Formowanie wtryskowe to proces produkcyjny polegający na wytwarzaniu części z polimerów termoplastycznych i termoutwardzalnych.

Formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych jest wykorzystywane do wytwarzania szerokiej gamy produktów, od małych pojedynczych części po duże, złożone zespoły. The Niestandardowe formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych Proces ten jest wszechstronny, ale również podatny na wady.

Zjawiska i rozwiązania różnych defektów w formowanie wtryskowe odnoszą się do zjawisk pękania, niedopełnienia, marszczenia i dziobkowania, wżerów skurczowych i przelewania się krawędzi produktów z tworzyw sztucznych podczas formowania wtryskowego oraz odpowiednich rozwiązań.

W tym wpisie na blogu analizujemy przyczyny typowych wad formowania wtryskowego w komponentach formowanych z tworzyw sztucznych zgodnie z procesem formowania tworzyw sztucznych i proponujemy metodę rozwiązywania wad formowania opartą na formowanie wtryskowe procesy.

Pękanie

Pękanie jest bardziej powszechną wadą produktów z tworzyw sztucznych, a jej głównym powodem jest odkształcenie naprężeniowe. Są to głównie naprężenia szczątkowe, naprężenia zewnętrzne i odkształcenia naprężeniowe spowodowane przez środowisko zewnętrzne.

A. Pękanie spowodowane naprężeniami szczątkowymi
Naprężenia szczątkowe są powodowane głównie przez następujące trzy przypadki, tj. przepełnienie, uwolnienie formy i metalową wkładkę.

Podobnie jak w przypadku pęknięcia w przypadku przepełnienia, rozwiązanie może dotyczyć głównie następujących aspektów.

(1) Ponieważ strata ciśnienia w zasuwie prostej jest najmniejsza, jeśli pęknięcia powstają głównie w pobliżu zasuwy prostej, należy rozważyć zastosowanie wielopunktowych zasuw punktowych, zasuw bocznych i zasuw trzonowych.

(2) Zgodnie z założeniem, że żywica nie ulega rozkładowi i pogorszeniu, odpowiednie zwiększenie temperatury żywicy może zmniejszyć lepkość stopu, poprawić płynność i zmniejszyć ciśnienie wtrysku w celu zmniejszenia naprężeń.

(3) Ogólnie rzecz biorąc, gdy temperatura formy jest niska, łatwo jest wytworzyć naprężenia, a temperaturę należy odpowiednio zwiększyć. Jednakże, gdy prędkość wtrysku jest wysoka, nawet jeśli temperatura formy jest niższa, może to również zmniejszyć generowanie naprężeń.

(4) Długi czas wtrysku i przetrzymywania również generuje naprężenia i lepiej jest go odpowiednio skrócić lub przeprowadzić Th czas utrzymywania ciśnienia przełączania.

(5) Żywice niekrystaliczne, takie jak żywica AS, żywica ABS, żywica PMMA itp., są bardziej podatne na powstawanie naprężeń szczątkowych niż żywice krystaliczne, takie jak polietylen, poliformaldehyd itp.

Gdy forma jest uwalniana i wypychana, ze względu na małe nachylenie uwalniania, typ gumy formy i wypukłą chropowatość formy, siła wypychania jest zbyt duża, co powoduje naprężenia, a czasem nawet wypychanie pręta wokół zjawiska wybielania lub pękania. Przyczynę można ustalić, uważnie obserwując miejsce pęknięcia zamka.

B. Pęknięcia spowodowane naprężeniami zewnętrznymi
Naprężenia zewnętrzne są tu głównie spowodowane nieracjonalną konstrukcją i koncentracją naprężeń, zwłaszcza w ostrych narożnikach, które wymagają większej uwagi.

C. Środowisko zewnętrzne spowodowane pękaniem
Substancje chemiczne, degradacja wodna spowodowana absorpcją wilgoci i nadmierne wykorzystanie materiałów pochodzących z recyklingu mogą powodować fizyczne pogorszenie jakości i pękanie.

