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塑料压塑模具

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浇口的数量和位置决定了熔接缝的数量和位置

发布时间:2018-11-24 21:32

  ABS树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。ABS塑料件在注塑成型时,时常会出现各种缺陷,本文总结了ABS塑料件经常出现的成型缺陷的原因及解决方法,供参考。

  1、表观 在料头周围有可辨别的环形—如使用中心式浇口则为中心圆,如使用侧浇口则为同心圆,这是因为环形尺寸小,看上去像黯晕。这主要是加工高粘性(低流动性)材料时会发生这种现象,如PC、PMMA和ABS等。

  如果注射速度太高,熔料流动速度过快且粘性高,料头附近表层部分材料容易被错位和渗入。这些错位就会在外层显现出黯晕。

  在料头附近,流动速度特别高,然后逐步降低,随着注射速度变为常数,流动体前端扩展为一个逐渐加宽的圆形。同时在料头附近为获得低的流体前流速度,必须采用多级注射,例如:慢—较快—快。目的是在整个充模循环种获得均一的熔体前流速度。

  通常以为黯晕是在保压阶段熔料错位而产生的。实际上,前流效应的作用是在保压阶段将熔料移入了制品内部。

  1、表观 成型后制品表面非常好,直到锐边。锐边以后表面出现黯区并且粗糙。

  如果注射速度太快,即流速太高,尤其是对高粘性(流动性差)的熔体,表面层容易在斜面和锐边后面发生移位和渗入。这些移位的外层冷料就表现为黯区和粗糙的表面。

  1、流体前端速度太快 采用多级注射:快-慢,在流体前端到达锐边之前降低注射速度

  1、表观 虽然模具具有均一的表面材质,制品表面还是表现为灰黯和光泽不均匀。

  注射成型生产的制品表面多少是模具表面的翻版。表面粗糙取决于热塑性材料本身,它的粘性、速度设置以及成型参数如注射速度、保压和模温。因而,由于仿制的表面粗糙度的原因,制品表面会出现为灰黯、较黯或光滑。

  理论上说,当被点蚀或侵蚀过的模具表面已精确仿制,投射到制品表面的光线会发生漫反射。因此,表面会出现黯区。对具有较少精确仿制的表面,漫反射现象就会得到控制进而制品表面出现好的光泽效果

  制品内部的空隙表现为圆形或拉长的气泡形式。仅仅是透明的制品才可以从外面看出里面的空隙;不透明的制品无法从外面测出。空隙往往发生在壁相对较厚的制品内并且是在最厚的地方。

  当制品内有泡产生时,经常认为是气泡,是模具内的空气被流入模腔的熔料裹入。另一个解释是料筒内的水气和气泡会想方设法进入到制品的内部。所以说,这样的“泡”的产生有多方面的根源。

  一开始,生产的制品会形成一层坚硬的外皮,并且视模具冷却的程度往里或快或慢的发展。然而在厚壁区域里,中心部分仍继续保持较长时间的粘性。外皮有足够强度抵抗任何应力收缩。结果,里面的熔料被往外拉长,在制品内仍为塑性的中心部分形成空隙

  制品表面和内部有许多气泡—主要在料头附近。流道中途和远离料头的地方—不仅是发生在制品壁厚的地方。气泡有着不同的尺寸和不同的形状。

  气泡主要发生在必须在高温下加工的热敏性材料。如果必须的成型温度太高,通过分子分裂而导致材料分解,熔料就有发生热降解的危险,成型过程中气泡就容易产生。

  如果周期时间长,通常可能是太长的残留时间和行程利用不足的原因。也可能因为料筒内的熔料过热。

  1、表观 料头附近有未熔化的颗粒。对薄壁制品来说是不可能获得光滑的表面。

  由于薄壁制品生产成型周期短,因此必须以很高的螺杆转速进行塑化从而使熔料在螺杆料筒内残留时间缩短。在碰到薄壁制品生产时,通常包括PE、PP,模具工会试着降低熔料温度以缩短冷却时间,未完全熔化的颗粒会被注射进模具内。

  1、表观 灰黑斑纹可能发生在浇口附近,流道的中间和远离浇口的部分。只能在透明的零件中可看出,并且往往用PMMA,PC和PS料制成的产品有此现象。

  如果计量过程开始太早,螺杆喂料区里颗粒裹入的空气没有溢出喂料口,空气就会被挤入熔料内。然而,喂料区内的压力太低不能将空气移到后面。料筒内熔料中被挤入的空气就会使制品内产生灰黑斑纹。

  就像压缩点火式柴油发动机里面所发生的情况一样,被料筒内挤入的空气所造成的焦化现象有时被称为“柴油机效应”。

  焦化现象可解释熔料和挤入的气泡交接的地方由于压缩作用产生高温,同时空气内的氧气通过氧化作用使熔料产生断裂。

  工艺调试应该在喂料区的中间开始熔化过程,此处熔料压力已较高,迫使颗粒之间的空气朝后移动并溢出料口。

  1、表观 制品表面上以浇口或附近一点为中心向外发散出现银色或黑色纹迹。如果使用低粘性(高流动性)材料和高成型温度,纹路大多是黑色,如果采用高粘性(低流动性)材料,纹路大多是银白色。

