注塑成型零(líng)件表麵縮孔,從六個方麵一一分析到位!
成型製件表麵出現的凹陷叫縮(suō)孔(kǒng),是由於塑料成型時收縮所造成的,所以大多數難以消除。注(zhù)射成型的過程中,是把熔融塑料注入(rù)涼的模腔內,又因塑料導(dǎo)熱性很差(chà),所以冷卻甚(shèn)是複雜(zá)。
特(tè)別是厚壁部分比薄壁部分冷卻較緩慢,因而厚壁部分易出現縮(suō)孔。另外模具(jù)溫度稍高部位冷凝緩慢,因(yīn)而形成模具局部溫差,若加上模具本身熱(rè)傳導的差異,那(nà)模溫度偏高、傳導較(jiào)差的部位就會(huì)出現縮孔(kǒng)。
因而,設計時應考慮采用難以出現縮(suō)孔的成型製件及模具(jù)結構。如把筋、突(tū)出部分變細,並加圓角;或將筋設計成非實心(xīn)的;把表麵設計成花紋來(lái)掩飾此缺陷。
1. 壓(yā)縮不足(zú)
流道料(liào)(由主澆道、澆道和澆口組成(chéng))比成型製件壁厚(容積過(guò)小)的模(mó)具中,因注射壓力不能充分作用到模腔內的熔料上,使收縮量增大,從(cóng)而(ér)出現較大的縮孔。
特別是澆口過小時,即使保壓時間充足,但澆口已經凝固,使壓力傳遞不到模腔內的熔料(liào)上。尤其是對固熔點不一致的結品性塑料,就(jiù)更易產生這(zhè)種現象,還有易出毛刺的模具,因閉合不嚴而加不上(shàng)足夠的成型壓力,也易出現縮孔。
螺杆式注(zhù)射機設置(zhì)有止逆環,以防止熔料沿螺杆回流,但比柱塞式注射機(jī)易出縮孔。在這一點上,可以說柱塞式注(zhù)射機比螺扡(qiān)式注射機(jī)好。如上所述,當熔料乃至型腔末端的熔料尚未凝固之前,加上足夠的(de)保(bǎo)持壓力即可防止壓縮(suō)不足所(suǒ)造成的(de)縮孔。
所以,增大主(zhǔ)澆(jiāo)道、澆道、澆口,尤其是增大澆口(kǒu)直徑是很有效的。另外增大注射壓力(lì),或加上足夠的(de)保持壓力也很重要。而熔料不足也助長縮孔。塑料流(liú)動性好,如果增加壓力,因產(chǎn)生毛刺(cì)也會引起縮孔,必要時降低料簡(jiǎn)溫度或改用流動(dòng)性(xìng)差的塑料能防止縮孔。
在離澆口較遠、流動熔料的(de)末端也容易出現縮(suō)孔,這(zhè)是熔料(liào)流到末端的流路阻力引(yǐn)起壓力(lì)損失所造成的,所以在易出現縮孔的附近開沒澆口、或者增加該部位的厚度也是有(yǒu)效的(de)。因(yīn)此,根(gēn)據情況增加點澆口數目,或變更澆口位置更為(wéi)有效。
2. 注射量調整不當
螺杆式注射成型機注射終了時,必須在螺(luó)杆頭部與噴嘴之間留有適當數量的熔融塑料(根據機台的大小在5MM左右),用它來緩(huǎn)衝。
若這個緩衝量為零,又把注(zhù)射量調整到終(zhōng)了時,螺杆同時也(yě)頂到底,這(zhè)樣在保壓時螺杆就無法前進,因而不能進行保壓,塑料收縮就(jiù)成為縮孔(kǒng)而表現出來。
解決的辦(bàn)法是留有一定的緩衝量,使注射結束時螺扡仍能前進數毫米乃至十幾毫米(mǐ)。緩衝量為零(即注射結束螺杆頂到底時)會縮短注射機本身的壽命,必(bì)須注意。
3. 縮孔(kǒng)出現在製件工作麵上
有些成型製件即使內部出現(xiàn)縮孔,有時(shí)也沒(méi)有妨礙。這種情形如開頭敘述的那樣,模具(jù)溫度高的一麵易出縮孔,而溫度低的—麵很難出(chū)現縮孔。
所以,應把不(bú)允許(xǔ)出縮孔的麵充分冷卻,或者相反將允許出縮孔的(即不允許(xǔ)出縮孔的相對(duì)麵)高溫成型也很有效。
4. 冷卻不均勻
成型製件壁厚極不均(jun1)勻時,厚壁(bì)部分比薄壁部分(fèn)冷卻的緩(huǎn)慢,因而厚壁(bì)部分(fèn)產生縮孔。
要消除由於壁厚不均勻產生的縮孔(kǒng),從理論(lùn)上來說也是困(kùn)難的,所(suǒ)以設計製件時應使壁厚均勻(yún)。也(yě)就是說,重點是縮小壁厚的變化。
例(lì)如設計凸台時,如果對外徑尺(chǐ)寸有要求,就應(yīng)在中心設置消除縮孔的工藝孔;當要(yào)求凸台強度時,不應加粗凸台本身(shēn),而應采取利用加強筋增加強度的方式。
平(píng)緩凹下的縮孔要比(bǐ)急(jí)劇凹陷下(xià)去的縮孔不那麽顯眼,所以不要(yào)求精(jīng)度的製件,應在(zài)外層已凝固,中心部分尚柔軟能(néng)夠頂出的狀態下出模,然(rán)後在空(kōng)氣中或溫水中緩冷,這樣可使縮孔不明顯,不影響使用。
5. 收縮量過大
成型塑料本身的熱膨脹係(xì)數較大時,當然易出現縮孔。
例如PE收縮率0.02~0.05、PP收縮(suō)率0.01~0.02、PS收縮率0.002~0.006,即(jí)使隻要有稍微的加強筋,就會(huì)產生(shēng)凹痕
因此,低溫(wēn)成型這種(zhǒng)塑料就不易出現縮孔。若提高注射壓力可使(shǐ)更多的塑料注入(rù)模腔,所以壓力越高縮孔也就相應減(jiǎn)小。
可是,溫度降到塑料所需最低溫(wēn)度以(yǐ)下,即使提高注(zhù)射壓力,也很難防止結品性塑料的縮孔。
例如(rú)聚(jù)丙烯、高密度聚乙烯、聚甲(jiǎ)醛(quán)等(děng),其(qí)結晶固體與熔融狀態的密度顯著不問,所以防止縮孔很困難。這時如果允許用非結晶性共聚(jù)體代(dài)替(tì),就能減(jiǎn)少縮孔。另外,如果填充(chōng)無機填充劑,如玻璃纖維、石棉等也可(kě)使(shǐ)縮孔(kǒng)變小。
6. 表麵固化太慢
壁厚(hòu)的部位出(chū)現縮孔或(huò)光澤(zé),是因為(wéi)表(biǎo)麵層沒有形成堅固的固化層,當中心部收縮(suō)時會(huì)將表麵向(xiàng)內拉成縮孔,甚至由內向外擴散的熱量會將表麵層(céng)再度熔解而出現光澤。
相反的,在(zài)壁厚的部位如果表麵層足夠堅固,則中心(xīn)部的收縮會形成真(zhēn)空泡。可降低(dī)模溫,降低料溫,降低熔料通過壁厚區時的速度,使固化層較厚(但易出現真空泡);調整壁厚,如筋部減薄(báo),厚(hòu)薄緩變;使用低收縮率(lǜ)的塑(sù)料;添加(jiā)發泡劑於塑(sù)料中。
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