Niedopełnienie

Główne przyczyny niedopełnienia są następujące:
(1) Niska temperatura cylindra z materiałem, dyszy i formy.

(2) Niewystarczająca ilość napełnienia

(3) Zbyt dużo resztek materiału w bębnie.

(4) Ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie

(5) Prędkość wtrysku jest zbyt niska

(6) Rozmiar prowadnicy i bramki jest zbyt mały, liczba bramek jest niewystarczająca, pozycja bramki tnącej nie jest właściwa.

(7) Zły układ wydechowy

(8) Czas wtrysku jest zbyt krótki

(9) Zablokowanie systemu nalewania

(10) Płynność tworzywa sztucznego jest zbyt niska.

Jako środki poprawy możemy zacząć głównie od następujących aspektów:
(1) Wydłużyć czas wtrysku, aby zapobiec zbyt krótkiemu cyklowi formowania, powodującemu cofanie się żywicy przed utwardzeniem wlewu i utrudniającemu wypełnienie gniazda formy.

(2) Zwiększenie prędkości wtrysku

(3) Zwiększenie temperatury formy

(4) Zwiększenie temperatury żywicy

(5) Zwiększenie ciśnienia wtrysku

(6) Zwiększenie rozmiaru bramki. Zasadniczo wysokość bramki powinna być równa 1/2 do 1/3 grubości ścianki produktu.

(7) Ustaw bramkę na maksymalną grubość ścianki produktu.

(8) Ustaw szczelinę wylotową (średnia głębokość 0,03 mm, szerokość 3-5 mm) lub pręt wylotowy. Jest to ważniejsze w przypadku mniejszych elementów.

(9) Pozostawić pewną (około SMM) odległość buforową między ślimakiem a dyszą wtryskową.

(10) Używaj materiału o niskiej lepkości

(11) Dodać smar

Lepka forma

W procesie produkcji formowanie wtryskoweMożna powiedzieć, że lepkie warunki pleśniowe występują często, a problem ten jest stosunkowo trudny do rozwiązania.

Gdy tak się stanie, nie tylko wymaga to dużej siły roboczej i zasobów materiałowych, aby wyjąć produkt z formy, ale także wpływa na normalną wydajność produkcji, co niezmiennie zwiększa koszty.

Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku problemu lepkiej pleśni należy przede wszystkim zastosować metodę zapobiegania z wyprzedzeniem, aby zapobiec wystąpieniu lepkiej pleśni.

Ogólna analiza przyczyn powstawania lepkich pleśni
(1) Słabe polerowanie, na przykład lepka przednia forma jest w dużej mierze spowodowana polerowaniem tylnej formy niż dobrym polerowaniem przedniej formy, próbną formą w procesie produkcyjnym bezpośrednio lepką w przedniej formie.

(2) Nierozsądna konstrukcja nachylenia uwalniania, teoretycznie nachylenie uwalniania przedniej formy jest większe niż tylnej formy, nachylenie uwalniania może również prowadzić do lepkiej przedniej formy produktu, jeśli zostanie odwrócona.

(3) Po otwarciu formy występuje podciśnienie, a produkt jest bezpośrednio zasysany do przedniej lub tylnej formy i nie można go normalnie uwolnić, co jest bardziej powszechne w przypadku produktów w skorupkach i pudełkach.

(4) Temperatura formy jest zbyt niska, gdy forma zaczyna działać, a siła zacisku produktu na formie jest zbyt duża.

W zależności od przyczyn, możemy podać dobre środki zapobiegawcze, aby zapobiec wystąpieniu problemu lepkiej pleśni, główne środki zapobiegawcze są następujące:

(1) Ponownie wypoleruj wewnętrzną warstwę formy, aby zapobiec lepkości formy spowodowanej problemem z polerowaniem.

(2) W przypadku produktów z bardziej lepką formą w tylnej formie należy zwiększyć nachylenie uwalniania formy, ale zależy to od przetwarzania produktu.

(3) Jeśli w przedniej formie występuje podciśnienie po otwarciu formy, przednia forma powinna zostać opróżniona, aby wyeliminować efekt podciśnienia.

