塑胶模具及成型缺陷2

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,-,*,-,内容提要,塑料的成型加工方法,注塑机以及成型参数简介,制品设计,注塑模具结构及其设计,注塑成型及其缺陷原因分析,Moldflow简介及分析流程,技术支持与客户服务,1,注塑成型的过程,注射阶,以速度控制,保压阶,以压力控制,冷却阶,熔胶阶,脱模阶,2,成型的周期时间,3,塑料的充填,Filling Phase,Pressurization Phase,Filling,，计量的充填模穴,Pressurization,，建立模穴压力,Compensation,，挤入额外的塑料以减少收缩（冷却过程中发生的收缩）,Compensation Phase,4,塑料的喷泉流动,描述塑胶分子在模具中的流动形态；与塑胶的流变性能及其长分子链有关；,出现的结果为，最先进入模具型腔的塑胶会因凝固而停留在浇口附近的区域,会直接影响到表面的分子形态和纤维配向。,5,剪切流动是熔融流体在外力下的相对滑动。,固定,移动,固定,固定,(1)剪切流动(,Shear Flow),剪切率是熔融流体剪切流动的速率。,(2)剪切率(,Shear Rate),固定,慢速移动,低剪切速率,固定,快速移动,高剪切速率,剪切应力是熔融流体剪切流动的抵抗力，高粘度造成高剪切应力。,(3)剪切应力(,Shear Stress),固定,慢速移动,低剪切应力,固定,快速移动,高剪切应力,塑料的剪切流动,6,分子配向是由塑胶的剪切流动引起，凝固层存在最高的剪切率，故此区域的分子配向也是最高的。中心区域的剪切率较低，中间区域的分子配向也较低。,流动截面/分子配向,张力,低配向,高配向,Shear rate-min max,高配向,由剪切流动产生的热输入和进入模具的热损失之间应当是平衡的。,较快的注射速率,较慢的注射速率,对比,流动截面/热交换,Cold Mold,Hot Plastic Melt,Heat Loss,into the Tool,Frozen Layer,Heat,Input,High,Shear,Rate,Plastic,Flow,欠注的原因分析（1）,欠注：,是指模具型腔不能被完全填充满的一种现象。是我们成型时首先要避免的问题。,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,9,欠注的原因分析（2）,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,10,欠注,的,的原,因,因分,析,析（3）,迟滞,效,效应,：,：也叫,滞,滞流,，,，如,果,果在,距,距离,浇,浇口,比,比较,近,近的,位,位置,，,，或,者,者在,垂,垂直,于,于流,动,动方,向,向的,位,位置,有,有一,个,个比,较,较薄,的,的结,构,构，,通,通常,为,为加,强,强筋,等,等，,那,那么,在,在注,塑,塑过,程,程中,，,，熔,体,体经,过,过该,位,位置,时,时将,会,会遇,到,到比,较,较大,的,的前,进,进阻,力,力，,而,而在,其,其主,体,体的,流,流动,方,方向,上,上由,于,于流,动,动畅,通,通，,无,无法,形,形成,流,流动,压,压力,，,，只,有,有当,熔,熔体,在,在主,体,体方,向,向充,填,填完,成,成，,或,或进,入,入保,压,压时,才,才会,形,形成,足,足够,的,的压,力,力对,滞,滞流,部,部位,进,进行,充,充填,，,，而,此,此时,，,，由,于,于该,位,位置,很,很薄,，,，且,熔,熔体,不,不流,动,动没,有,有热,量,量补,充,充，,已,已经,固,固化,，,，因,此,此造,成,成欠,注,注。,我,我公,司,司材,料,料中PC/ABS,和,和ABS/PVC,合,合金,非,非常,容,容易,出,出现,这,这种,现,现象,。,。,11,滞流,现,现象,导,导致,的,的欠,注,注,上面,的,的制,件,件采,用,用PVC/ABS,，,，下,面,面的,采,采用,了,了PC/ABS，,红,红色,箭,箭头,为,为浇,口,口位,置,置，,黄,黄色,箭,箭头,和,和圆,圈,圈为,滞,滞流,导,导致,欠,欠注,部,部位,，,，绿,色,色箭,头,头为,推,推荐,的,的浇,口,口位,置,置。,材,材料,流,流动,性,性越,差,差，,滞,滞流,越,越明,显,显。,流,流动,性,性好,的,的尼,龙,龙等,材,材料,几,几乎,不,不存,在,在滞,流,流问,题,题，,即,即使,加,加玻,纤,纤的,尼,尼龙,也,也很,少,少有,滞,滞流,现,现象,。,。,解决,滞,滞流,欠,欠注,问,问题,的,的措,施,施：,1.,增,增加,滞,滞流,部,部位,厚,厚度,，,，制,件,件厚,度,度差,异,异不,要,要太,大,大，,缺,缺点,是,是容,易,易引,起,起缩,痕,痕；,2.,改,改变,浇,浇口,位,位置,为,为充,填,填的,末,末端,，,，使,该,该位,置,置形,成,成压,力,力；,3.,注,注塑,时,时首,先,先降,低,低速,度,度和,压,压力,，,，使,充,充填,初,初期,就,就在,料,料流,前,前锋,形,形成,较,较厚,的,的固,化,化层,，,，认,为,为增,加,加熔,体,体压,力,力，,这,这一,方,方法,是,是我,们,们常,用,用的,措,措施,；,；,4.,采,采用,流,流动,性,性好,的,的材,料,料。