注塑件常见质量缺陷产生原因课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,注塑常见质量缺陷产生原因,2018.01.13,2,一、欠注,一、什么是欠注？,欠注,又叫短射、充填不足、制件不满，俗称欠注，,指料流末端出现部分不完整现象或一模多腔中一部分填充不满，特别是薄壁区或流动路径的末端区域。其,表现为熔体在没有充满型腔就冷凝了，熔料进入型受腔后没有充填完全，导致产品缺料。,3,一、欠注,二、什么原因造成？,产生短注的主要原因是,流动阻力过大，造成熔体无法继续流动。,影响熔体流动长度因素包括：制件壁厚、模具温度、注塑压力、熔体温度和材料成分。这些因素如果处理不好都会造成短注。,迟滞效应：,也叫滞流，如果在距离浇口比较近的位置，或者在垂直于流动方向的位置有一个比较薄的结构，通常为加强筋等，那么在注塑过程中，熔体经过该位置时将会遇到比较大的前进阻力，而在其主体的流动方向上由于流动畅通，无法形成流动压力，只有当熔体在主体方向充填完成，或进入保压时才会形成足够的压力对滞流部位进行充填，而此时，由于该位置很薄，且熔体不流动没有热量补充，已经固化，因此造成欠注。我公司材料中,PC/ABS,和,ABS/PVC,合金非常容易出现这种现象。,4,一、欠注,左图上面的制件采用,PVC/ABS,，下面的采用了,PC/ABS,，红色箭头为浇口位置，黄色箭头和圆圈为滞流导致欠注部位，绿色箭头为推荐的浇口位置。材料流动性越差，滞流越明显。流动性好的尼龙等材料几乎不存在滞流问题，即使加玻纤的尼龙也很少有滞流现象。,5,一、欠注,怎么解决？,材料,增加熔体的流动性,减少再生料的添加,减少原材料中的气体分解,模具设计,浇口的位置设计保证其先填充厚壁，避免出现滞留现象，导致聚合物熔体过早硬化。,增加浇口数量，减少流程比。,增加流道尺寸，减少流动阻力,排气口的位置设置适当，避免出现排气不良的现象（看欠注部位是否烧焦）,增加排气口的数量和尺寸,增加冷料井设计，排出冷料,冷却水道的分布要合理，避免造成模具局部温度偏低,注塑机,检查止逆阀和料筒内壁是否磨损严重，上述磨损会导致注塑压力和注塑量损失严重,检查加料口是否有料或是否架桥,检查注塑机的能力是否能达到成型要求的能力,工艺条件,增大注塑压力,增大注塑速度，增强剪切热,增大注塑量,增大料筒温度和模具温度,增大注塑机的熔胶长度,减小注塑机的缓冲量,延长注射时间,合理调整注射各段的位置和对于的速度、压力,制件设计,制件壁厚设计太薄,制件存在导致滞流现象的加强筋,制件的厚度存在较大差异，引起滞流在局部出现，无法通过模具设计来避免,1.,欠注缺陷的排除方法：,6,一、欠注,怎么解决？,2.,解决滞流欠注问题的措施：,1,）增加滞流部位厚度，制件厚度差异不要太大，缺点是容易引起缩痕；,2,）改变浇口位置为充填的末端，使该位置形成压力；,3,）注塑时首先降低速度和压力，使充填初期就在料流前锋形成较厚的固化层，认为增加熔体压力，这一方法是我们常用的措施；,4,）采用流动性好的材料。,7,二、,飞边,一、何为溢料（飞边）？,溢料,又称飞边、溢边、披锋等，大多发生在模具得分合位置上，有时在顶杆和镶块等位置也有。,如：模具的分型面，滑块的滑配部位，镶件的缝隙，顶杆的孔隙等处。,飞边如不及时解决将会进一步扩大化，从而压印模具形成局部陷塌，最终可能造成永久性的损害。镶件缝隙和顶杠孔隙的溢料还会使制品卡在模具上，影响脱模。,8,二、,飞边,二、生成原因？,1.,合模力不足,当注射压力大于合模力使模具分型面密合不良时容易产生溢料飞边。对此，应检查增压是否增压过量，同时应检查塑件投影面积与成型压力的乘积是否超出了设备的合模力。成型压力为模具内的平均压力，常规情况下以,40mpa,计算。生产箱形塑件时，聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，及,ABS,的成型压力值约为,30mpa;,生产形状较深的塑件时，成型压力值约为,36mpa;,在生产体积小于,10cm3,的小型塑件时，成型压力值约为,60mpa,。