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注塑成型缺陷分析之熔接痕
发布日期:2017-07-05浏览次数:1920Tags:技术文章

介绍:

 又称熔接线、熔接缝,熔接痕不仅使塑件的外观质量受到影响,而且使塑件的力学性能如冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率等受到不同程度的影响。 


形成原因: 

一.材料:

物料流动性不好,熔体前锋愈流愈慢,愈流愈冷,当熔接线形成时,熔体前锋的温度已经下降得很低了,造成结合不良,此时会产生明显的熔接痕。 

 

二.模具:  

1.浇口尺寸或位置不合理; 

2.排气不良或没有排气孔; 

3.制品壁厚过小或差异过大; 

4.嵌件位置不当; 

5.制品设计不合理,波前汇合角过小。 

 

三.工艺: 

1.料筒、喷嘴温度设定过低; 

2.背压设定不足; 

3.注射压力或注射速度过低; 

4.锁模力过大造成排气不良; 

5.模具温度过低或熔体汇合处模温过低。 

 

解决措施: 

 

材料方面: 

1.应在满足注射件力学性能要求的前提下,首先选用无定形韧性聚合物或半结晶性聚合物,避免选用无定形脆性聚合物,尽量选用表观粘度低、松弛时间短、分子量小的材料,或在材料中加入润滑剂以增加熔体的流动性; 

2.选用半结晶性聚合物时,应选用含有成核剂的塑料品级,因为含有成核剂的半结晶性聚合物结晶晶粒比不含成核剂的聚合物细致,有利于提高熔接痕的强度; 

3.必须选用填料或增强材料时,应尽量选用比表面积和长径比较小的填料或增强剂; 

4.对于表面无法避免的V形槽,打磨表面可以提高拉伸强度和冲击强度。

 

工艺方面: 

1.在分解温度以下合理提高熔体温度与模具温度,但提高熔体温度与模具温度会延长成型周期; 

2.适当提高注塑压力和保压压力; 

3.适当增加注射速度或缩短注射时间; 

4.对于有些制品,可在成型后进行适当的热处理,以消除成型过程中的残余应力,也有利于改善熔接痕的外观质量与强度。 

 

模具方面: 

1.合理设置浇口位置。避免流程过长导致的前锋料流温降过多,另外,要避免小浇口正对着一个大型腔,防止熔体在较高的剪切速率下产生喷射流动或蠕动,防止熔料充射到型腔对面产生向回折叠堆积,冷却后形成无规则的波纹状熔接痕;  

2.适当增加浇口数量。对尺寸较大的制品,适当增加浇口数比少浇口的熔体充模流程与时间大大缩短,流动中的熔体温度与压力损失减少, 从而有利于料流前锋面熔体的相互熔合,提高熔接质量,减轻熔接痕的外观明显程度,不使用过小的浇口尺寸。增大流道或浇口截面积,可提高熔体充模时的体积流率,缩短充模时间,减少熔体温度与压力损失,有利于料流汇合处的熔体分子相互扩散与缠结,减小熔接痕; 

3.适当部位增设排气槽。避免因模具排气不良,模腔压力过大,料流不畅,导致分支料流动过程中物理特性改变。另外在熔接痕出现的部位增设冷料穴也是消除熔接痕的有效方法;  

4.合理的冷却水系统。模温越低越不易于熔体的充分熔合。模具设计时,若冷却水道距熔体汇合处太近,则接缝处的熔体因温度降低,黏度升高而无法充分熔合,必产生明显的熔接痕。冷却设计不当,还会造成模具温度分布相差过大,致使熔体充模时型腔不同部位因温差导致填充速度不同,从而引起熔接痕;  

5.适当降低模具型腔、型芯的表面粗糙度。型腔、型芯的表面粗糙度也影响熔体充模流动速度。表面粗糙度值过大,流速减慢,模壁冷凝层加厚,料流截面减小,流动阻力进一步增大,温降扩大,分支料流的熔接强度受损。另外模具制作时,若型腔表面粗糙度不一致,则会因熔体充模速度不同而导致熔接痕的生成; 

6.在熔接痕部位布置加热系统,在熔接痕部位布置加热系统可以提高熔体流动前锋的温度,提高熔体熔合强度,改善熔接痕部位的性能; 

7.采用变模温技术消除熔接痕,注塑成型的充填阶段采用高模温,可以确保产品的质量,后充填阶段采用低模温,可以缩短周期时间,这样高低模温交替以兼顾产品质量与生产效率的技术就叫作变模温技术。

模具内部的控温方式有电加热,高温介质(如油和水)加热,蒸汽加热,脉冲式冷却,模具外部的控温方式有火焰加热,红外线加热,电磁加热,如近年发展的表面高光注塑成型技术即是利用高温介质实现模具控温,其实现过程是:注塑机合模之前, 将高压热水通入定模模芯, 合模后首先把定模模腔表面温度提高到一个较高的设定值, 通常要达到塑料的热变形温度。

 

然后, 注塑机开始向模腔中注射熔料, 在注塑机完成保压转入冷却后, 定模模芯通入高压冷水, 待模具温度快速下降到一个设定值后开模,完成整个注射过程; 

 

8.热流道多浇口顺序控制消除熔接痕,如果注塑件采用热流道系统可采用多浇口顺序控制系统消除熔接痕。