超详细注塑缺陷分析pppt课件

产品缺陷分析 1 1 塑化不稳定 1 什么是塑化不稳定 是指无法向机筒内供给树脂 或供给量不稳定的一种现象 有以下模式 1 根本不预塑 2 预塑时间不稳定 3 有时会出现填充不足塑化时提供给机筒内的树脂量不稳定 2 塑化的原理 塑化的关键 料筒面和粒料之间难以滑动 而螺杆面和粒料易于滑动 2 2 造成塑化不稳定的原因 2 1 螺杆转速不当通常 螺杆转速越高 粒料的输送力就越强 因此 如果螺杆转速偏慢 粒料的输送力就会减弱 从而导致粒料供给不稳并产生计量不良 相反 如果转速过快 粒料就会与螺杆一起运动 同样也不能前进 2 2 背压偏高或偏低背压具有抑制气体卷入树脂内和稳定注射树脂量的作用 但同时也有减弱输送力的效果 因此 如果背压过高 计量就会变得不稳定 2 3 机筒设定温度不当机筒设定温度会对机筒内的粒料温度产生影响 也就是说 由于粒料的表面状态及刚性发生变化 因此对计量也有影响 特别是料斗下方及其相邻的设定温度会对计量带来很大影响 一般来说 从喷嘴到料斗下方的温度设定由高到低 且料斗下方的设定温度低 计量便会保持稳定 这是因为温度升高后 粒料表面就会熔化 粒料之间的摩擦增大 从而导致互相交织缠绕 或粘着在螺杆或机筒上 材料在未成粘流态之前 温度越高 塑料和金属的摩擦越大 2 4 使用了回收材料回收材料通常形状很不规整 因此与普通粒料相比 料粒之间的摩擦容易增大 从而容易引起计量不良 此外 粉末混入后会粘着在螺杆上 从而使输送力减弱 3 2 5 等级固有的问题在滑动等级中 由于与金属之间的滑动过于良好 因此螺杆旋转力不能很好地转换成向前的输送力 从而容易造成计量不良 另外 在耐冲击等级中 以及PA LCP等 粒料之间的摩擦容易增大 这也极易造成计量不良 2 7 材料未烘干 4 3 塑化不稳定的对策 3 4 回收材料尽可能将回收粒料和初始粒料搞成同样的大小 同时还应尽可能去除粉末 3 1 调整螺杆转速首先应调整螺杆转速若想定期观察有无计量不良现象 应测量计量时间 通过50 100次连续成型 并分若干阶段改变转速 根据计量时间是否突然变长等情况来作出判断 单凭调整螺杆转速不能解决问题时 则可采取同时更改背压或机筒温度的方法 3 2 降低背压背压越低 粒料的输送力就越强 计量也就越稳定 但过低会使气体的卷入增多并导致树脂量不稳 3 3 降低机筒料斗下方温度具体来说就是要一点一点逐渐降低料斗下方的温度 过度降低会使粒料不易熔化 甚至会堵塞机筒 因此要逐渐调整 每次10 左右 3 5 等级固有的问题由于掺入了油或润滑剂 因此滑动等级原本就具有容易滑动的性质 如果同时调整螺杆转速 背压和机筒温度也难以解决问题时 则应考虑更改等级或螺杆设计 在耐冲击性等级中 粒料之间的粘合对计量构成了最大障碍 这时 尤其需要降低料斗下方的机筒温度或添加防滑剂 5 2 浇口斑纹 1 什么是浇口斑纹 外观 浇口斑纹是指在浇口附近的小流痕 如图所示 6 2 浇口斑纹生成的原因是什么 1 工艺上 a 模具温度偏低b 注射速度偏快 流动样式的不稳定 正常的流动样式 不稳定的流动样式 3 为什么会造成流动样式不稳定 2 模具上 a 浇口尺寸偏小b 冲击型浇口糊斑 3 材料上 材料流动性偏低 7 3 浇口斑纹的对策 要降低通过浇口时的速度 请最好采用多级注射 改善浇口处的流动状况 1 提高模具温度 2 降低注射速度 通过浇口时 3 扩大浇口或更改位置 4 改用流动性好的等级或添加润滑助剂 8 3 气泡 1 什么是气泡 外观 表面上出现的气泡 气泡是指成型品表面鼓起或内部气体裹入的一种现象 内部气体裹入 9 