Spuitgietfouten en oplossingen

In dit blogbericht analyseren we aan de hand van het kunststofvormproces de oorzaken van veelvoorkomende spuitgietfouten in kunststof vormdelen en stellen we een methode voor om vormfouten op basis van de spuitgietprocessen op te lossen.

Kraken

Scheurvorming is een veelvoorkomend defect bij kunststofproducten en wordt hoofdzakelijk veroorzaakt door spanningsvervorming. De belangrijkste oorzaken zijn restspanning, uitwendige spanning en spanningsvervorming door de externe omgeving.

A. Scheurvorming door restspanning Restspanning ontstaat hoofdzakelijk in de volgende drie gevallen: overvullen, ontvormen en metalen inzetstukken.

Zoals de scheurvorming in het geval van overvulling, kan de oplossing voornamelijk uit de volgende aspecten bestaan.

(1) Aangezien het drukverlies in de rechte poort het kleinst is, als de scheurvorming voornamelijk wordt veroorzaakt in de buurt van de rechte poort, overweeg dan het gebruik van meerpuntsverdeelpoorten, zijpoorten en schachtpoorten.

(2) Om ervoor te zorgen dat de hars niet ontleedt en verslechtert, kan de juiste verhoging van de hars-temperatuur de smeltviscositeit verlagen, de vloeibaarheid verbeteren en de injectiedruk verlagen om de spanning te verminderen.

(3) Als de matrijstemperatuur laag is, kan er gemakkelijk spanning ontstaan en moet de temperatuur worden verhoogd. Als de injectiesnelheid echter hoog is, zelfs als de matrijstemperatuur lager is, kan dit ook het ontstaan van stress verminderen.

(4) Een lange injectie- en vasthoudtijd veroorzaakt eveneens spanning. Het is beter deze tijd passend te verkorten of de omschakeling naar nadruk op het juiste moment uit te voeren.

(5) Niet-kristallijne harsen, zoals AS-hars, ABS-hars, PMMA-hars, enz. zullen eerder restspanningen produceren dan kristallijne harsen zoals polyethyleen, polyformaldehyde, enz. en moeten worden opgemerkt.

Wanneer de mal wordt losgelaten en naar buiten wordt geduwd, is door de kleine loslaathelling, het rubbertype van de mal en de bolle ruwheid van de mal de duwkracht te groot, wat resulteert in stress en soms zelfs in het naar buiten duwen van de staaf rond het fenomeen van wit worden of scheuren. De oorzaak kan worden vastgesteld door zorgvuldig te kijken naar de plaats waar het slot barst.

B. Scheurvorming door uitwendige spanning De uitwendige spanning wordt hier hoofdzakelijk veroorzaakt door een onredelijk ontwerp en spanningsconcentratie. Vooral scherpe hoeken vragen extra aandacht.

C. Scheurvorming door de externe omgeving Chemicaliën, afbraak door water als gevolg van vochtopname en overmatig gebruik van gerecycled materiaal kunnen fysieke verslechtering en scheuren veroorzaken.

Ondervulling

De belangrijkste oorzaken van onvolledige vulling zijn: (1) Een te lage temperatuur van de materiaalcilinder, spuitmond en matrijs

(2) Onvoldoende vulhoeveelheid

(3) Te veel restmateriaal in het vat

(4) De inspuitdruk is te laag

(5) De injectiesnelheid is te laag

(6) De grootte van de loopwagen en de poort is te klein, het aantal poorten is niet voldoende, de positie van de snijpoort is niet juist

(7) Slechte holte-uitlaat

(8) De injectietijd is te kort

(9) Blokkering van het schenksysteem

(10) De stroombaarheid van kunststof is te slecht.

De volgende aspecten vormen de belangrijkste verbetermaatregelen: (1) Verleng de injectietijd om te voorkomen dat de vormcyclus te kort is, waardoor de hars terugstroomt voordat de aanspuiting is uitgehard en de matrijsholte moeilijk te vullen is.

(2) Verhoog de injectiesnelheid

(3) De matrijstemperatuur verhogen

(4) Verhoog de harstemperatuur

(5) Verhoog de inspuitdruk

(6) Vergroot de poortgrootte. Over het algemeen moet de hoogte van het hek gelijk zijn aan 1/2 tot 1/3 van de wanddikte van het product.

(7) Stel het hek in op de maximale wanddikte van het product.

