计充分的滞留部(冷料井)。可有效防止留痕的发生,同时亦可增大浇口的尺寸来防止。
十三、开模时或顶出时成品破裂
破裂时成品表面产生毛发状之裂纹、成型品有尖锐角时,此部分常发生不易看出的细裂痕,最终在顶出或开模受到外力的干涉出现破裂,裂痕是成品致命的缺陷之一。
(1)脱模不易所致
(2)过度填充所致
(3)模具温度过低所致
(4)成型品构造上的缺陷所致
若欲避免脱模不良所致的裂痕时。模具空间须有充分的脱模斜度,检查顶出销的大小、位置、形式等。在顶出时,成品各部分的脱模阻力要均匀。
过度填充是射出成型时,施加过大的射出压力或材料计量过多,脱模时造成裂痕,在此状态下,模具配件的变形量也增大,更难脱模,助长破裂之发生,此时,宜降低射出压力,防止过度填充。
浇口部常易残留过大的内应力,浇口附近易脆化,特别是直接浇口的部分,易因内部应力而破裂,例如杯状或碗状的成型品,易以浇口为中心而发生放射状裂纹。
2. 注塑产品中,什么是银丝、气痕、冷料、熔接痕、模具伤要怎么区分这几个品质问题
银丝:也叫银纹,塑胶制品表面有银灰色的条纹状。
气痕:主要是模具排气不良引起的,相对好的制件表面,会显得更暗色。
冷料:在塑胶制品成型的过程中,在前次成型过程会在浇口处残留一些已经冷却的料屑,在下次成型时在压力的作用下被冲入型腔内以致制品表面有明显的无熔合的小微块。可用气枪将冷却的料屑吹掉。
熔接痕:塑胶在模腔内的交汇处会产生熔接线,熔接线是不可避免了,可用增大流速,温度,压力等方法降低熔接线的明显度以达到需要的表面要求。
模具伤:顾名思义就是模具划伤了以致制品表面也出现划伤的痕迹。可将模具重新抛光就好了。
下面的资料希望对有帮助!!!
塑料注塑成型不良现象的原因及处理办法
不良现象及其原因、处理办法
1、充填不足
[1] 成形品的体积过大
i)要使用成形能力大的成形机。
ii)使用成形多数个成品的模具时,要关闭内腔。
[2] 流道、浇口过小
i)扩展流道或浇口。
ii)放快射出速度。
iii)增强射出压力。
[3] 喷头温度低
i)喷射空气,以排出冷却的材料。
ii)升高材料的温度。
iii)改用大型喷头。
[4] 材料的温度或者射出压力低
i)升高材料的温度。
ii)增强射出压力。
iii)添加外部润滑。
[5] 内腔里的流体流动距离过长
i)设置冷余料洼坑。
ii)升高材料的温度。
[6] 模具温度低了
i)升高模具温度。
ii)放快射出速度。
iii)增强射出压力。
iiii)升高材料的温度
[7] 射出速度慢了
i)加快射出速度。
ii)升高材料的温度
[8] 材料的供给量过少
如属螺桨式装置,增加增塑量;而采用柱塞方式则增加从料斗落下的数量。
减少外部润滑,改进螺桨的加工条件
[9] 排气不良
i)放慢射出速度。
ii)将填充不良的位置改为镶件结构或在模具上加设排气槽。
iii)改变胶口的位置
iiii)改变成形品的厚度
2、溢料
[1]锁模力不足
i)加强锁模力。
ii)降低射出压力。
iii)改用大型成形机。
iiii)确实调整好连杆。
[2]模具不好
i)补修导推杆或导钉梢的部位
ii)修正模具安装板。增加支撑柱。
iii)使用轨距联杆的强度足够的成机
iiii)确实做好模具面的贴合。
[3]模具面的杂质
i)除去杂物
[4]成形品的投影面积过大
i)使用大型成形机。
[5]材料的温度过高
i)降低材料的温度。
ii)放慢射出速度。
[6]材料供给量过剩
i)调整好供给量。
[7]射出压力高
i)降低射出压力。
ii)降低材料的温度
3、气孔
(材料为充分干燥时,是挥发物或空气所致;大多时候发生在产品胶厚的位置,实际是材料的收缩引起的真空气泡)
[1] 流道或浇口过小
i)将流道或浇口扩展。
ii)增强射出压力。
[2] 成形品的壁厚差大
i)尽量使壁厚度要均匀。
ii)要使壁厚差不显着。
[3] 材料的温度高
i)降低材料的温度。
ii)要改进发生气孔的部位的冷却条件。
[4] 离浇口的流动距离长
i)增强射出压力。
ii)加快射出速度。
iii)在成形品上设置棱或厚层部位。
[5] 脱模过早
i)延长冷却时间。
[6] 射出压力低
i)增强射出压力。
[7] 冷却时间短
i)延长冷却时间。
ii)降低模具温度。
[8] 保压不充分
i)延长保压时间。
ii)增强保压压力。
4、波纹
[1]材料流动不畅
i)升高材料的温度。
ii)换用流动性高的材料。
iii)增强射出压力。
iiii)设定冷料井。加速射出速度
[2]模具温度低
i)采用热油机或热水机提高模温
[3]进浇口过小
i)加大进浇口。
ii)升高材料的温度。
5、银纹
[1]水分或挥发成分
i)使材料充分干燥。
ii)使用料斗式装载机。
[2]材料的温度过高
i)降低材料的温度。
ii)放慢射出速度。
[3]模具温度低
i)升高模具温度。
[4]排气不良
i)在模具耦合面加上排气用的条缝。
ii)放宽模具与推挺钉梢的间隙。
iii)设置真空排气结构间隙
[5]成形品或模具的设计不良
i)放大浇口或流道。
ii)消除急剧的壁厚差现象。
iii)将耦合部位加圆,防止乱流现象的产生。
iiii)降低注射速度和注射压力。
[6]模具面上的水分或挥发成分
i)防止模具被过分冷却。
ii)减少润滑剂或脱模剂。
[7]混入夹杂的材料
i)严格材料的管理。