注塑不良改善.doc

注塑成型技术 技术篇（4） 改善技术 礼兴塑胶（深圳）有限公司尹小鹏2010.09.02目 录第 1 章 真空泡的改善 31，孔径间中不良改善 62，高度间中不良改善 103，外径间中不良改善 124，间中缩水的改善 13第 2 章 间中充填不足的改善 14第 3章 稳定性预装的使用改善 16第 4 章 在效成型吨位的改善 18 第 5 章 关于下料口温度的改善 24第 6 章 快速换模之称重确认 29 第 7章 掉落自动分号的改善 30 1，接装分号的改善 30 2，气动分号的改善 31第一章 真空泡的改善 在注塑产品中，我们剖开就不难发现，在塑胶的中心或边缘存在空洞，这些空洞有两种情况，第一部份是气泡，第二部份则是真空泡。气泡有空气泡与水蒸汽泡，这些通常就是因为材料干燥不好或模具排气不良所导致的结果。材料干燥不好的话，材料含有水份加热融溶后，融体内就会包含水蒸汽，并一同注入型腔形成空泡。模具排气不良的话，融体注入型腔的同时，型腔内的空气来不及完全排出，到型腔注满时，就会有部份空气存在于型腔末端，从而在末端位置或其附近，形成烧焦或空泡不良。对于气泡来说，路径清晰在此就不再做分析了。所谓真空泡，就是非空气或水蒸气所形成的空洞并以真空形式存在。如下图所示就是真空泡。 真空泡横剖图 1 真空泡的形成，是因为融体收缩产生的结果。假若成型一个长方体结构的产品，如下图： 产品示意图 当融体注入型腔后，型腔表面最先凝固并定型，继续射出，产品的中心持续流动直至射出结束或浇口冻结为止。此时型腔里面的融体不再流动，凝固层由外表面向中心位置推进。冷却的同时产品的体积一定会减少，此时最外层收缩会向里凹陷，但由于收缩的局限性与产品臂力的支撑，凹陷的程度是有限的。 外表向内收缩图示冷却的同时产品中心融体开始凝固并体积减少，中心位置必向外侧收缩拉伸，但由于外围已经凝固并封闭透不了气，大的体积已经定型，此时中心向六面拉伸使内部体积收缩减小，导致中心位置产生空洞。 中心真空泡产生示意图 真空泡形成的原因就是这样，都是相反方向收缩拉伸的结果。所有注塑成型产品都一定存在，只是存在的位置与程度不同而已。存在位置不重要与存在程度较小的真空泡，一般都不会影响产品的寸法与强度质量，所以我们并不关注它，但它确实存在于我们的产品中。 当真空泡的存在影响了产品外部形状，或是造成其产品的外形收缩不正常时，我们就会发现产品的异常，从而可以切开产品观察真空泡的空洞现像。 真空泡写真图 真空泡的存在形式是不稳定的，也就是说所有条件完全一样，注塑出来的产品有真空泡的影响就不一定一样了，射出结束后型腔内部融体自由收缩，所产生的真空泡也就不完全相同了，不确定它的位置，不确定它的大小，所以也就导致了产品的不稳定。对策：要消除真空泡，主要是从成形与模具上来解决，但不管是从哪一方面都是使其更有利于充填型腔、压实产品。比如射出压力增加，射出时间增加，模温升高等等。模具方面最显著的是浇口加大，当然主流道加大、分流道加大也有一定的作用。当然设备上的射嘴孔径加大也能起到一定作用。一， 孔径间中不良改善 孔径如下图所示，从正面看就是一个圆，从侧面看则是一个长方形，这两个方向能管的只是一个面而已，但从立体思维角度看，其孔径内臂则是一个圆柱体，如下图所示。 从面的角度看到的圆 从立体的角度看到的圆 孔径测量时用的是PG，那么PG只能检测到最小值，而比最小值大的地方都被辟空了，首先要确定的是孔径的规范性，若孔径是标准圆则不存在什么问题，但现实中塑胶产品并不存在完全标准的孔。所以孔径内侧任何位置的变化都会导致孔径值的变化。孔径的不稳定，也就是其最小值的位置产生变化或者是最小值的值产生变化。那么我们要改善它，就是想办法让其不要变化或是变化值减至最小。由于型芯是一定的，并脱模顺利的话，在模具上是不存在什么变量。条件是固定的，所以设备上的变量也是正常的波动值范围。那么它的不稳定性因素，就只有其产品内部分子活动及其外部收缩的不同而已了。例1：Worm中心孔不稳定的改善302HN3153001/302F9095001产品图浇口0.48mm 中心孔不稳定，间中有小于下限0.01-0.03的不良NG产品横切图 侧面有真空泡的存在 原因; 由于浇口小,型腔实际受压不足,导致型腔中心空洞产生.空洞与中心孔之间的胶位收缩时,整体向内收缩.