结晶型工程塑料例如POM (聚甲醛)、PA(尼龙)、PBT和PET(聚酯)由于杰出的机械性能、耐热性和电气性质而被广泛应用。同时具有优异的抗化学性、低内应力及高抗冲击性等。同时在许多应用上,工程塑料制件要求有较高的外观质量。
1、对表面缺陷的调查与了解
要解决制品表面缺陷问题首先必须了解缺陷发生时的成型位置,以及成型时何时缺陷真正发生。
实际射出成型时,观察表面缺陷的同时,对于下列与发生缺陷有关问题,必须认真地思考和调查:
— 缺陷发生于每一次射出成型或属于偶然发生?
— 缺陷是否总是发生于相同的模穴?
— 缺陷在成型时是否总是发生于相同的位置?
— 缺陷在模具设计和制造时是否已被预估到会发生?
— 缺陷在流道浇口上是否已经明显发生?
— 当使用新的一批原料时,缺陷产生何种反应?
— 缺陷是否只发生在某一台注塑机或者也发生于其他注塑机?
2、分析表面缺陷产生原因
表面缺陷可能由许多不同的因素引起。分析表面缺陷产生的原因时,必须系统考虑注塑成型过程和塑料熔体在模具内的流动。
建议从以下几个方面考虑表面缺陷产生的原因:
— 原料:干燥,原料的质量,杂质(外来物);
— 射出成型条件:熔胶温度,射出速度和切换点;
— 射出设备的异常,例如磨损和死角;
— 流道系统和浇口的设计(主流道、分流道、冷料穴、浇口等);
— 原料助剂或添加物,例如颜料;
— 塑料原料的分子结构特征及组分。
3、表面缺陷发生的几种情况
1)规则的局部缺陷
表面缺陷有规律地发生在制品相同的地方。这表明射出喷嘴或流道浇口存在缺陷问题。根本原因可能是流道、浇口及注塑制件的形状和结构设计存在缺陷,举例来说,锐利的边缘,壁厚的突然变化等。另外的原因可能是成型条件不正确,例如射出设定或切换点有问题。
2) 不规则的局部缺陷
当表面缺陷不规则的发生在不同的位置,应该检视原料(原料的品质,灰尘杂质出现与否),其他因素例如低的熔化温度、背压、螺杆速度和螺杆后退的设定也是考虑的重要因素。
3) 表面缺陷覆盖制品的大面积区域
这种缺陷通常扩展到整个成型制品,在喷嘴上也可见到缺陷现象。此时应该检查是否已经发生熔胶分解,可通过强制射出熔胶在开阔处,并观察射出胶体是否含有气泡或变色来确认。熔胶分解有聚合物分解和添加物的分解两种情况,造成的原因是熔胶过热或太长的驻留时间。对于吸湿性的工程塑料,如果成型原料未充分干燥,则水分解也可造成这种缺陷。
4、表面缺陷的改进建议
对于工程塑料制造的零件,如果外观要求很严,最好不要采用热流道射出成型制品。使用能将成型制品隔绝喷嘴热量的分流道,藉此减少表面缺陷产生的机会。射出机或热流道喷嘴的冷料,应该设置冷料穴,避免进入模具型腔。
1)各种表面缺陷图片:
2)实际生产中,经常发生不同的表面缺陷同时存在,使得任何调查它们的来源和消除方式变得更加困难。
下列表格中列出不同的表面缺陷和改进方法:
缺陷现象 |
原料级别 |
发生于何处和何时 |
可 能 原 因 |
可能的消除方式 |
在流动方向的条纹 |
全 部 |
·每次射出时 ·包含大区域 |
·原料潮湿(PA) ·热分解 |
·检查原料的水分含量 ·检查原料干燥部份 ·检查熔胶温度 |
大理石 斑纹 |
矿物增强级 |
·每次射出时 ·位于尖锐边缘后面 ·靠近浇口处 |
·剪切力过高 ·流动黏着效应(表面移植) |
·降低射出速度 ·将尖锐边缘圆滑处理 ·增加浇口断面积 |
冷料 |
全部,尤其是增强级 |
·通常只在一处发生 ·穿越整个壁厚 |
· 冷料或不均匀的熔胶从射出机或热流道喷嘴进入成型品 |
·拦截冷料 ·若可能则升高喷嘴温度 |
凹陷痕迹(缩水) |
全部,尤其是增强级 |
·相对于加强肋处 ·靠近熔胶聚集处 |
· 较大的凹陷靠近熔胶聚集处是因为保压对此处效果不足够 |
·改善设计,例如将肋减薄并提供均匀壁厚 ·将浇口移位 |
表面烧焦 |
全部 |
·总是在同一处(靠近熔合线及位于流动末端) |
· 空气经由压缩氧化无法排出(柴油机效应) |
·提供或改善排气 ·降低射速 |
未熔化 颗粒 |
全部,尤其是未增强级 |
·零星分散在不同位置 |
· 原料未熔化和未真正的均质化 |
·检查熔胶温度可能太低 ·增加背压 ·检查螺杆转速 ·若可能改用较大料管的注塑机延长驻留时间 |
喷流 |
全部 |
·每次射出时 ·通常从浇口开始 |
· 熔胶喷流从浇口开始进入模具型腔 · 没有流动阻挠以支持薄层流动 |
·降低射速以达成薄层流动 ·在浇口后提供流动阻挠物 ·若可能将浇口移到他处 |
不规则的棕色斑点 |
全 部 |
· 每5到15模正常射出,然后在下1到2模发生缺陷,然后接著5到15模正常,以此类推。 |
· 喷嘴或热流道内有死角,只有当死角内的原料分解时才进入熔胶中,然后死角再充满新的原料 |
·消除死角 ·改善旁路 |
发白的粗糙表面 |
增强级 |
·靠近流动末端 ·位于尖锐边缘和旁路后面 ·靠近加强肋 |
· 熔胶前端在充填时迅速停止 · 聚合物在受力撞上墙壁前已经结晶 · 玻璃纤维靠近表面 |
·增加射速 ·检查熔胶温度是否太低 ·检查切换点和成型方式(勿用保压作充填) |
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(编辑:huananzhusu)