热塑性塑料注射成型时常见缺陷_产生原因及解决措施.doc

本文由hasens33贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 故障生成与解决Source and Solution of Problems 编者按:从提出问题,分析原因到给予解决方法,去解决生产中的问 题,可谓考虑周全. 热塑性塑料注射成型时常见 DEFECTS OCCURING IN THE PRODUCTION OF THERMOPLASTIC BY INJECTION MOLDING AND THEIR SOLUTIONS 缺陷,产生原因及解决措施 文/廖晓明 塑 摘 要:本文介绍了热塑性塑料在注射成型中最为常见的缺 陷,分析了可能产生缺陷的各种原因,并从改进模具结构,成型 工艺过程控制(包括温度,压力,时间等) 以及对原料进行预干 燥处理等方面,提出了相关的解决措施. 关键词:热塑性塑料 解决措施 Abtracts: Various defects may occur in the production of thermoplastic by injection molding,and reasons caused these defects are analyed .Solutions by optimizing mold structure, adjusting the condition during shaping process(including temperature ,pressure, time ,etc.)and pretreating material are put forward. Keywords: Thermoplastic Reason Solution Injection molding Product defect 注射成型 制品缺陷 产生原因 料制件在工业中的应用日趋普遍,已成为各 行各业不可或缺的重要材料之一.其成型 方法有很多:注射成型,压缩成型,压注成 型,挤出成型,气动成型与液压成型,泡沫塑料成型等, 注射成型是塑料制件生产中最常用的方法之一,主要用于 热塑性塑料的成型,到目前为止,除氟塑料外,几乎所有 的热塑性塑料都可以采用此法成型.为了使热塑性塑料在 注射 成 型 时 获 得 更 好 的 性 能 , 本 文 将 对 热 塑 性 塑 料 在 注射成型中常出现的缺陷及其产生原因,解决方法作 如下分析. 塑性塑料注射成型缺陷原因分析 在注射成型加工过程中可能由于原料的处理不好, 制品或模具设计不合理,操作工没有掌握合适的工艺操作 118 塑料制造 PLASTICS MANUFACTURE 2008年3月刊 pingfanmedia 条件,或者因机械方面的原因,常常 使制品产生充填不满,凹陷,飞边, 气泡,尺寸变化等缺陷.这些制品缺 陷产生的原因主要在于模具设计,制 造精度和磨损等方面,而生产过程中 成型工艺调节不当也是影响制品质量 和产量的因素之一,由于注射周期很 短,如果工艺条件掌握不好,废品就 会源源不绝. 制品有溢边 产生溢边的主要原因有: (1)料筒,喷嘴及模具温度太 高;(2)注射压力太大,锁模力太小; (3)模具密合不严,有杂物或模板已变 形;(4)型腔排气不良;(5)塑料的 流动性太好;(6)加料量过大 . 对于溢边的处理重点应主要放在 模具的改善方面.而在成型条件上, 则可在降低流动性方面着手.具体可 采用以下几种方法: (1)降低注射压力;(2)降低 树脂温度;(3)选用高粘度等级的材 料;(4)降低模具温度;(5)研磨溢 边发生的模具面;(6)采用较硬的模 具钢材;(7)提高锁模力;(8)调整 准确模具的结合面等部位;(9)增加 模具支撑柱,以增加刚性;(10)根据 不同材料确定不同排气槽的尺寸. 融粘度等级高的材料. (2)由于挥发性气体的产生而造 成的气泡,解决的方法主要有: 对材料进行充分地干燥预热; 降低树脂温度,避免产生分解气 体. (3)由于流动性差造成的气泡, 可通过提高树脂及模具的温度,提高 注射速度等方式予以解决. 常见的制品缺陷及其解 决方法 制品填充不足 充填不足的原因主要有以下几个 方面: (1)料筒,喷嘴及模具的温度偏 低;(2)加料量不足 ;(3)料筒内 的剩料太多; (4)注射压力太小; (5)注射速度太慢;(6)流道和浇 口尺寸太小,浇口数量不够,切浇口 位置不恰当;(7)型腔排气不良; (8)注射时间太短;(9)浇注系 统发生堵塞;(10)塑料的流动性 太差. 改善措施主要可以从以下几个方 面考虑: (1)加长注射时间,防止由于 成型周期过短,造成浇口固化前树脂 逆流而难于充满型腔;(2)提高注 射速度;(3)提高模具温度;(4) 提高树脂温度;(5)提高注射压力; (6)扩大浇口尺寸,一般浇口的高 度应等于制品壁厚的1/2l/3 ;(7) 浇口设置在制品壁厚最大处;(8) 设置排气槽(平均深度0.03mm,宽 度35mm)或排气杆,对于较小工 件更为重要;(9)在螺杆与注射喷 嘴之间留有一定的(约5mm)缓冲距 离;(10)选用低粘度等级的材料; (11)加入润滑剂. 制品有明显的熔接痕 熔接痕是由于来自不同方向的熔 融树脂前端部分被冷却,在结合处未 能完全融合而产生的.一般情况下, 主要影响外观,对涂装,电镀产生影 响.严重时,对制品强度产生影响 (特别是在纤维增强树脂时,尤为严 重). 出现熔接痕的原因主要有: (1)料温太低,塑料的流动性 差;(2)注射压力太小;(3)注射 速度太慢;(4)模温太低;(5)型 腔排气不良;(6)塑料受到污染 . 