(4) Jeśli struktura produktu wymaga temperatury formy, powinniśmy zwiększyć temperaturę formy, gdy rozpoczynamy próbę formy, aby zmniejszyć wpływ zbyt niskiej temperatury formy na najlepszy pakiet produktu.

Kanał skurczowy

Główne przyczyny kurczenia się dołu produktu są następujące:
(1) Niewystarczająca ilość dodanego materiału

(2) Temperatura materiału jest zbyt wysoka

(3) Różnica między grubością ścianki produktu a grubością ścianki jest zbyt duża.

(4） Czas wtrysku i utrzymywania ciśnienia jest zbyt krótki

(5） Ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie

(6） Prędkość wtrysku jest zbyt duża

(7) Niewłaściwa pozycja bramki

Jako środki poprawy, główne aspekty można rozpocząć od następujących:
Przyczyna jam skurczowych jest również taka sama jak w przypadku niedopełnienia, w zasadzie można ją rozwiązać poprzez przepełnienie, ale istnieje ryzyko naprężeń, należy zwrócić uwagę na jednolitą grubość ścianki w projekcie, a grubość ścianki żeber wzmacniających, wypukłych kolumn i innych miejsc powinna być zmniejszona tak bardzo, jak to możliwe.

Krawędź przelewu

Główne przyczyny przepełnienia produktu są następujące:

(1) Temperatura cylindra, dyszy i formy jest zbyt wysoka.

(2) Ciśnienie wtrysku jest zbyt duże, a siła zacisku zbyt mała.

(3) Dopasowanie formy nie jest ścisłe, występują zanieczyszczenia lub szablon został zdeformowany.

(4) Słaby układ wydechowy

(5) Przepływ tworzywa sztucznego jest zbyt dobry

(6) Ilość dodanego materiału jest zbyt duża.

W przypadku leczenia przelewowego należy skupić się głównie na poprawie formy

A w warunkach formowania może zacząć zmniejszać płynność. W szczególności można zastosować następujące metody.

(1) Zmniejszenie ciśnienia wtrysku

(2) Obniżenie temperatury żywicy

(3) Stosowanie materiałów o wysokiej lepkości

(4) Obniżenie temperatury formy

(5) Oszlifować powierzchnię formy, na której występuje przelew.

(6) Użyj twardszej stali do formowania

(7) Poprawa siły zacisku

(8) Dostosowanie dokładnej powierzchni klejenia formy i innych części

(9) Zwiększenie kolumny nośnej formy w celu zwiększenia sztywności.

(10) Określenie rozmiaru różnych szczelin wylotowych w zależności od różnych materiałów.

Burns

W zależności od oparzeń spowodowanych różnymi warunkami mechanicznymi, pleśnią lub formowaniem, stosowane są różne rozwiązania.

(1) Przyczyny mechaniczneNa przykład, z powodu nieprawidłowych warunków powodujących przegrzanie cylindra, tak że żywica rozkłada się w wysokiej temperaturze i jest wtryskiwana do produktu po spaleniu, lub z powodu dyszy i gwintów śrubowych w krótkim materiale, zaworu zwrotnego i innych części powodujących stagnację żywicy, rozkład i odbarwienie są wprowadzane do produktu, z ciemnobrązowymi śladami przypalenia w produkcie.

W takim przypadku rozwiązaniem powinno być wyczyszczenie dyszy, śruby i lufy.

(2) Przyczyną pleśni są głównie słabe spaliny.

Ten rodzaj oparzenia zwykle występuje w stałym miejscu i łatwo go odróżnić od pierwszego przypadku.

Rozwiązaniem w tym przypadku powinno być zwrócenie uwagi na takie środki, jak dodanie szczeliny wydechowej z powrotem pręta wydechowego.

(3) Pod względem warunków formowaniaCiśnienie wsteczne powyżej 300 MPa spowoduje przegrzanie części lufy i oparzenia.

Gdy prędkość obrotowa śruby jest zbyt wysoka, spowoduje to również przegrzanie, zwykle w zakresie od 40 do 90 obr / min jest dobra.