1 料筒内部卷入空气 螺杆转速太快 背压太低 回吸量太大 图3 卷入空气 2 模腔内卷入空气 注射速度太快 浇口太小 竞流现象 主流道斜度太大 2 2 树脂降解1 料筒温度太高2 料筒停留时间太长3 螺杆直径选择太大4 混入其他易分解材料材料 2 3 材料未烘干 2 气泡的生成原因 2 1 卷入空气 10 3 1 减少空气卷入1 减少料筒内空气卷入 降低螺杆转速 提高背压 回吸量设定不要过多 3 3 改善排气状况 3 4 使用高粘度型材料或添加助剂高粘度型的材料一般不容易出现空洞 因此尝试使用这种材料也不失为一种方法 也可以添加玻璃微珠等助剂 3 2 抑制材料降解降低机筒温度 在推荐使用温度范围内 请勿过度降低 选择合理的螺杆直径彻底清理料筒及各个辅机 防止混料 3 气泡的对策 2 减少填充时模腔内空气卷入 降低注射速度 调整浇口位置 大小和形状 调整主流道脱模斜度关键要通过填充试验 把握住流动样式 然后在此基础上确立相应的对策 11 4 空洞 1 什么是空洞 外观 是指成型品内部产生空洞的一种现象 空洞一般发生在产品壁厚最厚处 图2 气体空洞与真空空洞的区别 图1 厚壁处出现的空洞 空洞的原因大致分为两种 一种是大量气体的混入 另一种则是厚壁处的的树脂收缩 前者称为 气体空洞 后者称为 真空空洞 以示区别 12 图3 模温引发空洞或凹痕 2 真空空洞产生的原因 保压不足 有效保压偏低 导致有效保压不足的主要原因如下 工艺上 1 转压太早 2 保压设定值偏低 3 保压时间偏短模具上 1 浇口尺寸偏小 2 分流道偏细设备上 螺杆止回阀三件套磨损材料上 材料收缩太大 当模温偏高时就容易形成凹痕 而在模温偏低时容易形成空洞 13 3 真空空洞的对策 3 1 补充树脂工艺上 确认转压点 提高保压压力 延长保压时间模具上 增大浇口尺寸 增大主流道和分流道的口径 浇口应尽可能设在空洞产生部位 较厚部分 的附近设备上 检查螺杆及止回阀三件套是否磨损 3 2 减慢表面固化如果是真空空洞 则提高模具温度可以减少空洞 但要注意 这种方法可能会诱发凹痕 3 3 更换材料等级或添加助剂 14 5 凹痕 1 何谓凹痕 外观 凹痕 是指因树脂收缩而产生坑凹的一种现象 结晶性树脂冷却固化后 体积会大幅度减少 凹痕便是因此而产生的 因为收缩比率 收缩率 大致固定 且厚度越厚收缩量越多 所以凹痕一般是在成型品的较厚部分产生的 图1 试样上出现的凹痕 15 凹痕的生成原因 2 1 有效保压偏低 树脂填补偏少在保压过程中 通过保压压力压入来填补因冷却固化 收缩的树脂量 如果因某种原因变成有效保压偏低 树脂难以填补的状态 则在模具温度偏高时就容易形成凹痕 而在模具温度偏低时容易形成空洞 图2 保压偏低时产生凹痕 鉴于浇口位置的重要性 必须尽可能将其设置在厚壁处 有效保压变小的主要原因如下 1 保压压力设定值偏低 或浇口不平衡 2 保压时间偏短 3 浇口尺寸偏小 4 分流道偏细 5 止回阀失灵 16 2 2 缓慢冷却 收缩量偏多厚度越大 冷却时的收缩也就越大 同时 冷却越缓慢 收缩也就越大 因此模具温度越高 凹痕也就越大 2 3 冷却时间不足冷却时间不够 造成固化层刚度不足 产生凹陷 17 3 凹痕的对策 3 1 尝试提高保压可以认为施加保压 增加树脂的填补量 为了更容易施加保压 还可采取这样一种有效的处理方法 即扩大主流道和分流道和浇口尺寸 并将浇口移至凹痕附近 3 2 降低模具温度如果模具的温度值很高 请尝试逐渐降低 可通过减少收缩量来减轻凹痕 3 3 增加冷却时间 3 4 检查止回阀状况a 是否磨损b 是否有杂质使止回阀关不住将止回阀从螺杆前端移下 