中心孔变成非标准圆,导致中心孔小于规格不良产生. 对策;1,成形条件改善无效果.2,产品进浇口加大 OK. 浇口0.48mm加大至0.80mm浇口加大至0.80mm后型腔受压得到改善，如下图示：改善后OK 真空泡消失例2：4P009174中心孔不稳定的改善臂厚真空泡产生导致不稳定 模具温度40度调至110度，中心针加大0.14mm，改善OK。二， 高度间中不良改善 从一个面到另一个面的高度，一般取最大值，即面到另一面最大点的高度。间中高度不良的原因与前面一样，由于型腔是一定的，并脱模顺利的话，在模具上是不存在什么变量。条件是固定的，所以设备上的变量也是正常的波动值范围。那么它的不稳定性因素，就只有其产品内部分子活动及其外部收缩的不同而已。例：VN0121000000高度不稳定改善状况不良内容：总高度不稳定 公差；5.45/5.45-0.05 波动值 0.02-0.04mm改善内容：1， 顶针板顶出面作避空 此方法无效果 2，模具5#.6#.7#.8#.9#板厚度光面 此方法无效果 3，成形条件改善其波动值,其它寸法先不管的情况下 压力;600至1500 速度;10至150保压时间;0.5至3.0 位置;5至9 此方法无效果 4，浇口加大 由于浇口小，融体在型腔流动中浇口就已经凝固，材料收缩得不到有效的融体补充，导致产品中心形成真空泡与高度方向外臂凹陷等缺陷，从而影响其高度产生不良。 浇口加大，能有效补充融体，避免了空洞与凹陷的产生，高度也就得以稳定。三， 外径间中不良改善 圆的外径取最大值，即圆周面上最大的径向直径之值。由于型腔是一定的，并脱模顺利的话，在模具上是不存在什么变量。条件是固定的，所以设备上的变量也是正常的波动值范围。那么它的不良产生因素，就只有其产品内部分子活动及其外部收缩的不同而已了。例：MK118F外径不良改善 5.753.854.75 以上外径分三段管理，其值相差较大，由于受压不足，中心有空洞产生收缩，所以4.75位置的中间段向内凹陷而最小。那么改善它就是尽可能的填满其空洞。成形改善内容； 压力；850 1150 模温；70 90 时间；5秒 6秒 冷却；14秒 7秒 三段差值， 改善前; 0.04-0.07 NG改善后; 0.01-0.03 OK四， 间中缩水的改善 由于产品受压不足，内部分子活动欠缺及其外部收缩的原因，导致产品外表面缩水或凹陷不良的产生。例：VS7067000000缩水的改善 上端平面缩水凹陷不良原因：浇口小型腔内部受压不足。对策：浇口点从0.33mm修整至0.4mm。 改善后效果确认OK。第二章 间中充填不足的改善 说明；在生产中经常发生间中个别成型不良。 原因：1，由于成型机射嘴部位的实际温度控制不到位，流动受阻导致有个别不良的产生。 、射嘴感温线安装不标准，实际温度低于设定温度 、射嘴过长，加热不到位，局部温度控制受到限制低于设定温度。 、成型时设定温度偏低，即实际温度也低。 感温线直接被压在发热圈底下，感应到的只是发热圈的温度，而不是射嘴的温度长射嘴加热圈安装位置不统一,有过小或距离过远，加热不均，温控不准确对策：1，感温线安装在射嘴相应的感温小孔内，没有直接与发热圈接触，感应到的温度是射嘴的真实温度。 2，有效控制射嘴的长度，必要时才使用特殊性的长射嘴。第三章 稳定性预装的使用改善 预装功能主要是解决其塑化的均匀性，是在计量结束后进行的改善动作。 计量结束后，从减压开始时期开始，螺杆将以一定的加压压力，以设定好的加压速度压缩，并且螺杆以一定的逆回转角度前进，前进的长度即预充填距离。 预装功能的选择 预装功能使用前的标准模式时，最小缓冲，计量时间，最高压等都有一定的波动。 使用预装模式计量，所有数据都比前面稳定。 此功能因要追加动作，必会增加时间与增加出错的可能，固只用作适当的特别部品，普通产品并不适用，所以一般的普通产品还是用标准模式较好。第四章 有效成型吨位的改善 注塑成型机按吨位区分，有从小到大不同等级的N种机型。从模具安装的外表看，都选择了适当的机型进行生产，所以就有些产品，在15吨机生产，在30吨也可以生产。当此类部品在较大吨位机型生产的时候，其实它实际所需的锁模力是不需要那么大的，那么就会产生剩余锁模力，即造成浪费。