W przypadku braku zbiornika wydechowego lub małego zbiornika wydechowego, wysoka prędkość wtrysku spowoduje przegrzanie gazu.

Srebrny drut

Powierzchnia produktu ma srebrny drut i zmarszczki głównie z następujących powodów:
(1) Tworzywa sztuczne zawierają wilgoć i substancje lotne

(2) Temperatura materiału jest zbyt wysoka lub zbyt niska.

(3) Ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie

(4) Rozmiar prowadnicy i bramki jest zbyt duży.

(5) Wkładka nie jest wstępnie nagrzana, a temperatura jest zbyt niska.

(6) Naprężenia wewnętrzne produktu są zbyt duże.

Następujące elementy mogą zostać poprawione
Srebrna linia jest głównie spowodowane absorpcją wilgoci przez tworzywo sztuczne. W związku z tym zasadniczo należy suszyć w temperaturze o 10 ~ 15 ° C niższej niż temperatura ugięcia żywicy. W przypadku bardziej wymagających serii wosków z drzewa PMMA, należy je suszyć w temperaturze około 75t przez 4 do 6 godzin.

Zwłaszcza w przypadku korzystania z automatycznego leja suszącego, konieczne jest wybranie rozsądnej pojemności zgodnie z cyklem formowania (objętość formowania) i czasem suszenia, a także rozpoczęcie pieczenia materiału na kilka godzin przed rozpoczęciem wtrysku.

Linie spawania odnoszą się do defektu powierzchni spowodowanego spawaniem dwóch strumieni. Przyczyny: Jeśli w wytwarzanych częściach znajdują się otwory, wkładki lub metody formowania wtryskowego z wieloma bramkami lub grubość ścianek części jest nierówna, mogą być generowane linie spawu.

Znaki zlewu Jest to zjawisko, w którym powierzchnia części jest wklęsła na grubości ścianki.

Przyczyny(1) Ciśnienie wtrysku lub ciśnienie utrzymywania jest zbyt niskie (2) Czas utrzymywania lub czas chłodzenia jest zbyt krótki (3) Temperatura stopu lub temperatura formy jest zbyt wysoka (4) Nieprawidłowy projekt struktury części.

Ponadto zbyt długi czas stagnacji materiału w krótkim czasie również spowoduje powstanie srebrnej linii. Podczas mieszania różnych rodzajów materiałów, takich jak polistyren i żywica ABS, żywica AS, polipropylen, polistyren itp.

Linie przepływu

W procesie formowanie wtryskoweCzasami możemy spotkać się ze zjawiskiem fluktuacji na powierzchni produktów formowanych wtryskowo, które często nazywane są liniami przepływu.

Powstawanie linii przepływu jest głównie spowodowane napełnianiem mięsem, wysoka temperatura stopu spotyka się z niską temperaturą ścianki wnęki formy i tworzy twardą skorupę, gdy warstwa skorupy podlega działaniu siły przepływu stopu, zostanie oddzielona od powierzchni wnęki formy i spowoduje niespójne chłodzenie, a tym samym pojawienie się linii przepływu.

Główne przyczyny powstawania śladów przepływu (wzór przepływu)
(1) Słaba płynność tworzywa sztucznego

(2) Niska temperatura materiału, niska temperatura formy, niska temperatura dyszy, niska prędkość wtrysku, niski stopień wypełnienia formy, niewystarczająca podaż materiału.

(3) Małe ciśnienie wtrysku, niska lokalna temperatura na bramce

(4) długi proces zalewania, mały przekrój, mały rozmiar wlotu, kręty kanał przepływu, wąska i niewłaściwa wnęka na zimny materiał, zimny materiał, dzięki czemu opór przepływu stopionego materiału, szybkie chłodzenie

(5) Cienkie ścianki, duża powierzchnia i złożony kształt części plastikowe

Rozwiązanie
(1) Odpowiedni do wyboru lepszego przepływu materiałów

Jeśli jest to czysty materiał formy, można odpowiednio zwiększyć temperaturę przetwarzania (można również dodać trochę dyspergatora smarującego), aby poprawić płynność.

