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注塑真空泡-现场实战案例汇集(一)

2015-04-23 艾邦高分子


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第一章 真空泡的改善


在注塑产品中,我们剖开就不难发现,在塑胶的中心或边缘存在空洞,这些空洞有两种情况,第一部份是气泡,第二部份则是真空泡

气泡有空气泡与水蒸汽泡,这些通常就是因为材料干燥不好或模具排气不良所导致的结果。材料干燥不好的话,材料含有水份加热融溶后,融体内就会包含水蒸汽,并一同注入型腔形成空泡。模具排气不良的话,融体注入型腔的同时,型腔内的空气来不及完全排出,到型腔注满时,就会有部份空气存在于型腔末端,从而在末端位置或其附近,形成烧焦或空泡不良。对于气泡来说,路径清晰在此就不再做分析了。

所谓真空泡,就是非空气或水蒸气所形成的空洞并以真空形式存在。如下图所示就是真空泡。



真空泡横剖图

真空泡的形成,是因为融体收缩产生的结果。假若成型一个长方体结构的产品,如下图:

产品示意图


当融体注入型腔后,型腔表面最先凝固并定型,继续射出,产品的中心持续流动直至射出结束或浇口冻结为止。此时型腔里面的融体不再流动,凝固层由外表面向中心位置推进。冷却的同时产品的体积一定会减少,此时最外层收缩会向里凹陷,但由于收缩的局限性与产品臂力的支撑,凹陷的程度是有限的。

外表向内收缩图示


冷却的同时产品中心融体开始凝固并体积减少,中心位置必向外侧收缩拉伸,但由于外围已经凝固并封闭透不了气,大的体积已经定型,此时中心向六面拉伸使内部体积收缩减小,导致中心位置产生空洞。

中心真空泡产生示意图


真空泡形成的原因就是这样,都是相反方向收缩拉伸的结果。所有注塑成型产品都一定存在,只是存在的位置与程度不同而已。存在位置不重要与存在程度较小的真空泡,一般都不会影响产品的寸法与强度质量,所以我们并不关注它,但它确实存在于我们的产品中。当真空泡的存在影响了产品外部形状,或是造成其产品的外形收缩不正常时,我们就会发现产品的异常,从而可以切开产品观察真空泡的空洞现像。


真空泡写真图

真空泡的存在形式是不稳定的,也就是说所有条件完全一样,注塑出来的产品有真空泡的影响就不一定一样了,射出结束后型腔内部融体自由收缩,所产生的真空泡也就不完全相同了,不确定它的位置,不确定它的大小,所以也就导致了产品的不稳定。

对策:要消除真空泡,主要是从成形与模具上来解决,但不管是从哪一方面都是使其更有利于充填型腔、压实产品。比如射出压力增加,射出时间增加,模温升高等等。模具方面最显著的是浇口加大,当然主流道加大、分流道加大也有一定的作用。当然设备上的射嘴孔径加大也能起到一定作用。


一、孔径间中不良改善


孔径如下图所示,从正面看就是一个圆,从侧面看则是一个长方形,这两个方向能管的只是一个面而已,但从立体思维角度看,其孔径内臂则是一个圆柱体,如下图所示。


从面的角度看到的圆



从立体的角度看到的圆


孔径测量时用的是PG,那么PG只能检测到最小值,而比最小值大的地方都被辟空了,首先要确定的是孔径的规范性,若孔径是标准圆则不存在什么问题,但现实中塑胶产品并不存在完全标准的孔。所以孔径内侧任何位置的变化都会导致孔径值的变化。

孔径的不稳定,也就是其最小值的位置产生变化或者是最小值的值产生变化。那么我们要改善它,就是想办法让其不要变化或是变化值减至最小。

由于型芯是一定的,并脱模顺利的话,在模具上是不存在什么变量。条件是固定的,所以设备上的变量也是正常的波动值范围。那么它的不稳定性因素,就只有其产品内部分子活动及其外部收缩的不同而已了。

例1:Worm中心孔不稳定的改善


产品图浇口0.48mm

中心孔不稳定,

间中有小于下限0.01-0.03的不良



NG产品横切图

侧面有真空泡的存在

原因:由于浇口小,型腔实际受压不足,导致型腔中心空洞产生.空洞与中心孔之间的胶位收缩时,整体向内收缩.中心孔变成非标准圆,导致中心孔小于规格不良产生.

对策:

1.成形条件改善无效果。

2.产品进浇口加大OK。



浇口0.48mm加大至0.80mm

浇口加大至0.80mm后型腔受压得到改善,

如下图示:


改善后OK

真空泡消失


例2:4P009174中心孔不稳定的改善


臂厚真空泡产生导致不稳定

模具温度40度调至110度,中心针加大0.14mm,改善OK。


二、高度间中不良改善


从一个面到另一个面的高度,一般取最大值,即面到另一面最大点的高度。间中高度不良的原因与前面一样,由于型腔是一定的,并脱模顺利的话,在模具上是不存在什么变量。条件是固定的,所以设备上的变量也是正常的波动值范围。那么它的不稳定性因素,就只有其产品内部分子活动及其外部收缩的不同而已。


例:高度不稳定改善状况

不良内容:总高度不稳定

公差:5.45/5.45-0.05

波动值:0.02--0.04mm

改善内容:

1.顶针板顶出面作避空


此方法无效果


2.模具5#.6#.7#.8#.9#板厚度光面


此方法无效果


3.成形条件改善其波动值,其它寸法先不管的情况下

压力:600至1500

速度:10至150

保压时间:0.5至3.0

位置:5至9

此方法无效果


4,浇口加大

由于浇口小,融体在型腔流动中浇口就已经凝固,材料收缩得不到有效的融体补充,导致产品中心形成真空泡与高度方向外臂凹陷等缺陷,从而影响其高度产生不良。

浇口加大,能有效补充融体,避免了空洞与凹陷的产生,高度也就得以稳定。


三、外径间中不良改善

圆的外径取最大值,即圆周面上最大的径向直径之值。由于型腔是一定的,并脱模顺利的话,在模具上是不存在什么变量。条件是固定的,所以设备上的变量也是正常的波动值范围。那么它的不良产生因素,就只有其产品内部分子活动及其外部收缩的不同而已了。


例:MK118F外径不良改善


以上外径分三段管理,其值相差较大,由于受压不足,中心有空洞产生收缩,所以4.75位置的中间段向内凹陷而最小。那么改善它就是尽可能的填满其空洞。

成形改善内容; 压力;850至1150 模温;70至90

时间;5秒至6秒 冷却;14秒至7秒

三段差值,改善前:0.04--0.07 NG

改善后:0.01--0.03 OK


四、间中缩水的改善

由于产品受压不足,内部分子活动欠缺及其外部收缩的原因,导致产品外表面缩水或凹陷不良的产生。


例:VS7067000000缩水的改善

上端平面缩水凹陷不良

原因:浇口小型腔内部受压不足。

对策:浇口点从0.33mm修整至0.4mm。


改善后效果确认OK。


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