检查各接触面 若有烧焦的熔体 则用铜刷清除 切忌用喷灯烧 因为这样会软化阀金属 使其加速磨损 3 5 减小厚度可能的话 建议尽可能减少厚度 如果是加强筋 则应达到基底厚度的1 3左右 3 6 更换材料或添加助剂高粘度型的材料一般不容易出现空洞 因此尝试使用这种材料也不失为一种方法 也可以添加玻璃微珠等助剂 18 6 黑点或灰黑斑纹 1 什么是 黑点 灰黑斑纹 黑点是指成型品中出现黑色的点或条纹的现象 由于某些原因 其成分估计是焦化树脂或碳化树脂 或脏物 2 黑点 灰黑斑纹的生成原因 2 1 树脂分解 材料滞留 停留时间过长 料筒选择过大 温度过高 图3 容易滞留树脂的部位 另外要注意法兰和料筒 喷嘴和法兰之间的配合面 是否有阶梯 不平整 或损坏而使树脂滞留成为可能 图2 灰黑斑纹 19 2 2 清洗不足因清洗不充分而使以前使用的树脂残留在成型机内的情况也是黑点的生成原因 如上一项所述 由于存在止逆环和螺纹槽等容易滞留树脂的部位或螺杆磨损部位 图3 黑点的生成原因 2 3 异物混入 污染 可能混入其他易分解材料 检查材料输送过程及回收料状况 2 4 过多的气体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 20 3 黑点 灰黑斑纹的对策 3 4 有无污染其他树脂或金属偶尔混入也可能会导致黑点 1 重新彻底清洗 2 检查回料是否干净 3 检查附机和料筒 材料输送过程 是否清理干净 3 5 排除多余气体 3 2 尝试降低树脂温度建议用树脂温度计等测量实际温度 尤其是止逆环等容易产生滞留的部分最容易导致黑点 因此要特别注意其附近的温度 3 3 缩短滞留时间使用适合模具大小的成型机 21 7 滑痕 1 何谓滑痕 外观 滑痕 是指一度固化的表层屈服于随后的压力而发生移动的一种现象 一度固化的表面在保压或注射压的作用下发生横向滑动 被再次挤压到模具上 于是成型品表面出现其花纹 图1 在外观评价用的试样上出现的滑痕 图2 120平板浇口附近的滑痕 22 滑痕的生成原因 2 1 模具设计滑痕基本上是由于产品形状不当而产生的 虽然也有成型条件的原因 但影响并不大 容易产生滑痕的形状分为三种 1 没有圆角过渡的转角 2 略微跳起的顶针 3 锐边当这些部位的树脂固化层滑动时 其痕迹非常显眼 因此容易出现滑痕 此外 更改浇口位置和点数后 树脂流向和树脂压力会随之发生变化 因此滑痕的发生情况也会发生变化 图3 容易产生滑痕的部位 图2 锐边处产品表面的滑痕 23 2 2 含有润滑剂在某种滑动等级下 含有大量的油以确保滑动性 但往往使熔体层与层之间粘合力不足 从而容易产生滑痕 注意浇口是否平衡 2 3 注射速度的影响注射速度偏低时固化会加速进行 因此压力也会相应地增大 在此力的作用下有时也会出现滑痕 相反 即使注射速度过快 在此力的作用下 固化层也会变得更容易移动 2 4 模具温度的影响模具温度偏低时 模腔内的树脂压力会升高 在此力的作用下有时会产生滑痕 相反 模具温度过高时固化层会变软 有时也会更容易移动 24 3 滑痕的对策 3 1 调整注射速度在现有的基础上 上下调整注射速度 建议采用多级注射 以消除滑痕 如果这样能解决问题则罢 解决不了的话则应调整模具温度 图4 形状对策示例 3 2 调整模具温度在现有的基础上上下调整模具温度以消除滑痕 如果这样解决不了问题 则需要调整模具形状 3 3 更改模具形状更改出现问题的部分的形状 圆角过渡 正确调整顶针等的高度 减小锐边此外 更改浇口位置也有效 3 4 更改材料等级当无法解决问题 且不可改变模具形状时 