Jeśli zawiera wypełnienie, można dodać trochę środka dyspergującego smar i innych dodatków, aby poprawić płynność stopu

(2) Prawidłowo zwiększyć temperaturę formy i dyszy, wyregulować szybkość wtrysku i szybkość napełniania formy.

(3) Zwiększyć ciśnienie wtrysku i czas podtrzymania oraz ustawić grzałki na skrzyżowaniu, aby zwiększyć lokalną temperaturę skrzyżowania.

(4) Odpowiednio rozszerzyć bramę i pozostać w obszarze, zmienić lokalizację skrzyżowania, zwiększyć wnękę na zimny materiał i inne środki, aby uniknąć generowania wzorców przepływu.

Wypaczenie i deformacja

Główne przyczyny wypaczania i deformacji produktów są następujące:

(1) Temperatura formy jest zbyt wysoka, czas chłodzenia jest niewystarczający.

(2) Różnica grubości między produktami

(3) Niewłaściwa lokalizacja bramy, liczba wyciętych bram nie jest odpowiednia.

(4) Niewłaściwa lokalizacja i nierównomierna siła

(5) Plastyczna orientacja molekularna jest zbyt duża

Wypaczenie i odkształcenie wtryskiwanych produktów jest bardzo trudnym problemem. Główny problem powinien być rozwiązany na etapie projektowania formy, podczas gdy efekt dostosowania warunków formowania jest bardzo ograniczony.

Przyczyny i rozwiązania wypaczenia i deformacji można opisać poniżej:

(1) Odkształcenia spowodowane naprężeniami szczątkowymi spowodowanymi warunkami formowania można wyeliminować poprzez zmniejszenie ciśnienia wtrysku, podniesienie formy i ujednolicenie temperatury formy, zwiększenie temperatury żywicy lub zastosowanie metod wyżarzania.

(2) Gdy odkształcenie naprężeniowe jest spowodowane słabym uwalnianiem formy, można je rozwiązać poprzez zwiększenie liczby lub powierzchni popychaczy i ustawienie nachylenia uwalniania formy.

(3) Jeśli metoda chłodzenia nie jest odpowiednia, przez co chłodzenie nie jest równomierne lub czas chłodzenia nie jest wystarczający, można dostosować metodę chłodzenia i wydłużyć czas chłodzenia. Na przykład, obwód chłodzenia można ustawić jak najbliżej odkształcenia.

(4) W przypadku odkształceń spowodowanych skurczem formowania, konieczna jest zmiana projektu formy. Wśród nich najważniejszą rzeczą jest zwrócenie uwagi na ujednolicenie grubości ścianki produktu.

Czasami, w ostateczności, konieczne jest skorygowanie deformacji poprzez pomiar deformacji produktu i przycięcie formy w przeciwnym kierunku.

Żywice o dużym skurczu, generalnie żywice krystaliczne (takie jak poliformaldehyd, nylon, polipropylen, polietylen i żywice PET) mają większe odkształcenia niż żywice niekrystaliczne (takie jak żywice PMMA, PVC, polistyren, żywice ABS i żywice AS).

Ponadto odkształcenie żywicy wzmocnionej włóknem szklanym jest również w dużej mierze spowodowane ułożeniem włókien.

Bąbelki

Wyprodukowane produkty mają bańki głównie z następujących powodów:
(1) Tworzywo sztuczne nie jest wystarczająco suche, zawiera wilgoć

(2) Tworzywo sztuczne ma skład dea

(3) Prędkość wtrysku jest zbyt duża

(4) Ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie

(5) Temperatura usterki jest zbyt niska, forma nie jest wypełniona

(6) Zły wydech formy

(7) Powietrze jest doprowadzane od strony ładowania.