可参考以下几项措施予以改善: (1)调整成型条件,提高流动 性.如,提高树脂温度,提高模具温 度,提高注射压力及速度等;(2)增 设排气槽,在熔接痕的产生处设置推 出杆,有利于排气;(3)尽量减少使 用脱模剂;(4)设置工艺溢料并作为 熔接痕的产生处,成型后再予以切断 去除;(5)若仅影响外观,则可改变 浇口位置,以改变熔接痕的位置.或 者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽 面等,予以修饰. 制品有气泡 气泡产生的原因主要有: (1)塑料干燥不够,含有水分; (2)塑料有分解;(3)注射速度太 快;(4)注射压力太小;(5)充模温 度太低,造成型腔填充不完全;(6)模 具排气不良;(7)从加料端带入空气 . 根据气泡的产生原因,可以从以 下几个方面考虑解决措施: (1)在制品壁厚较大时,其外表 面冷却速度比中心部的快,因此,随 着冷却的进行,中心部位的树脂边收 缩边向表面扩张,使中心部位产生充 填不足.这种情况被称为真空气泡. 解决方法主要有: 根据壁厚,确定合理的浇口, 浇道尺寸.一般浇口高度应为制品 壁厚的50%60%;至浇口封合为 止,留有一定的补充注射料;注射 时间应较浇口封合时间略长;降低 注射速度,提高注射压力;采用熔 制品的表面有银丝及波纹 产生银丝或波纹的原因主要有: (1)塑料含有水分和挥发物; (2)料温太高或太低;(3)注射压 力太小;(4)流道和浇口的尺寸太 2008年3月刊 PLASTICS MANUFACTURE 塑料制造 119 故障生成与解决Source and Solution of Problems 大;(5)嵌件未预热,成型时温度太 低;(6)制品内应力太大. 对于银丝和波纹的出现,我们可以 分别采用不同的工艺方法给予改进: 银线主要是由于材料的吸湿性引 起的.因此,一般应在比树脂热变形 温度低1015的条件下烘干.对要 求较高的PMMA树脂系列,需要在75 左右的条件下烘干46h.特别是在使 用自动烘干料斗时,需要根据成型周 期(成型量)及干燥时间选用合理的 容量,还应在注射开始前数小时先行 开机烘料.另外,料筒内材料滞流时 间过长也会产生银线.其次,不同种 类的材料混合时也有可能出现银丝, 例如聚苯乙烯和ABS树脂,AS树脂,聚 丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合. 波纹(喷流纹)是从浇口沿着流 动方向,弯曲如蛇行一样的痕迹.它 是由于树脂由浇口开始的注射速度过 高所导致.因此,扩大浇口横截面或 调低注射速度都是可选择的措施.另 外,提高模具温度,也能减缓与型腔 表面接触的树脂的冷却速率,这对防 止在充填初期形成表面硬化皮,也具 有良好的效果. 压力,提高模具温度并使模具温度均 匀,提高树脂温度或采用退火方法予 以消除应力. (2)脱模不良引起应 力造成翘曲,变形时,可通过增加推 杆数量或截面积,设置脱模斜度等方 法加以解决.(3)由于冷却方法不合 适,致使冷却不均匀或冷却时间不足 造成翘曲,变形时,可通过调整冷却 方法及延长冷却时间等方法解决.例 如,尽可能地在贴近变形的地方设置 冷却回路.(4)对于成型收缩所引起 的翘曲,变形,就必须得修正模具的 设计了.其中,最重要的是应注意使 制品壁厚一致.有时,在不得已的情 况下,只好通过测量制品的变形,按 相反的方向修整模具,加以校正.故 要求技术工人必须清楚地知道材料自 身的变形性能.如,收缩率较大的树 脂,一般是结晶性树脂(如聚甲醛, 尼龙,聚丙烯,聚乙烯及PET树脂等) 比非结晶性树脂(如PMMA树脂,聚氯乙 烯,聚苯乙烯,ABS树脂及AS树脂等) 的变形大;另外,由于玻璃纤维增强树 脂具有纤维配向性,变形也变大. 致;(4)定时对注射机的电气,液压 系统进行检修. 白化 白化现象最主要发生在ABS树脂制 品的推出部分,脱模效果不佳是其主 要原因.可采用降低注射压力,加大 脱模斜度,增加推杆的数量或面积, 减小模具表面粗糙度值等方法改善, 当然,喷脱模剂也是一种方法,但应 注意不要对后续工序,如烫印,涂装 等产生不良影响. 结 语 通过对热塑性塑料在注射成型过 程中常见缺陷及其产生原因的分析, 我们可以清楚的知道,对于制品的某 一缺陷有可能是多方面因素综合影 响,我们应当对存在的问题逐一查找 其原因并耐心纠正;特别是在调整工 艺时,最好一次只改变一个条件,假 如把时间,温度,压力一起调节,则 容易造成混乱和误解. 制品的尺寸不稳定 造成制品尺寸不稳定的因素主要 有: (1)加料量不稳定;(2)塑料 的颗粒大小不均匀;(3)料筒和喷嘴 的温度太高;(4)注射压力太小; (5)充模和保压的时间不够;(6)浇 口和流道的尺寸不恰当;(7)模具的设 计尺寸不恰当;(8)模具的设计尺寸不 准确;(9)推杆变形或磨损;(10)注 射机的电气,液压系统不稳定. 解决制品尺寸不稳定现象,我们 可以采用如下的方法: (1)控制或调节加料均匀; (2)使用颗粒大小均一的塑料,合理 控制混合比例;(3)合理调节温度, 压力,时间,控制型腔各处基本一 廖晓明:男,广东河源人,助理 讲师,学士,研究方向为材料成型技 术. 河源职业技术学院 邮编 517000 参考文献 1.黄锐,曾邦禄.塑料成型工艺学M.北京:中 国轻工业出版社,1997 2.屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北 京:机械工业出版社,1996 3.吴培熙,王组玉,景志坤.塑料制品生产工 艺手册M.北京:化学工业出版社,1998 制品翘曲,变形 造成制品发生翘曲