如果计算结果为合模力小于塑件投影面积与成型压力的乘积，则表明合模力不足或注塑定位压力太高。应降低注射压力或减小注料口截面积，也可缩短保压及增压时间，减小注射行程，或考虑减少型腔数及改用合模吨位大的注塑机。,9,二、,飞边,2.,料温太高,高温熔体的熔体粘度小，流动性能好，熔料能流入模具内很小的缝隙中产生溢料飞边。因此，出现溢料飞边后，应考虑适当降低料筒，喷嘴及模具温度，缩短注射周期。,对于聚酰胺等粘度较低的熔料，如果仅靠改变成型条件来解决溢料飞边缺陷是很困难的。应在适当降低料温的同时，尽量精密加工及修研模具，减小模具间隙。,3.,模具缺陷,模具缺陷是产生溢料飞边的主要原因，在出现较多的溢料飞边时必须认真检查模具，应重新验核分型面，使动模与定模对中，并检查分型面是否密着贴合，型腔及模芯部分的滑动件磨损间隙是否超差。分型面上有无粘附物或落入异物，模板间是否平行，有无弯曲变形，模板的开距有无按模具厚度调节到正确位置，导合销表面是否损伤，拉杆有无变形不均，排气槽孔是否太大太深。根据上述逐步检查的结果，对于产生的误差可采用机械加工的方法予以排除。,10,二、,飞边,4.,工艺条件控制不当,如果注射速度太快，注射时间过长，注射压力在模腔中分布不均，充模速率不均衡，以及加料量过多，润滑剂使用过量都会导致溢料飞边，操作时应针对具体情况采取相应的措施。值得重视的是，排除溢料飞边故障必须先从排除模具故障着手，如果因溢料飞边而改变成型条件或原料配方，往往对其他方面产生不良影响，容易引发其他成型故障。,11,二、,飞边如何解决？,模具设计,合理设计模具，利于模具合模紧闭，不产生缝隙；,保障模具能够紧固在模板上，确保成型时不损伤模具；,检查排气口的尺寸，不超过材料的溢边值；,清洁模具表面；,打磨使模具产生合模不严的表面，使模具封闭较好；,注,塑,机,设置适当锁模力；,保证注塑机的两块安装模板相互平行；,注塑机的锁模力不足所至，选择大锁模力的注塑机；,模具本身平行度不佳，或装得不平行；,成型工艺,降低注塑速度；,降低料筒温度和喷嘴温度；,降低注塑压力和保压压力；,减少缓冲长度，使熔体不要在料筒中过填充；,降低模具温度；,材料,提高材料的冷却速度；,塑料黏度太高或太低都可能出现飞边；,原材料颗粒不均时，导致加料量不稳定，产生飞边；,吸水强的材料，或对水分敏感的材料，会因干燥不充分大幅降低材料流动性，增加材料黏度，导致飞边产生；,12,三、变形,影响因素：,一、射出成型机,二、模具,三、塑料,四、操作员,一、射出成形机,1,料管温度太低,料管温度太低时，融胶温度低，勉强以高速成形时，残余剪切应力大，又没有足够的时间将残余应力释放，容易翘曲。,提高料温，翘曲减少。料温的设定可以参考材料厂商的建议。料管分后、中、前、喷嘴四区，从后往前的料温设定应逐步提高，每往前一区，增高,6C,。若有必要，有时，将喷嘴区或前区的料温设定的和中区的一样。,CAE,（如,C-MOLD,）模拟可以验证不同料温的适切性。,13,三、变形,2,喷嘴温度太低,塑料在料管内吸收加热带释放的热量以及螺杆转动引起塑料分子相对运动产生的磨擦热，温度逐渐升高。料管中的最后一个加热区为喷嘴，融胶到此应该达到理想的料温，但须适度加热，以保持最挂状态。如果喷嘴温度设定得不够高，因喷嘴和模具接触带走的热太多，料温就会降下来，勉强以高速成形时，残余剪切应力大，又没有足够的时间将残余应力释放，容易翘曲。一般将喷嘴区温度设定得比前区温度高,6C,。,CAE,（如,C-MOLD,）模拟可以验证不同喷嘴温度的适切性。,3,融胶温度太低或,/,和射出压力太高,融胶温度和射出压力是塑胶成形过程中对翘曲影响较大的两个参数。融胶温度太低或,/,和射压太高会产生高的残余应力，容易翘曲。若要减少翘曲，融胶温度要在可用范围内调到最高，射出压力要在可行范围内调到最低。,CAE,（如,C-MOLD,）模拟，可以帮助找出融胶温度和射出压力的最佳组合。