,12,应用,中,中的,欠,欠注,现,现象,13,溢料,（,（飞,边,边）,的,的,原,原因,分,分析,溢料,：,：又称,飞,飞边,、,、溢,边,边、,披,披锋,等,等，,大,大多,发,发生,在,在模,具,具的,分,分合,位,位置,上,上，,有,有时,在,在顶,杆,杆和,镶,镶块,等,等位,置,置也,有,有。,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,14,流痕,的,的原,因,因分,析,析,流痕,：,：是指,在,在浇,口,口附,近,近呈,波,波浪,状,状的,表,表面,缺,缺陷,。,。,若波,浪,浪特,别,别明,显,显，,就,就成,了,了震,纹,纹，,这,这种,波,波浪,就,就不,仅,仅仅,是,是视,觉,觉所,见,见的,痕,痕迹,，,，而,是,是可,以,以触,摸,摸到,的,的台,阶,阶状,的,的凹,槽,槽。,震,震纹,产,产生,原,原因,是,是熔,体,体粘,度,度过,大,大而,以,以滞,流,流形,式,式充,模,模时,，,，前,端,端的,料,料一,接,接触,到,到型,腔,腔表,面,面便,很,很快,冷,冷凝,收,收缩,起,起来,，,，而,后,后来,的,的熔,料,料又,胀,胀开,已,已收,缩,缩的,冷,冷料,继,继续,前,前进,过,过程,的,的不,断,断交,替,替使,料,料流,在,在前,进,进中,形,形成,了,了表,面,面震,纹,纹。,材料,提高材料的流动性,减少材料中的橡胶成分或增韧剂，或减小其粒径等尺寸,模具设计,增大流道中冷料井的尺寸，隔离冷料,改善模具排气,增大流道和浇口的尺寸,缩短主流道尺寸或改用热流道系统,工艺条件,增加注塑速度,增加注塑压力和保压压力,延长保压时间,提高模具温度,提高料筒和喷嘴温度,进胶,口,口,进胶,口,口,震纹,流痕,跑马,15,跑马,纹,纹的,成,成因,图,图解,Flow front cools down near the wall,Cooled down outer layer impedes direct frontal flow to the wall,Flow front touches mold wall again,16,喷流纹,的,的原因,分,分析,喷流纹,：,：是从浇,口,口沿着,流,流动方,向,向，弯,曲,曲如蛇,行,行一样,的,的痕迹,，,，故也,叫,叫蛇形,流,流。,其形成,原,原因：,是,是由于,树,树脂由,浇,浇口开,始,始的注,射,射速度,过,过高所,导,导致。,解决措,施,施：,模具设计,1.在浇口前面加阻逆针，防止料流喷射,2.扩大浇口横截面,成型工艺,1.调低注射速度都是可选择的措施。,2.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。,3.调低材料的流动性,4.降低熔体温度,材料,降低材料流动性,用moldflow,模,模拟的,喷,喷流纹,现,现象。,17,缩痕的,原,原因分,析,析,缩痕：也叫缩,水,水、,凹痕、,塌,塌坑、,瘪,瘪形等,，,，,是指制,件,件在壁,厚,厚处出,现,现表面,下,下凹的,现,现象，,常,常在加,强,强筋、,沉,沉孔或,内,内部格,网,网处出,现,现。收,缩,缩不成,，,，则形,成,成空洞,。,。,材料,注塑前先根据原料商提供数据干燥原料,模具设计,增大主流道、分流道和浇口尺寸,检查是否有充足的排气位置,在筋位采用气体辅助注塑,对于小制件以及壁厚较薄的制件，目前出现了一种新的成型工艺外部气体辅助注塑,成型工艺,选择适当的注塑机和模具,切换材料时，把旧料完全从料筒中清洗干净。,增大背压,改进排气系统,降低熔体温度,提高注塑压力或注塑速度,螺杆注射结束后，前端留有一定缓冲，便于补料,制件设计,避免制件存在过大的厚度差异，导致收缩量差异太大引起缩痕；必须差异大时，尽量使尺寸过渡平缓,筋位的尺寸设计要合理,18,缩痕或,空,空洞的,固,固化过,程,程图解,及,及案例,空洞,(,Void),凹陷,(,Sink Mark),19,银纹、,气,气泡和,气,气孔原,因,因分析,塑料在,充,充模过,程,程中受,到,到气体,的,的干扰,常,常常在,制,制品表,面,面出现,银,银丝斑,纹,纹或微,小,小气泡,或,或制品,厚,厚壁内,形,形成气,泡,泡时产,生,生，,这,这些气,体,体的来,源,源主要,是,是原料,中,中含有,水,水分或,易,易挥发,物,物质或,润,润滑剂,过,过量，,也,也可能,是,是料温,过,过高塑,料,料受热,时,时间长,发,发生降,解,解而产,生,生降解,气,气。,材料,注塑前先根据原料商提供数据干燥原料,提高材料的热稳定性,粉体太多，造成夹气,材料中使用的助剂稳定性差，易分解,模具设计,增大主流道、分流道和浇口尺寸,检查是否有充足的排气位置,避免浇注系统出现比较尖锐的拐角，会造成热敏性材料高温分解,成型工艺,选择适当的注塑机，增大注塑机背压,切换材料时，把旧料完全从料筒中清洗干净,螺杆松退时避免吸入气体,改进排气系统,降低熔体温度、注塑压力或注塑速度,注塑PVC、POM