(8) Stel de afzuiggleuf (gemiddelde diepte 0,03 mm, breedte 3~5 mm) of afzuigstaaf in. Dit is belangrijker voor kleinere werkstukken.

(9) Laat een bepaalde (ongeveer SMM) bufferafstand tussen de schroef en het injectiepistool.

(10) Gebruik materiaal met een lage viscositeit.

(11) Smeermiddel toevoegen

Kleverige schimmel

Tijdens het spuitgietproces komen omstandigheden waarbij het product aan de matrijs blijft kleven vaak voor; dit probleem is relatief lastig op te lossen.

Zodra dit gebeurt, vergt het niet alleen veel mankracht en materiaal om het product uit de mal te halen, maar beïnvloedt het ook de normale productie-efficiëntie, waardoor de kosten steevast stijgen.

Over het algemeen wordt voor het kleverige schimmelprobleem vooral de methode van preventie vooraf gebruikt om het optreden van kleverige schimmel te voorkomen.

Algemene analyse van oorzaken van vastkleven aan de matrijs (1) Slecht polijsten. Vastkleven aan de voorste matrijshelft komt bijvoorbeeld vaak doordat de achterste matrijshelft beter is gepolijst dan de voorste, waardoor het product tijdens de proefproductie direct aan de voorste helft blijft kleven.

(2) Onredelijk ontwerp van de release helling, theoretisch de release helling van de voorzijde schimmel is groter dan de rug schimmel, kan de release helling ook leiden tot het product kleverige voorzijde schimmel als in omgekeerde.

(3) Als de matrijs wordt geopend, is er een vacuüm en wordt het product direct in de voor- of achtervorm gezogen en kan het niet normaal worden losgemaakt.

(4) De matrijstemperatuur is te laag wanneer de matrijs begint te werken en de klemkracht van het product op de matrijs is te groot.

Op basis van de oorzaken kunnen goede preventieve maatregelen worden genomen om vastkleven aan de matrijs te voorkomen. De belangrijkste maatregelen zijn:

(1) Polijst de binnenlaag van de mal opnieuw om de kleverige mal veroorzaakt door het polijstprobleem te voorkomen.

(2) Voor producten met meer kleverige schimmel in de rugvorm, verhoog de helling van de schimmelvrijgave, maar dit hangt af van de verwerking van het product.

(3) Als er een vacuüm is in de voorvorm wanneer de vorm wordt geopend, moet de voorvorm worden uitgeput om het effect van het vacuüm op te heffen.

(4) Als de structuur van het product de matrijstemperatuur vereist, moeten we de matrijstemperatuur verhogen wanneer we de matrijsproef starten om de impact van de matrijs die in het begin te laag is op de best effort van het productpakket te verminderen.

Krimp put

De belangrijkste oorzaken van invalplekken in het product zijn: (1）Onvoldoende toegevoegd materiaal

(2) De materiaaltemperatuur is te hoog.

(3) Het verschil tussen de wanddikte van het product en de wanddikte is te groot.

(4) De injectie- en drukhoudtijd is te kort.

(5) De injectiedruk is te klein.

(6) De injectiesnelheid is te hoog.

(7) Ongeschikte poortpositie

De volgende aspecten vormen de belangrijkste verbetermaatregelen: De oorzaak van invalplekken is in beginsel dezelfde als die van onvolledige vulling. Het probleem kan door overvullen worden opgelost, maar dat brengt spanningsrisico’s mee. Let in het ontwerp op een gelijkmatige wanddikte en beperk de wanddikte van verstevigingsribben, nokken en vergelijkbare plaatsen zo veel mogelijk.

Overlooprand

(1) De vat-, spuitmond- en matrijstemperatuur is te hoog.

(2) De injectiedruk is te groot, de klemkracht is te klein.

(3) De mal past niet goed, er zijn brokstukken of de mal is vervormd.

(4) Slechte holte-uitlaat

(5) De plastische stroom is te goed

(6) De hoeveelheid toegevoegd materiaal is te groot.

Voor de overloopkant van de behandeling moet de focus vooral liggen op de verbetering van de schimmel

En in de vormomstandigheden kan het beginnen met het verminderen van de liquiditeit. Specifiek kunnen de volgende methoden worden gebruikt.

(1) Verlaag de inspuitdruk

(2) De harstemperatuur verlagen

(3) Het gebruik van materialen met een hoge viscositeitsgraad

(4) De matrijstemperatuur verlagen

(5) Slijp het matrijsoppervlak waar de overloop optreedt.