改用其他等级的材料也不失为一种对策 25 8 银纹 1 何谓银纹 外观 银纹是指成型品表面出现白斑或银色条纹的一种现象 图2 彩板表面上出现的银纹 图3 黑色ABS平板上出现的银纹 26 2 银纹的生成原因 2 1 树脂分解物产生气体树脂属于化学物质 因此会随着温度的增加而逐渐分解 树脂温度越高或停留时间太长 分解就越多 银纹也就越容易出现 2 2 卷入空气如果螺杆转速过快 背压偏低 则卷入正在塑化的树脂中的空气量就会增多 其结果是成型品表面出现条纹状气泡 并容易形成银纹 2 浇道银纹 主流道锥度太大 超过10度 一般为4 6度 2 4 排气口偏小在气体没有完全排净的状态下 气泡就会残留在成型品表面 从而容易出现银纹 2 3 水份 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 1 材料的干燥不足 2 模具型腔漏水 图4 烘干的ABS和未烘干的ABS的 2 5 不同材料的混入如果因清洗不足等原因 导致上次生产的料或清洗料筒的料的混入 而且该树脂的温度的偏低 有时便会产生气体并诱发银纹 另外添加有助染剂白油 润滑剂硅油 增塑剂丁二酯 以及稳定剂 抗静电剂的材料易产生表面剥离和银纹 27 3 银纹的对策 3 1 检查计量状态首先应检查计量状态 如果螺杆转速过快或者背压不足 则容易出现银纹 请逐渐调整并观察有无变化 如果有 则请调整到最佳值 3 2 检查树脂温度 树脂分解每种树脂都有其推荐使用温度 产品袋和产品目录中已经标明 检查实际温度是否在该范围内 如果超出范围 则必须将其调整到范围以内 同时检查螺杆大小选用是否合理 3 3 强化干燥 同时确认模具是否漏水确认干燥温度和干燥时间 3 4 有无污染物 1 重新清洗 因为滞留下来的树脂一直在分解 2 检查回料是否干净 3 检查附机和料管是否清理干净 3 5 检查排气口偶尔会因排气不畅而产生银纹 因此应检查排气口的大小是否足够 3 6 检查主流道锥度 28 9 色差 1 什么是色差 外观 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 颜料混料不均 材料降解 与工艺参数有关的原因与改良措施 1 材料未均匀混合降低螺杆速度 增加料筒温度 增加螺杆背压2 熔料温度太低增加料筒温度 增加螺杆背压3 螺杆背压太低增加螺杆背压4 螺杆速度太高减少螺杆速度 2 生成原因 色差 与设计有关的原因与改良措施见下表 1 螺杆行程过长用直径较大或长径比较大的料筒2 熔料在料筒内停留时间短用直径较大或长径比较大的料筒3 螺杆L D太低使用长径比较大的料筒4 螺杆压缩比低采用高压缩比螺杆5 没有剪切段和混合段提供剪切段和 或 混合段 29 15 熔接痕 什么是熔接痕 外观 熔合出现在树脂合流之处 如下图所示 在有开孔的部分必然会现成熔合 熔接痕 30 产生熔接痕的原因 2 1 树脂温度偏低两股树脂流相遇时便会出现熔合 此时 两者的温度越低 熔合就越明显 由于熔合处的两股树脂流并不会相互混合 因为在喷流中一边半固化一边前进 因此如果温度偏低 表层就会变厚 纹路很明显 而且强度也会降低 这是因为两者的粘合力变弱所致 相反 如果两股树脂流的温度较高 粘合力便会增强 外观也就变得不很明显 图3 熔合部分并不会混合在一起 树脂温度降低的条件是 模具温度偏低 机筒 特别是喷嘴 的设定温度偏低 注射速度偏慢 材料的流动性偏低 图4 保压会影响熔合的粘合状况 2 2 压力偏低在熔合处 两种熔化了的树脂受到挤压 此处的粘合状况取决于施加在该处的压力 保压越低 熔合就越明显 