  这是由被挤入和压缩的另一种气泡。如果螺杆降压幅度太高(螺杆回缩),降压速度过快,螺杆头前面的熔料释放太多,会在熔料内产生负压,在熔料温度太高的情况下,很容易在熔料内形成气泡。

  这些气泡会在以后的注射阶段再次受到压缩,导致黑色纹路在制品内生成,最终成为“柴油机效应”。

  如果浇口为中心式浇口,纹路就会从料头向外辐射。在带热流道注射的情况下,纹路只会再某段流道以后出现,因为在热流道里的材料不包含任何气泡,因而材料不会产生烧焦的痕迹。只有再料筒头的熔料才会产生烧焦的痕迹。

  假如是低粘性的熔料,纹路比高粘性材料更灰黯和更大,因为前者再螺杆降压过程中容易产生真空和空隙。

  1、表观 从浇口喷射出,有灰黯色的一股熔流在稍微接触模壁后马上被随后注入的熔料包住。此缺陷可能部分或完全隐藏在制品内部。

  放射纹往往发生在当熔料进入到模腔内,流体前端停止发展的方向。它经常发生在大模腔的模具内,熔流没有直接接触到模壁或没有遇到障碍。通过浇口后,有些热的熔料接触到相对较冷的模腔表面后冷却,在充模过程中不能同随后的熔料紧密结合在一起。

  除去明显的表面缺陷,放射纹伴随不均匀性,熔料产生冻结拉伸,残余应力和冷应变而产生,这些因素都影响产品质量。

  在多数情况下不太可能只通过调节成型参数改进,只有改进浇口位置和几何形状尺寸才可以避免。

  3、熔料温度太低 提高料筒温度(对热敏性材料只在计量区)。增加低螺杆背压

  1、表观 这指的是有一块冷料卡在或粘在料头附近的表面上。冷料头会导致制品表面出现痕迹,严重的还会降低制品的力学性能

  当熔料可以在机器喷嘴或热流道附近冷却时往往会产生冷料头。由于先注射进的熔料总是聚集在浇口附近,在此区域就会产生缺陷。它的成因是因为机器喷嘴或热流道喷嘴周围的温度控制不合理。

  1、表观 在整个料流方向上甚至到流道末端可以看出很深的槽。在采用高粘性(流动性差)材料和厚壁的制品生产时出现这种现象,这些槽看上去象唱片上的纹路。在PC料做成的产品上非常清晰,但在ABS制品上更大,并且呈灰黯色。

  如果在注射过程中—特别时在低注射速度的条件下,接触模具表面的熔体凝结速度太快,流动阻力太高,就会在流体前端产生扭曲。凝固的外层材料不会完全接触模腔壁而形成波浪状。这些波浪状的材料会冻结,保压也不再能够将它们弄平整。

  表观 在充模方式里,熔接缝是指各流体前端相遇时的一条线。特别是模具有高抛光表面的地方,制品上的熔接缝很象一条刮痕或一条槽,尤其是在颜色深或透明的制品上更明显。熔接缝的位置总是在料流方向上。

  熔接缝形成的地方为熔料的细流分叉并又连接在一起的地方,最典型的是型芯周围的熔流或使用多浇口的制品。在细流再次相遇的地方,表面会形成熔接缝和料流线。熔料周围的型芯越大或浇口间的流道越长,形成的熔接缝就越明显。细小的熔接缝不会影响制品的强度。

  然而,流程很长或温度和压力不足的地方,充模不满会造成明显的凹槽。原因主要是流体前端未均匀熔合产生弱光点。聚合物内加入颜料的地方可能会产生斑点,这是因为在取向上有明显的差异。浇口的数量和位置决定了熔接缝的数量和位置。流体前锋相遇时的角度越小,熔接缝越明显。

  大多数情况下,工艺调试不可能完全避免熔接缝或料流线。所能做到的是降低其亮度,或将它们移到不显眼或完全看不见的地方

  表观 水迹纹是在制品表面有很长的银丝,水迹纹的开口方向沿着料流方向。在制品未完全充满的地方,流体前端很粗糙。

  一些塑料如PA、ABS、PMMA、SAN和PBT等容易吸水。如果塑料储藏条件不好,潮气就会进入颗粒或附在表面。当颗粒熔化时,潮气会转变成蒸汽形成气泡。在注射期间,这些气泡会暴露在流体前锋的表面,爆裂然后产生不规则的纹路