(6) Gebruik harder gietstaal

(7) De klemkracht verbeteren

(8) Pas de exacte mal hechtoppervlak en andere onderdelen

(9) Verhoog de steunkolom van de mal om de stijfheid te verhogen.

(10) Bepaal de grootte van verschillende uitlaatsleuven volgens verschillende materialen

Brandwonden

Afhankelijk van de brandwonden die worden veroorzaakt door verschillende mechanische, schimmel- of gietomstandigheden, worden verschillende oplossingen gebruikt.

(1) Mechanische oorzaken. Door abnormale omstandigheden kan de cilinder bijvoorbeeld oververhit raken, waardoor de hars bij hoge temperatuur ontleedt en na het injecteren brandplekken in het product veroorzaakt. Ook hars die stagneert bij de spuitmond, schroefdraad, materiaalgeleider, terugslagklep of andere onderdelen kan ontleden en verkleuren, waarna donkerbruine brandplekken in het product terechtkomen.

In dit geval is de oplossing om het mondstuk, de schroef en het vat schoon te maken.

(2) Bij de matrijs is onvoldoende ontluchting de belangrijkste oorzaak.

Dit soort brandwond ontstaat meestal op een vaste plaats en is gemakkelijk te onderscheiden van het eerste geval.

De oplossing, in dit geval, moet aandacht besteden aan maatregelen zoals het toevoegen van uitlaat sleuf terug uitlaat staaf.

(3) Wat de vormcondities betreft, veroorzaakt een tegendruk van meer dan 300 MPa oververhitting van de cilinder en daardoor brandplekken.

Als de schroefsnelheid te hoog is, zal deze ook oververhitting veroorzaken. Over het algemeen is een snelheid tussen 40 en 90 r/min goed.

Bij afwezigheid van een uitlaattank of een kleine uitlaattank zal de hoge injectiesnelheid oververhitting van het gas veroorzaken.

Zilverdraad

Zilverstrepen en golven op het productoppervlak hebben hoofdzakelijk de volgende oorzaken: (1) De kunststof bevat vocht en vluchtige stoffen

(2) De materiaaltemperatuur is te hoog of te laag.

(3) De inspuitdruk is te laag

(4) De afmetingen van de loopwagen en de poort zijn te groot

(5) Het inzetstuk is niet voorverwarmd en de temperatuur is te laag.

(6) De interne spanningen van het product zijn te groot.

De volgende punten kunnen ter verbetering worden gebruikt. Zilverstrepen worden hoofdzakelijk veroorzaakt doordat het kunststofmateriaal vocht opneemt. Daarom moet het doorgaans worden gedroogd bij een temperatuur die 10 ~ 15C onder de warmtevervormingstemperatuur van de hars ligt. De veeleisendere PMMA-reeks moet ongeveer 4 tot 6 uur bij circa 75℃ worden gedroogd.

Vooral bij gebruik van een automatische droogtrechter is het nodig om een redelijke capaciteit te kiezen in overeenstemming met de vormcyclus (vormvolume) en droogtijd, en moet het bakken van materiaal enkele uren voor de start van het injecteren beginnen.

Lasnaden zijn oppervlaktedefecten die ontstaan wanneer twee smeltstromen samenkomen. Oorzaken: lasnaden kunnen ontstaan als de vervaardigde onderdelen gaten of inzetstukken bevatten, als een spuitgietmethode met meerdere aanspuitingen wordt gebruikt of als de wanddikte van de onderdelen ongelijk is.

Invalplekken zijn holtes in het oppervlak van een onderdeel bij dikkere wandsecties.

Oorzaken: (1) De injectiedruk of nadruk is te laag (2) De vasthoud- of koeltijd is te kort (3) De smelt- of matrijstemperatuur is te hoog (4) De constructie van de onderdelen is onjuist ontworpen.

Bovendien zal de stagnatietijd van het materiaal in de materiaalschets ook een zilveren lijn produceren. Het is niet geschikt om verschillende soorten materialen te mengen, zoals polystyreen en ABS-hars, AS-hars, polypropyleen, polystyreen, enz.

Stromingslijnen

Tijdens het spuitgieten kunnen soms golvingen op het oppervlak van spuitgietproducten ontstaan, die vaak vloeilijnen worden genoemd.

