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注塑成型零件的縮孔為什么會(huì )出現
來(lái)源:立式注塑機廠(chǎng)家 發(fā)布時(shí)間:2018-07-03 點(diǎn)擊量:2524
在我們制作注塑成型零件時(shí),如果操作不當的話(huà),成型零件上會(huì )有些小孔,成型制件表面出現的凹陷叫縮孔,是由于塑料成型時(shí)收縮所造成的,所以大多數難以消除。注射成型的過(guò)程中,是把熔融塑料注入涼的模腔內,又因塑料導熱性很差,所以冷卻甚是復雜。
特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孔。另外模具溫度稍高部位冷凝緩慢,因而形成模具局部溫差,若加上模具本身熱傳導的差異,那模溫度偏高、傳導較差的部位就會(huì )出現縮孔。
因而,設計時(shí)應考慮采用難以出現縮孔的成型制件及模具結構。 如把筋、突出部分變細,并加圓角;或將筋設計成非實(shí)心的;把表面設計成花紋來(lái)掩飾此缺陷。
1. 壓縮不足
流道料(由主澆道、澆道和澆口組成)比成型制件壁厚(容積過(guò)小)的模具中,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,從而出現較大的縮孔。
特別是澆口過(guò)小時(shí),即使保壓時(shí)間充足,但澆口已經(jīng)凝固,使壓力傳遞不到模腔內的熔料上。尤其是對固熔點(diǎn)不一致的結品性塑料,就更易產(chǎn)生這種現象,還有易出毛刺的模具,因閉合不嚴而加不上足夠的成型壓力,也易出現縮孔。
螺桿式注射機設置有止逆環(huán),以防止熔料沿螺桿回流,但比柱塞式注射機易出縮孔。在這一點(diǎn)上,可以說(shuō)柱塞式注射機比螺扦式注射機好。如上所述,當熔料乃至型腔末端的熔料尚未凝固之前,加上足夠的保持壓力即可防止壓縮不足所造成的縮孔。
所以,增大主澆道、澆道、澆口,尤其是增大澆口直徑是很有效的。另外增大注射壓力,或加上足夠的保持壓力也很重要。而熔料不足也助長(cháng)縮孔。塑料流動(dòng)性好,如果增加壓力,因產(chǎn)生毛刺也會(huì )引起縮孔,必要時(shí)降低料簡(jiǎn)溫度或改用流動(dòng)性差的塑料能防止縮孔。
在離澆口較遠、流動(dòng)熔料的末端也容易出現縮孔,這是熔料流到末端的流路阻力引起壓力損失所造成的,所以在易出現縮孔的附近開(kāi)沒(méi)澆口、或者增加該部位的厚度也是有效的。因此,根據情況增加點(diǎn)澆口數目,或變更澆口位置更為有效。
2. 收縮量過(guò)大
成型塑料本身的熱膨脹系數較大時(shí),當然易出現縮孔。
例如PE收縮率0.02~0.05、PP收縮率0.01~0.02、PS收縮率0.002~0.006,即使只要有稍微的加強筋,就會(huì )產(chǎn)生凹痕
因此,低溫成型這種塑料就不易出現縮孔。若提高注射壓力可使更多的塑料注入模腔,所以壓力越高縮孔也就相應減小。
可是,溫度降到塑料所需最低溫度以下,即使提高注射壓力,也很難防止結品性塑料的縮孔。
例如聚丙烯、高密度聚乙烯、聚甲醛等,其結晶固體與熔融狀態(tài)的密度顯著(zhù)不問(wèn),所以防止縮孔很困難。這時(shí)如果允許用非結晶性共聚體代替,就能減少縮孔。另外,如果填充無(wú)機填充劑,如玻璃纖維、石棉等也可使縮孔變小。
3. 縮孔出現在制件工作面上
有些成型制件即使內部出現縮孔,有時(shí)也沒(méi)有妨礙。這種情形如開(kāi)頭敘述的那樣,模具溫度高的一面易出縮孔,而溫度低的—面很難出現縮孔。
所以,應把不允許出縮孔的面充分冷卻,或者相反將允許出縮孔的(即不允許出縮孔的相對面)高溫成型也很有效。
4. 模具方面
圖A 在產(chǎn)生凹痕的地方追加流邊
圖B 樹(shù)脂的通邊變寬
圖C 加強筋,狹長(cháng)狀變小
在產(chǎn)生凹痕的地方補上流邊(圖A)
在產(chǎn)生凹痕的地方的材料通邊有狹小的場(chǎng)所時(shí),把這部分加厚(圖B)
應徹底避免設計制品厚度的差異。容易產(chǎn)生凹痕的加強筋,狹長(cháng)的形狀應盡量短(圖C)
5. 注射量調整不當
螺桿式注射成型機注射終了時(shí),必須在螺桿頭部與噴嘴之間留有適當數量的熔融塑料(根據機臺的大小在5MM左右),用它來(lái)緩沖。
若這個(gè)緩沖量為零,又把注射量調整到終了時(shí),螺桿同時(shí)也頂到底,這樣在保壓時(shí)螺桿就無(wú)法前進(jìn),因而不能進(jìn)行保壓,塑料收縮就成為縮孔而表現出來(lái)。
解決的辦法是留有一定的緩沖量,使注射結束時(shí)螺扦仍能前進(jìn)數毫米乃至十幾毫米。緩沖量為零(即注射結束螺桿頂到底時(shí))會(huì )縮短注射機本身的壽命,必須注意。
6. 冷卻不均勻
成型制件壁厚極不均勻時(shí),厚壁部分比薄壁部分冷卻的緩慢,因而厚壁部分產(chǎn)生縮孔。
要消除由于壁厚不均勻產(chǎn)生的縮孔,從理論上來(lái)說(shuō)也是困難的,所以設計制件時(shí)應使壁厚均勻。也就是說(shuō),重點(diǎn)是縮小壁厚的變化。
例如設計凸臺時(shí),如果對外徑尺寸有要求,就應在中心設置消除縮孔的工藝孔;當要求凸臺強度時(shí),不應加粗凸臺本身,而應采取利用加強筋增加強度的方式。
平緩凹下的縮孔要比急劇凹陷下去的縮孔不那么顯眼,所以不要求精度的制件,應在外層已凝固,中心部分尚柔軟能夠頂出的狀態(tài)下出模,然后在空氣中或溫水中緩冷,這樣可使縮孔不明顯,不影響使用。
7. 表面固化太慢
壁厚的部位出現縮孔或光澤,是因為表面層沒(méi)有形成堅固的固化層,當中心部收縮時(shí)會(huì )將表面向內拉成縮孔,甚至由內向外擴散的熱量會(huì )將表面層再度熔解而出現光澤。
相反的,在壁厚的部位如果表面層足夠堅固,則中心部的收縮會(huì )形成真空泡??山档湍?,降低料溫,降低熔料通過(guò)壁厚區時(shí)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,厚薄緩變;使用低收縮率的塑料;添加發(fā)泡劑于塑料中。
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