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收缩凹陷的原因分析
  浏览次数:4257  发布时间:2018年11月02日 17:07:01
[导读] 产生凹痕的根本原因是材料的热胀冷缩,因为热塑性塑料的热膨胀系数相当高。膨胀和收缩的程度取决于许多因素,其中塑料的性能,最大、最小温度范围以及模腔保压压力是最重要的因素。
  1.机台方面

(1)射嘴孔太大造成融料回流而出现收缩,太小时阻力大料量不足出现收缩。
(2)锁模力不足造成飞边也会出现收缩,应检查锁模系统是否有问题。
(3)塑化量不足应选用塑化量大的机台,检查螺杆与料筒是否磨损。
2.模具方面

(1)制件设计要使壁厚均匀,保证收缩一致。
(2)模具的冷却、加温系统要保证各部份的温度一致。(3)浇注系统要保证通畅,阻力不能过大,如主流道、分流道、浇口的尺寸要适当,光洁度要足够,过渡区要圆弧过渡。
(4)对薄件应提高温度,保证料流畅顺,对厚壁制件应降低模温。
(5)浇口要对称开设,尽量开设在制件厚壁部位,应增加冷料井容积。
3.塑料方面

结晶性的塑料比非结晶性塑料收缩历害,加工时要适当增加料量,或在塑料中加成换剂,以加快结晶,减少收缩凹陷。

 
4.加工方面

(1)料筒温度过高,容积变化大,特别是前炉温度,对流动性差的塑料应适当提高温度、保证畅顺。
(2)注射压力、速度、背压过低、注射时间过短,使料量或密度不足而收缩压力、速度、背压过大、时间过长造成飞边而出现收缩。
(3)加料量即缓冲垫过大时消耗注射压力,过小时,料量不足。
(4)对于不要求精度的制件,在注射保压完毕,外层基本冷凝硬化而夹心部份尚柔软又能顶出的制件,及早出模,让其在空气或热水中缓慢冷却,可以使收缩凹陷平缓而不那幺显眼又不影响使用。
(5)“凹痕”是由于浇口封口后或者缺料注射引起的局部内收缩造成的。注塑制品表面产生的凹陷或者微陷是注塑成型过程中的一个老问题。凹痕一般是由于塑料制品壁厚增加引起制品收缩率局部增加而产生的,它可能出现在外部尖角附近或者壁厚突变处,如凸起、加强筋或者支座的背后,有时也会出现在一些不常见的部位。
 
产生凹痕的根本原因是材料的热胀冷缩,因为热塑性塑料的热膨胀系数相当高。膨胀和收缩的程度取决于许多因素,其中塑料的性能,最大、最小温度范围以及模腔保压压力是最重要的因素。还有注塑件的尺寸和形状,以及冷却速度和均匀性等也是影响因素。
 
塑料材料模塑过程中膨胀和收缩量的大小与所加工塑料的热膨胀系数有关,模塑过程的热膨胀系数称为“模塑收缩”。随着模塑件冷却收缩,模塑件与模腔冷却表面失去紧密接触,这时冷却效率下降,模塑件继续冷却后,模塑件不断收缩,收缩量取决于各种因素的综合作用。
 
模塑件上的尖角冷却最快,比其它部件更早硬化,接近模塑件中心处的厚的部分离型腔冷却面最远,成为模塑件上最后释放热量的部分,边角处的材料固化后,随着接近制件中心处的熔体冷却,模塑件仍会继续收缩,尖角之间的平面只能得到单侧冷却,其强度没有尖角处材料的强度高。
 
制件中心处塑料材料的冷却收缩,将部分冷却的与冷却程度较大的尖角间相对较弱的表面向内拉。这样,在注塑件表面上产生了凹痕。凹痕的存在说明此处的模塑收缩率高于其周边部位的收缩。如果模塑件在一处的收缩高于另一处,那幺模塑件产生翘曲的原因。
 
模内残余应力会降低模塑件的冲击强度和耐温性能。有些情况下,调整工艺条件可以避免凹痕的产生。例如,在模塑件的保压过程中,向模腔额外注入塑料材料,以补偿模塑收缩。大多数情况下,浇口比制件其它部分薄得多,在模塑件仍然很热而且持续收缩时,小的浇口已经固化,固化后,保压对型腔内的模塑件就不起作用。
 
半结晶塑料材料的模塑件收缩率高,这使得凹痕问题更严重;非结晶性材料的模塑收缩较低,会最大程度地减小凹痕;填充和维持增强的材料,其收缩率更低,产生凹痕的可能性更小。
 
厚的注塑件冷却时间长,会产生较大的收缩,因此厚度大是凹痕产生的根本原因,设计时应加以注意,要尽量避免厚壁部件,若无法避免厚壁不见,应设计成空心的,厚的部件就平滑过度到公称壁厚,用大的圆弧代替尖角,可以消除或者最大限度地减轻尖角附近产生的凹痕。