  1、颗粒内残留的水分太高 检查颗粒的储藏条件,缩短颗粒在料斗内的时间,给材料 提供足够的预烘干

  表观 颜色不均是制品表面的颜色不一样,可在料头附近和远处,偶尔也会在锐边的料流区出现。

  颜色不均是因为颜料分配不均而造成的,尤其是通过色母、色粉或液态色料加色时。

  在温度低于推荐的加工温度情况下,母料或色料不能完全均匀化。当成型温度过高,或料筒的残留时间太长,也容易造成颜料或塑料的热降解,导致颜色不均。

  当材料在正确的温度下进行塑化或均化时,如果通过料头横截面时注射太快,可能会产生摩擦热造成颜料的降解和颜色的改变。

  通常在使用色母料时,应确保颜料及其溶解液需上色的树脂在化学、物理特性方面的相容性。

  烧焦暗纹是因为熔料过度热降解而造成的。淡棕色的黯纹是因为熔料发生氧化或分解。银纹的造成一般是因为螺杆、止逆环、喷嘴、料头、制品内窄的横截面或锐边区域产生摩擦。

  一般来说,在机器停工而料筒仍继续加热的时间内塑料会发生严重降解或分解现象。

  如果仅在料头附近发现条纹,原因就不止是热流道温度控制优化不足,还同机器的喷嘴有关。

  熔料的温度哪怕是稍微有点高,熔料在料筒内的残留时间相对较长,也会导致制品的力学性能下降。在 因为分子热运动而产生的降解连锁反应的作用下,熔料的流动性会增加,以至让模件不可避免地发生溢模的现象。对复杂模具尤其要小心。

  表观 加入了玻璃纤维的塑料模制品的表面呈多样缺陷:灰暗、粗糙,部分出现金属亮点等很明显的特征,尤其是凸起部分料流区,流体再次会合的接合线附近。

  如果注射温度太低并且模温太低,含有玻纤的材料往往在模具表面凝结过快,此后玻纤再也不会嵌到熔体内。当两股料流前锋相遇时,玻纤的取向是在每条细流的方向上,因而会在交叉的地方导致表面材质不规则,结果就会形成接合缝或料流线。

  这些现象在料筒内熔料内未完全混合时更加明显,例如螺杆行程太长,导致熔料混合不均的熔料也被注射。

  4、熔料温度变化高,如熔料不均匀 增加螺杆背压;减小螺杆速度;使用较长的料筒以缩短行程

  在多数情况下,溢边的产生是因为在注射和保压的过程中,机器的合模力不够,无法沿分型线将模具锁紧并密封。如果模腔内有地方压力很高,此处模具变形就有可能造成溢模。在高的成型温度和注射速度条件下,熔料在流道末端仍能充分流动,如果摸具没有锁紧就会产生溢边。

  如果只在模具上某一点发现溢边,这就说明模具本身有缺陷:此处模具未完全封住。典型的溢边情形:局部产生溢边是由于模具有缺陷,而扩展到整个周围则是因为合模力不够。

  必须注意!为避免溢边在增加合模力时应该慎重,因为合模力过量易损坏模具。建议正确的做法是应仔细确认溢边的真正原因。特别是在使用多型腔的模具之前,准备一些模具的分析资料不失为一个好办法,这样可以给所有的问题提供正确答案。

  表观 塑件表面材料堆积区域有凹痕。收缩水主要发生在塑件壁厚厚的地方或者是壁厚改变的地方。

  当制品冷却时,收缩(体积减小,收缩)发生,此时外层紧模壁的地方先冻结,在制品中心形成内应力。如果应力太高,就会导致外层的塑料发生塑性变形,换句话说,外层会朝里凹陷下去。如果在收缩发生和外壁变形还未稳定(因为还没有冷却)时,保压没有补充熔料到模件内,在模壁和已凝固的制品外层之间就会形成沉降。

  这些沉降通常会被看成为收缩。如果制品有厚截面,在脱模后也有可能产生这样的缩水。这是因为内部仍有热量,它会穿过外层并对外层产生加热作用。制品内产生的拉伸应力会使热的外层向里沉降,在此过程中形成收缩。

  熔料的注射压力和/或注射速度太低,熔料在射向流长最末端过程中冷却。通常在低熔料温度和模温的条件下注射高粘性材料时会碰到这种情况。它也会发生在需要高压注射但保压设置低不成比例的时候。

  实际上,当需要高注射压力时,保压也应按比例提高:正常时,保压应为注射压力的50%左右,但如果采用高注射压力,保压应为70%~80%。

  如在料头附近发现注射不满,可以解释为:流体前锋在这些点被阻挡,较厚的地方先被充满。如此,在模腔几乎被充满之后,在薄壁处的熔料已经凝结并且在流体中心部位有少量的流动导致注射不足。

  表观 制品的形状在制品脱模后或稍后一段时间内产生旋转或扭曲现象。典型表现为,制品平坦部分有起伏,直边朝里或朝外弯曲或扭曲。

  制品-因其特性-冻结的分子链在应力作用下发生内部移位。在脱模的时候,按不同的制品形状,应力往往会造成不同程度的变形。内应力使制品收缩不均,小颗粒移位,颗粒内冷却不平衡或颗粒内产生过量的压力。特别是用部分结晶材料制成的制品,如PE、PP、POM比非晶体材料如PS、ABS、PMMA和PC更容易产生缩壁,更易于翘曲。

  表观 在制品面对喷嘴一侧,即在顶出杆位于模具顶出一侧的地方发现应力泛白和应力升高的现象

  如果必须的脱模力太高或顶出杆的表面相对较小,此处的表面压力会很高,发生变形最终造成顶出部位泛白。

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