绝大部份的产品在选择机型后都会存在这个问题，所以我们的锁模力就不需要满负荷的设定，设定只需比理论锁模力稍大一些即可。有效成型吨位的成型实验例：部品A在30吨成型机生产1，普通成型，按机台的吨位，高压设定30吨成型。 产品品质OK30吨时的能量损失 2，有效吨位成型，按理论的吨位，高压设定5吨成型。 产品品质OK5吨时的能量损失 以上部品A在30吨成型机生产，高压设定30吨与5吨时，其产品品质都是OK的，那么从机器寿命，模具保护与能源节省方面考虑，都是选择5吨时更有利。所以生产中，在我们可以设定低吨位的前提下，就应该设定低的吨位成型。 实际所需吨位的验证例：理论所需锁模力G30，RU7-0767计算： 模具的投影面积 型腔的平均压力 锁模力 投影面积：23.141.65- 0.35 16.328 平均压力：550/ 锁模力：16.328 550 8980Kg（约9吨） 实际锁模力：10吨成型 10吨位成型和40吨成型时一样，产品都没有披锋5吨成型 5吨位成型时产品披锋很大 此部品的理论所需吨位是9吨，以上说明，大于或等于9吨成型时则OK，而小于9吨的5吨成型时则产生PL面披锋不良。但当选择8吨位成型时，也许也是OK的，因为型腔压力都有损失而小于理论的压力。以上总结，此部品就算是在40吨位机台生产也应该选择10吨锁模力即可。例：理论所需锁模力H11，129278001计算： 模具的投影面积 型腔的平均压力 锁模力 投影面积：13.140.8- 0.21.884 平均压力：1000/ 锁模力：1.884 1000 1884Kg（约2吨） 实际锁模力：2吨成型 2吨位成型和15吨成型时一样，产品都没有披锋 1.5吨成型 1.5吨位成型时产品有披锋 此部品的理论所需吨位是1.88吨，以上说明，大于或等于1.88吨成型时则OK，而小于1.88吨的1.5吨成型时则产生PL面披锋不良。以上总结，此部品就算是在15吨位机台生产也应该选择2吨锁模力即可。有效成型吨位技术的优点:1, 低吨位压力的电耗量小2, 低吨位压力的压力油耗量小3, 低吨位压力的哥林柱变形量小4, 低吨位压力的定模板牵引量小5, 低吨位压力的油路配件损耗量小6, 低吨位压力的曲轴承受时间长7, 低吨位压力的各零件的承受时间长8, 低吨位压力的模具承受时间长 综合来说，在产品品质确保的前提下，我们的实际锁模力要设定得越小越好，对设备，模具与能源方面都是有利的。 第五章 关于下料口温度的改善 说明： 下料口温度： 由上图可见在材料落下口附近就是炮筒后部段，一般落下口处有循环冷却水水路，所以在水路畅通的情况下，其落下口的温度都很低，上图所示，虽然后部温度有175度，但落下口却只有28度（加热功率为36.3%）。炮筒后部不断的加热，落下口又不断的冷却，这样在其后部与落下口之间形成一个能量相互冲突区域，冷却加重了炮筒后部加热段的负荷，造成能源浪费。 另一方面，落下口温度过低，则螺杆负荷更大，螺杆本身容易折损，并增加了电机或马达的负荷。 改善： 将冷却水关掉，或关小冷却水的流量，使用冷却水的流量来控制下料口的温度。冷却水没有开的情况下，由于后部的热传递作用，下料口的温度会上升，那么由于邻近部份温度的升高，后部加热段的热损失随即下降。此时与之前相比，则其加热功率就会下降，从而节约用电。 上图所示，后部温度还是175度，当落下口冷却水稍关时，则落下口温度上升并恒定在65度左右（加热功率为26.2%）。此时并不影响材料的落下，并节约用电，又保护了螺杆。实验测试： 机台；G20机型；NISSEI NEX300产品；RU6-0370 条件：只变更落下口冷却水的流量，其它不变。 1，通冷却水时的用电量机台显示为28.1度检测用时；1小时40分15秒总用电量；2.9832kwh平均用量；1.785kw/h 说明； 此时实验是在没有停机，没有异常，没有报警的持续生产中完成的，但在测试过程中包含了一体机的用电量。2， 不通冷却水时的用电量机台显示为63.8度检测用时；1小时40分30秒总用电量；2.7421kwh平均用量；1.637kw/h说明； 此时实验是在没有停机，没有异常，没有报警的持续生产中完成的，但在测试过程中包含了一体机的用电量。3，下料口运水与不运水的用电量比较 通冷却水时的用电量：1.785kw/h 不通冷却水时的用电量：1.637kw/h 结论； 下料口冷却