注塑件应力对电镀质量影响以及解决方案.ppt

2019/4/20,注塑件应力对电镀质量影响 以及解决方案,2013-10-17,目录,注塑件应力影响 解决方案 -Moldflow 进行预防 -模内压力传感器技术进行优化和监控,注塑件应力对电镀质量影响,注塑成型条件 注塑机选择 零件结构设计 注塑件存在不同程度的内应力，影响电镀性能： -造成局部粗化不足，金属化困难，镀层结合力下降。 -在高低温循环试验中，镀层与基材的膨胀与收缩，导致镀层脱落或起皮。 -电镀件在存放或高温条件下因应力释放而产生开裂、起泡,注塑件应力对电镀质量影响,注塑件应力预防,产品设计： -壁厚均匀，产品壁厚不建议大于5mm，不小于1.5mm -尽量避免垂直于料流方向上布置结构筋 -避免尖角、锐角机构；或者采用倒角、圆角过渡。,注塑件应力预防,模具设计： 运用moldflow 工具来实现,注塑件应力预防-模具设计,注塑件应力预防-模具设计,应力理论上讲是指分子链之间受力不均而引起的应力。,分子应力取向不均,温度应力,取向应力,收缩应力,顶出应力,产生的原因,发生的地点,应力痕,流动阶段,保压阶段,冷却阶段,注塑件应力预防-模具设计,案例一,电镀饰圈温度循环失效分析,失效,零件在温度循环实验（90，6h）项目中，出现基材开裂失效。,零件信息,零件名称： 电镀饰圈 材 料：ABS 表面状态：电镀 模 腔 数：一模两腔 浇口形式：斜顶式潜伏一点 进浇,原因初步分析,对前两次实验失效同批次零件用冰醋酸浸泡，失效基材开裂部位无明显应力。 实验失效基材断裂部位距离熔接线15-25mm区域，排除熔接线导致基材开裂,注塑短射,通过短射可以清楚看见自浇口处料流分为2股（A、B）,料B 又分成两股B1、B2。,B2,注塑短射,料A和料B1交汇，料流锋面融合形成熔接线。此时料流B2产品欠注。,熔接线,欠注,B1,B2,注塑短射,融合时间,模流分析显示，料A和料B1在饰圈处融合时，料B2 方向产品欠注，和实际短射相吻合,原因分析,为了得到制品，加大注射量，料B2继续填充直至填充之保压切换点。饰圈处熔接线向B1料流方向有量偏移，然后其中一个流动会反向，并在外部冻结层之间回流，这时会发生潜流。 当流动反向时，冻结层会因为剪切热而部分重新熔化,熔接线,欠注,B1,B2,解决方案,通过模流分析，调整浇口位置、尺寸或者改变产品厚度，所有产品填充98% 的时间相当，避免形成潜流，实验顺利通过,注塑件应力预防-模具设计,案例二,缩印明显，影响外观。为解决外观，可能导致浇口区域应力过大,原因： 比例为1的红色区域表示产品面已完全冷却， 而远端还未冷却，收缩后表面就是明显的缩印。,加大浇口： 改善冻结区域比较明显，浇口区域好没完全冷却，保压对改善远端收缩还能起到作用。,注塑件应力预防,通过上述案例可知，Mold flow在我们公司起到着比较重要的作用，并不是单单用一些数据能衡量他的价值。 -产品开发前期，优化产品结构 -起到优化模具设计的作用 -成型条件的优化，可以协助试模人员解决成型问题 -后期进行Mold flow验证，总结经验,注塑件应力优化和监控,模内压力传感器使用,25,模内压力传感器使用,资料来源：KISTLER(瑞士奇石乐公司),26,模腔压力是极其重要的成型过程参数,1: 对制品质量影响最大的参数 / 9:对制品质量影响最小的参数,成型周期,注射速度,计量时间,料垫,模腔压力积分,模腔压力最大值,熔体温度,定模板温度,动模板温度,薄壁精密制品（如各种连接器）,光学制品（镜头，导光板）,快速成型精密制品,厚壁精密制品（齿轮等),医学制品（滴管）,包装材料（CD盒）,办公设备（尺子）,普通制品（容器，外壳，真空除尘器）,PVC制品（塑料管接头）,来源： Demag,模腔压力-最关键的成型工艺参数,27,不同位置的压力对比,制品部分(p,v,T),注塑机部分,P 远离浇口,P 靠近浇口,P 浇口处,P 喷嘴处,P 油压,塑料熔体,液压油,尺寸、重量,、收缩.,熔体粘度不断变化,注塑机控制,模腔,塑料制品,28,模腔压力传感器在模具中安装,敏感元件,传感器与模具之间间隙0.01mm,熔体凝固层,熔体与模具内壁接触后，表层迅速凝固， 阻止熔体进入传感器和模具之间的间隙内,29,为什么要测量模腔压力,可视化功能（显示模腔压力数据、曲线） 优化功能（优化工艺参数、成型周期） 监测功能（监测生产过程波动、产品质量） 控制功能（控制机械手臂、浇口阀门等） 验证CAE软件模拟结果手段之一 自动保存生产过程数据,30,可视化功能,利用模腔压力技术，能够精确反映熔体的充模过程，以及熔体的流动行为；真实反映熔体在注射阶段、压实阶段、保压阶段及冷却阶段的状态变化过程 根据模腔压力曲线，清楚工艺参数对熔体流动状态的影响，及工艺参数设置是否合理，制品内部是否有残余应力等,模腔压力曲线不能回归大气压,31,模腔压力曲线分析、优化功能,时间,模腔压力,32,模腔压力曲线分析,开始注射,速度控制阶段,时间,模腔压力,33,模腔压力曲线分析,熔体接触到传感器,时间,模腔压力,开始注射,速度控制阶段,34,模腔压力曲线分析,时间,模腔压力,熔体接触到传感器,开始注射,速度控制阶段,35,模腔压力曲线分析,充满模腔 (保压切换),从速度控制阶段切换到压力控制阶段,时间,模腔压力,熔体接触到传感器,开始注射,速度控制阶段,36,模腔压力曲线分析,模腔压力达到最大值,压力控制阶段,时间,模腔压力,充满模腔 (保压切换),熔体接触到传感器,开始注射,37,模腔压力曲线分析,浇口封闭,时间,模腔压力,压力控制阶段,时间,模腔压力,充满模腔 (保压切换),熔体接触到传感器,开始注射,模腔压力达到最大值,38,模腔压力曲线分析,降到大气压后制品开始收缩,时间,模腔压力,浇口封闭,浇口封闭后撤掉保压,充满模腔 (保压切换),熔体接触到传感器,开始注射,模腔压力达到最大值,39,不同制品的模腔压力曲线,剃须刀 ABS材料,40,工艺参数对模腔压力曲线影响,保压压力,注射速度,保压时间,模具温度,41,工艺参数对模腔压力曲线影响 保压切换,切换太早 曲线出现双波峰 切换太晚 曲线出现尖峰,42,工艺参数对模腔压力曲线影响 保压压力,保压压力太低 熔体回流 缩孔 尺寸问题 保压压力太高 残余应力 飞边,43,工艺参数对模腔压力曲线影响 保压时间,保压时间太短 熔体回流 缩孔 尺寸问题 保压时间太长 残余应力 飞边,44,监测功能,实际生产过程中存在各种波动 成型工艺参数的波动，会引起模腔压力的变化；产品质量的波动，能直接通过模腔压力曲线反映出来 模腔压力变化是各种工艺参