,14,三、变形,4,保压压力或保压时间不当,保压压力太高，不仅因补充料流动而冷凝入塑胶的残余剪切应力高，而且塑胶的压应力也高，容易翘曲。,保压压力太低，浇口附近发生回流，不仅产生因流动而冷凝入塑胶的残余剪切应力，而且由于制品中央体积收缩率大（低压故），外围体积收缩率小，因内外体积收缩率差异大而产生的残余张、压应力大，容易翘曲。螺杆推到底后，螺杆至少停留,2,秒，以保持缓充。,保压时间太短，螺杆松退时浇口附近发生回流，残余应力大，容易翘曲。保压压力要适中，保压时间要延长到浇口凝固为止。,CAE,（如,C-MOLD,）的输出中包含了凝固层比剪切应力，体积收缩率。当浇口凝固时，凝固层比变成,1,，剪切应力变成,0,，体积收缩率变成常数，这些参数和规则可以帮我们判定浇口何时凝固，以选定最适化保压时间。,5,停留时间不当,停留时间太短，融胶温度低，即使勉强将模穴填满，保压时还是无法将塑胶压实，冷却时回旋空间太大，容易翘曲。,射料对料管料之比，应在,1/1.5,和,1/4,之间。,15,三、变形,6,循环时间不当,当冷却时间太短时，塑胶尚软，若被顶出，在没有约束的状况下收缩，容易翘曲。冷却时间须延长到塑胶定型到足够坚强为止；模穴是最好的,Fixture,提供最合身的约束。,CAE,（如,C-MOLD,）模拟，可以预测塑胶温度降到顶出温度所须要的冷却时间。照此冷却时间进行设定，可以避免因循环时间太短而引起翘曲。,7,缓充不够,缓充不够时，模穴内的塑胶填压不足。塑胶在相对松退的情况下冷却，回旋空间太大，容易翘曲。螺杆推到底后，至少停留原处,2,秒，以保持缓充，缓充最少要有,3mm,长。,16,三、变形,二、模具,1,公、母模温差大,公母模温差大，因冷却产生的残余剪力对壁厚的中心面不对称，弯曲力矩大，容易翘曲。,更改冷却设计，减少公、母模温差，可以减少翘曲。,CAE,（如,C-MOLD,）模拟，可以帮助找出公、母模温最小的冷却设计。,2,模温太低,模温太低，残余剪切应力大，又没有足够的时间将残余应力释放，容易翘曲。提高模温，可以减少翘曲。,模温可从材料厂商的建议值开始设定。每次调整的增量为,6C,，射胶,10,次，成形情况稳定后，根据结果，决定是否进一步调整。,CAE,（如,C-MOLD,）模拟可以验证不同模温的适切性。,17,三、变形,3,模穴厚、薄差异太大,这和制品设计有关，薄的地方先冷，厚的地方后冷。厚薄差异大时，体积收缩率差异大，残余应力大。当残余应力克服了零件的强度，就会产生翘曲。,Shrinkage Fixture,或许可以治标，但不能治本。因为,Fixture,无法消除残余应力。当制品移至高温或其他恶劣环境下，残余应力会释放出来，翘曲还是有可能产生。治本之计是作好制品设计，使得制品厚度均一，冷却时体积收缩率差异小，残余应力小，翘曲自然小。,CAE,（如,C-MOLD,）模拟，可以找出残余应力最小的制品设计。,4,浇口的数目或位置不当,无论浇口的数目或位置不当，都会使得流长太长，流阻太大，相应的射压也须提高，塑胶分子被拉伸、压挤，机械应力强行加入，残余应力大，容易翘曲。浇口附近压力高，塑胶体积收缩率小，最后充填处压力低，塑胶体积收缩率大，流长太长时，上下游塑胶体积收缩率差异大，残余应力大，容易翘曲。参考材料厂商的建议，采用适当的流长厚度比。浇口位置的决定，要遵循充填均衡的原则：,即各融胶波前到达模穴末端和形成熔合线的时间基本一致。充填应先厚后薄、先平后弯。进浇应让融胶遭遇立即的阻挡以避免喷流。这样可以降低残余应力，减少翘曲。以,CAE,（如,C-MOLD,）在电脑上对不同的浇口设计进行模拟分析，找出浇口的最佳数目和位置是聪明的作法。,18,三、变形,5,浇口,(Sprue),、流道,(Runner),或,/,和浇口,(Gate),太小或,/,和太长,浇道、流道或,/,和浇口太小或,/,和太长，流阻提高，射压也须相应提高，塑胶分子被位伸、压挤，机械应力强行加入，残余应力大，容易翘曲。以,CAE,（如,C-M