W zależności od przyczyn powstawania pęcherzyków powietrza, środki zaradcze mające na celu rozwiązanie problemu są następujące:

(1) Gdy grubość ścianki produktu jest duża, szybkość chłodzenia jego zewnętrznej powierzchni jest szybsza niż części środkowej, dlatego w miarę chłodzenia żywica w części środkowej kurczy się i rozszerza na powierzchnię w tym samym czasie, powodując niedopełnienie części środkowej. Sytuacja ta nazywana jest pęcherzykiem próżniowym.

Rozwiązania są głównie następujące:
W zależności od grubości ścianki należy określić rozsądny rozmiar wlewu i wlewu. Zasadniczo wysokość bramki powinna wynosić 50%-60% grubości ścianki produktu.

B: Do momentu zamknięcia bramki należy pozostawić pewną ilość dodatkowego materiału wtryskowego.

C: Czas wtrysku powinien być nieco dłuższy niż czas uszczelnienia bramki.

D: Zmniejsz prędkość wtrysku i zwiększ ciśnienie wtrysku.

E: Należy używać materiałów o wysokiej lepkości topnienia.

(2） Pęcherzyki spowodowane wytwarzaniem lotnego gazu, rozwiązania są głównie następujące:

A: Odpowiednie suszenie wstępne

B: Zmniejsz wysoką temperaturę topnienia żywicy, aby uniknąć generowania gazu rozkładowego.

(3) Pęcherzyki spowodowane słabą płynnością można rozwiązać poprzez zwiększenie temperatury żywicy i formy oraz zwiększenie prędkości wtrysku.

Znaki stresu

Formowanie wtryskowe Przetwarzanie produktów z formy, gdy części z tworzywa sztucznego, jeśli użycie górnego pręta wyrzucone, górny pręt często pozostawia głębokie lub płytkie ślady na plastikowych częściach.

Jeśli ślady te są zbyt głębokie, wystąpi tak zwane zjawisko bieli, a w poważnych przypadkach top pojawi się przez plastikowe części sytuacji znanej jako górna eksplozja.

Części formowane wtryskowo z tworzyw sztucznych Zjawisko pojawiania się śladów naprężeń jest głównie spowodowane siłą przylegania produktu do formy, a części z tworzywa sztucznego na częściach wyrzutnika do pozycji wyrzutnika pręta wyrzutnika w celu wytworzenia białych śladów.

Konkretne powody i metody poprawy są następujące:
(1) Jeśli temperatura formy jest zbyt niska lub zbyt wysoka: dostosuj odpowiednią temperaturę formy.

(2) Zbyt duża prędkość wyrzucania: zmniejszyć prędkość wyrzucania.

(3) Występuje fazowanie formy: napraw formę (polerowanie).

(4) Niewyważony wyrzut gotowego produktu (pęknięta sprężyna płyty wyrzutnika): naprawa formy (wyważenie wyrzutnika).

(5) Niewystarczająca liczba sworzni wypychacza lub niewłaściwa pozycja: zwiększ liczbę sworzni wypychacza lub zmień pozycję sworzni wypychacza.

(6) Zjawisko podciśnienia w formie podczas formowania: oczyść plamę w otworze wyrzutnika i popraw efekt wlotu powietrza.

(7) Zgrubna pozycja kości i pozycja kolumny gotowego produktu (wstecz): wypoleruj każdą pozycję kości i pozycję kolumny.

(8) Ciśnienie wtrysku lub ciśnienie utrzymywania ciśnienia jest zbyt duże: należy odpowiednio zmniejszyć ciśnienie.

(9) Nachylenie uwalniania z formy gotowego produktu jest zbyt małe: zwiększ nachylenie uwalniania z formy.

(10) Nieprawidłowy czas lub pozycja suwaka bocznego: napraw formę (spraw, aby wyciąganie rdzenia odbywało się normalnie).

(11) Obszar wyrzutnika jest zbyt mały lub prędkość wyrzutnika jest zbyt duża: zwiększ obszar wyrzutnika lub zmniejsz prędkość wyrzutnika.

(12) Prędkość wtrysku ostatniej sekcji jest zbyt duża (zadziory): zmniejsz prędkość wtrysku ostatniej sekcji.