De vorming van vloeilijnen is voornamelijk te wijten aan de vleesvulling, de hoge temperatuur van de smelt ontmoet de lage temperatuur van de wand van de vormholte en vormt een hard omhulsel wanneer de omhulsellaag onderhevig is aan de werking van de vloedkracht van de smelt, zal het worden gescheiden van het oppervlak van de vormholte en inconsistente koeling veroorzaken, waardoor vloeilijnen ontstaan.

De belangrijkste oorzaken van vloeistrepen (stromingspatronen) zijn: (1) Slechte vloeibaarheid van de kunststof

(2) Lage materiaaltemperatuur, lage matrijstemperatuur, lage spuitmondtemperatuur, lage injectiesnelheid, lage vulsnelheid van de matrijs, onvoldoende materiaaltoevoer

(3) Kleine injectiedruk, de lage lokale temperatuur bij de poort

(4) lange gieten systeem proces, kleine dwarsdoorsnede, de kleine omvang van de inlaat, bochtige stromingskanaal, smalle en onjuiste koud materiaal holte, is er een koud materiaal, zodat het gesmolten materiaal stromingsweerstand, koeling snel

(5) Dunne wanden, een groot oppervlak en een complexe vorm van kunststofonderdelen

Oplossing (1) Kies bij voorkeur een materiaal met betere vloei-eigenschappen

Als het een zuiver schimmelmateriaal is, kan de verwerkingstemperatuur (kan ook wat smerende dispergeermiddelen toevoegen) worden verhoogd om de vloeibaarheid te verbeteren.

Als er vulling in zit, kun je wat smeermiddel-dispergeermiddel en andere additieven toevoegen om de vloeibaarheid van de smelt te verbeteren.

(2) Verhoog de matrijs- en spuitmondtemperatuur, pas de injectiesnelheid en de vulsnelheid van de matrijs aan.

(3) Verhoog de injectiedruk en de wachttijd en stel verwarmers in op de kruising om de plaatselijke temperatuur van de kruising te verhogen.

(4) Passend uit te breiden de poort en verblijf op het gebied, de locatie van de kruising te wijzigen, verhoging van de koud materiaal holte, en andere maatregelen om het genereren van stromingspatronen te voorkomen

Vervorming en vervorming

(1) De matrijstemperatuur is te hoog, de koeltijd is niet voldoende.

(2) Dikteverschil tussen producten

(3) Ongepaste locatie van de poort, het aantal van de cut poort is niet geschikt

(4) Ongeschikte locatie en ongelijke kracht

(5) De plastische moleculaire oriëntatie is te groot

De vervorming van de gespoten producten is een zeer moeilijk probleem. Het belangrijkste probleem moet worden opgelost vanuit het matrijsontwerp, terwijl het effect van de aanpassing van de vormomstandigheden zeer beperkt is.

(1) Vervorming door restspanning als gevolg van gietomstandigheden kan worden geëlimineerd door de injectiedruk te verlagen, de matrijs hoger te maken en de matrijstemperatuur uniform te maken, de harstemperatuur te verhogen of door gloeimethoden te gebruiken.

(2) Als de spanningsvervorming wordt veroorzaakt door een slechte lossing van de matrijs, kan dit worden opgelost door het aantal of de oppervlakte van de drukkers te vergroten en de helling van de lossing van de matrijs in te stellen.

(3) Als de koelmethode niet geschikt is, zodat de koeling niet gelijkmatig verloopt of de koeltijd niet lang genoeg is, kan de koelmethode worden aangepast en de koeltijd worden verlengd. Het koelcircuit kan bijvoorbeeld zo dicht mogelijk bij de vervorming worden ingesteld.

(4) Voor de vervorming door vormkrimp is het noodzakelijk om het ontwerp van de matrijs aan te passen. Het belangrijkste is om aandacht te besteden aan het consistent maken van de wanddikte van het product.

Soms, als laatste redmiddel, is het nodig om de vervorming te corrigeren door de vervorming van het product te meten en de mal in de tegenovergestelde richting bij te snijden.

Harsen met een grote krimp, over het algemeen kristallijne harsen (zoals polyformaldehyde, nylon, polypropyleen, polyethyleen en PET-harsen) hebben een grotere vervorming dan niet-kristallijne harsen (zoals PMMA-harsen, PVC, polystyreen, ABS-harsen en AS-harsen).

Daarnaast is de vervorming van glasvezelversterkte hars ook grotendeels te wijten aan de uitlijning van de vezels.