强度也就越低 随着固化的进行 压力传递会变得更加困难 此外 如果浇口流道尺寸变小 浇口位置变差的话 则熔合的外观和强度都会恶化 31 2 3 排气口的排气较弱熔合是树脂的合流点 同时也可能是流动末端 此时 如果不在该位置很好地设置一个排气口来排出气体 则会使熔合的外观和强度恶化 图5 熔合部分的排气应当充分 注意 不含增强材料的塑料的熔合线质量明显高于含增强材料塑料的熔合线质量 熔合线区域的质量与填料和增强材料的类型和含量有很大关系 加工助剂 阻燃剂等添加剂都对熔合线质量有不利的影响 3 含有纤维增强材料 熔合线区域的纤维的排列方向与流动方向垂直 这将明显降低部件在这一点的机械性能 32 不良熔合纹的对策 3 1 提高熔合部分的树脂温度尝试逐渐提高模具温度和机筒温度 这样做有望达到最大效果 保压效果也会同时提高 从树脂温度没有下降的时候就来形成熔合部分的意义上来说 提高注射速度并快速形成熔合部分也是很有效的 3 2 尝试提高有效保压虽然可以单纯地提高保压设定 但建议同时使用如下更易施加保压的条件 提高树脂温度 提高模具温度 提高注射速度或多级注射 扩大浇口 调整厚度 使用流动性好的的材料7 检查止回阀和螺杆磨损状况 3 3 检查排气口即使熔合是流动末端 也需要检查排气口 同时 降低锁模力至最低值 检查排气口的厚度和大小是否确保了排气通畅 是否受到模垢的污染等 如果排气不充分 则会造成气体烧焦 并引发其他故障 3 4 检查浇口 流道如果浇口 流道的尺寸不够 那么即使提高温度和保压 有时也不会见效 在此情况下 如果增大浇口 流道尺寸 树脂流动就会更加通畅 同时也更容易施加保压 熔合也会因此而得到改善 此外 更改浇口位置并增加点数也是很有效的方法 通过改变浇口位置便可对发生熔合纹的位置进行控制 33 3 5 增加冷料井 注意 受模具结构的影响 完全消除熔接痕是不可能的 所以调试时不要约束在去除熔接痕方面 而是将熔接痕所产生的不良现象控制中最小限度 这一点更为重要 34 16 变形 1 变形原因 a 温度不均 b 压力不均 c 分子定向 收缩不均 35 a 浇口设计 1 统一树脂的流动方向 2 变形的对策 36 2 加大浇口尺寸 以使压力损失减小 分子定向减少 如果质量方面没有问题 由于缩短成型周期和修整浇口等因素 有时将浇口尺寸设定得较小 然而 过小的浇口尺寸对于变形不利 浇口的数目或位置不当 都会使流长太长 流动阻力太大 相应的射压也须提高 塑料分子被拉伸 挤压 机械应力强行压入 残余应力大 容易翘曲 浇口附近压力高 熔体体积收缩小 最后填充处压力低 体积收缩大 流长太长时 上下游熔体体积收缩差异大 残余应力大 容易翘曲 浇口位置的决定 要遵循填充均衡的原则 即各熔体波前到达型腔末端和形成熔接痕的时间基本一致 填充先厚后薄 先平后弯 37 b 模具温度调节 1 使冷却均衡 不好 不好 38 2 凸模及壁厚处加强冷却 3 模具材质难以设置冷却孔的部位或温度可能升高的场合 使用表4 2 2中热传导率好的材质可收到良好的冷却效果 但由于成本或强度等因素 需要慎重选定 39 c 成型条件因素 注射 保压时间 原则上设定为浇口封闭时间 1 如果注射 保压时间比浇口封闭时间短 对模腔充分传递并保持压力的保压工程就会不足 有时会产生变形 2 保压压力太高 会使保压进入的熔体残余剪切应力和压应力大 从而容易产生翘曲 保压压力太低 浇口附近发生回流 会使熔体回流使产生残余剪切应力 由于制品中央体积收缩大 因压力低 四周收缩小 内外体积收缩差异 从而产生残余张压应力 容易产生翘曲 所以 总的思路是高模温 低射速 低压力 40