Bubbels

Luchtbellen in vervaardigde producten hebben hoofdzakelijk de volgende oorzaken: (1) De kunststof is onvoldoende gedroogd en bevat vocht

(2) Plastic heeft dea samenstelling

(3) De injectiesnelheid is te hoog

(4) De inspuitdruk is te laag

(5) De probleemtemperatuur is te laag, de mal is niet gevuld

(6) Slechte uitlaat van de mal

(7) Lucht wordt aangevoerd vanaf de laadzijde

(1) Als de wanddikte van het product groot is, koelt het buitenoppervlak sneller af dan het middengedeelte. Daarom krimpt het hars in het middengedeelte tijdens het afkoelen en zet het tegelijkertijd uit naar het oppervlak, waardoor het middengedeelte niet volledig gevuld is. Deze situatie wordt een vacuümbel genoemd.

De belangrijkste oplossingen zijn: A: Bepaal op basis van de wanddikte redelijke afmetingen voor de aanspuiting en aanspuitbus. De hoogte van de aanspuiting moet doorgaans 50%-60% van de wanddikte van het product bedragen.

B: Laat een bepaalde hoeveelheid aanvullend injectiemateriaal achter tot de poort gesloten is.

C: De injectietijd moet iets langer zijn dan de sealtijd van de poort.

D: Verlaag de injectiesnelheid en verhoog de injectiedruk.

E: Gebruik materialen met een hoge smeltviscositeitsgraad.

(2) Bellen veroorzaakt door het genereren van vluchtig gas, de oplossingen zijn voornamelijk als volgt:

A: Voldoende voordrogen

B: Verlaag de hoge smelttemperatuur van hars om het ontstaan van ontledingsgas te voorkomen.

(3) Bellen veroorzaakt door slechte vloeibaarheid kunnen worden opgelost door de temperatuur van hars en mal te verhogen en de injectiesnelheid te verhogen.

Stress Markeringen

Wanneer kunststofonderdelen na het spuitgieten uit de matrijs worden genomen en met uitwerppennen worden uitgeworpen, laten deze pennen vaak diepe of ondiepe afdrukken op de kunststofonderdelen achter.

Als deze sporen te diep zijn, zal er sprake zijn van het zogenaamde witte fenomeen, en in ernstige gevallen zal de bovenkant ontstaan door de plastic onderdelen van de situatie die bekend staat als de bovenkant explosie.

Spanningswitte plekken op kunststof spuitgietonderdelen ontstaan hoofdzakelijk doordat het product aan de matrijs kleeft en de uitwerppennen witte afdrukken veroorzaken op de plaatsen waar zij het kunststofonderdeel uitwerpen.

De specifieke oorzaken en verbeteringsmethoden zijn: (1) De matrijstemperatuur is te laag of te hoog: stel een passende matrijstemperatuur in.

(2) Te hoge uitwerpsnelheid: vertraag de uitwerpsnelheid.

(3) Er is een afschuining van de mal: repareer de mal (polijsten).

(4) Onevenwichtige uitwerping van het afgewerkte product (veer van de uitwerpplaat gebroken): repareer de matrijs (maak de uitwerper in balans).

(5) Onvoldoende uitwerppennen of onjuiste positie: verhoog het aantal uitwerppennen of wijzig de positie van de uitwerppennen.

(6) Vacuümverschijnsel in de mal tijdens het gieten: maak de vlek in het uitwerpgat schoon en verbeter het luchtinlaateffect.

(7) Ruwe botpositie en kolompositie van het eindproduct (achterwaarts): polijst elke botpositie en kolompositie.

(8) De injectiedruk of de drukhouddruk is te hoog: verlaag de druk op de juiste manier.

(9) De afgiftehelling van het eindproduct is te klein: verhoog de afgiftehelling.

(10) Onjuiste timing of positie van de zijschuiver: repareer de matrijs (maak de kerntrekactie normaal).

(11) Het uitwerpgebied is te klein of de uitwerpsnelheid is te hoog: vergroot het uitwerpgebied of verlaag de uitwerpsnelheid.

(12) Injectiesnelheid van de laatste sectie is te snel (braam): vertraag de injectiesnelheid van de laatste sectie.

Ontvang concurrerende prijzen, DFM-feedback en een productieplanning van het engineeringteam van ZetarMold.

Vraag een gratis offerte aan → Bekijk onze complete gids over spuitgieten voor een uitgebreid overzicht.