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凹陷(Sink Mark)的定义:成型品表面的局部塌陷(或呈酒窝状或呈沟壑状)。
原因分析
一、制品
1. 肋(Rib)太厚
肋厚时,肋和底板相遇处也厚,此处塑胶集中,冷却时,周围的肋和板先行固化,此一肋、板交会处的中央仍然保持液态,后凝的塑胶在先固化的塑胶上收缩,对其周围塑胶有吸入(Sucking-in)的作用。如果任何一处凝结层较为薄弱(一般就在和肋相对的模面处),该处就有可能塌陷成凹陷。肋的厚度最好是底板厚度的50%,甚至可以更薄。
二、模具
1. 和肋相对的模面温度太高
和肋相对的模面温度若较其附近高(一般的确如此,因为附近融胶集中,热负荷大,模温居高不下),该处凝结层薄,刚性不够,中央的融胶固化时,残余应力有可能将较薄的凝结层向内拉成凹陷。和肋相对的模面须加强冷却,降低该处模温,使得凝结层较快形成,当凝结层较厚时,刚性较大,凹陷不易产生。模温设定时可从材料厂商的建议值开始设定。每次调整的减量(或增量)可为6 ℃,射胶10次,成型情况稳定后,根据结果,决定是否进一步调整。
2. 浇道(Sprue)、流道(Runner)或/和浇口(Gate)太小
浇道、流道或/和浇口太小,流阻提高,如果射压不足,型腔无法填实,融胶密度小,发生凹陷的机率大。
3. 浇口(Gate) 的数目或位置不当
无论浇口的数目或位置不当,都会使得流长(Flow Length) 太长,流阻太大。如果射压不足,型腔无法填实,融胶密度小,发生凹陷的机率大。
有时由于模具制造的缺陷,注塑件在圆柱(司筒)位置外表面的缩凹无论如何调机都难以解决。就算免强解决,注塑件也已是全身批锋。
造成司筒位缩凹严重的原因主要有两个:
1.司筒针太短或太细,使得注塑件在司筒根部位置的胶件太厚(比如大于4毫米,而注塑件其他位置的壁厚只有2毫米),缩水问题就难免了,而且越厚越难解决,甚至无法通过调机来解决。生产中出现的多数是这样的情况。
2. 司筒针太长,使得注塑件于司筒针端头处的壁厚太簿(比如小于0.3mm),造成胶件此处的热强度非常低。注塑件出模时,司筒针往外抽,司筒孔内部就形成了真空,外面的大气压力就会将注塑件表面压凹,形同缩凹。
因此在解决这样的缩凹问题前 ,应先将注塑件切开观察,发现注塑件该位置太厚,一般不要厚过注塑件的壁厚,就要加长司筒针,直到缩凹OK ;若是发现缩凹位置太薄(通常不要小于0.5毫米),可用打磨机将司筒针磨短,缩凹问题就可以得到解决。另外,在司筒上喷点脱模剂,也可以作为一种辅助手段,加强缩凹的改善效果。因为脱模剂可以使司筒针令却,增强了该位置的冷却效果,从而减轻缩水程度,同时还可以防止司筒顶出时形成真空,因为脱模剂多少会产生一点气体
三、射出成型机
1. 料管温度太高
料管温度太高时,融胶密度小,冷却时,贴近型腔表面的融胶先固化成凝结层(Frozen Layer),塑胶体积收缩,型腔中央的融胶密度更小,等到中央的融胶也逐渐固化时,型腔中央会空洞化,空洞的内壁满布张应力,如果凝结层的刚性不够,就会向内塌陷,形成凹陷。降低料温,融胶密度大,发生凹陷的机率小。
2. 冷却时间不够
冷却时间不够,塑胶凝结层不够厚,无法抵抗内部融胶固化收缩时产生的拉力,形成凹陷。材料供货商可以针对不同的塑料和制品厚度,提供冷却时间的建议值。
3. 缓冲(Cushion)或/和保压不足
保压压力或保压时间不够,型腔内的塑胶因为压力偏低或补充料不足而填压不实,密度小,发生凹陷的机率大。缓冲变0时,螺杆到底,不再前移,融胶冷却、收缩时压力降低,螺杆却无法增压,造成保压不足,发生凹陷的机率大。缓冲至少要有3mm才够。保压压力要足够。保压时间至少2秒。
4. 止回阀(Non-Return Valve)失灵
止回阀防止料管内螺杆前的融胶在射出阶段回流。当螺杆推动定量的料前进时,如果止回阀磨损、破裂或座落不当,融胶可能滑过(slip past)螺杆前端、止回阀和料管之间的间隙产生回流,使得螺杆推到底(bottom out),缓冲消失,发生凹陷的机率大。
将止回阀从螺杆前端移下,检查各接触面,若有焦胶(Burned Plastics)在面上,用金属丝刷(WireBrush)清除;切忌使用喷灯(Torch)烧掉塑胶,因为高热会软化阀金属,使其加速磨损。如果在接触面上发现刻痕(Nicks)、裂缝(Cracks)或坑洞(Pits),有此缺陷的零件应当更换。
解决方法
设备原因:
① 料斗中断料;
② 料斗缩颈部分或全部堵塞;
③ 加料量不够;
④ 加料控制系统操作不正常;
⑤ 注压机塑化容量太小;
⑥ 设备造成的注射周期反常。
注塑条件原因:
① 注射压力太低;
② 在注射周期中注射压力损失太大;
③ 注射时间太短;
④ 注射全压时间太短;
⑤ 注射速率太慢;
⑥ 模腔内料流中断;
⑦ 充模速率不等;
⑧ 操作条件造成的注射周期反常。
温度原因:
① 提高料筒温度;
② 提高喷嘴温度;
③ 检查毫伏计、热电偶、电阻电热圈(或远红外加热装置)和加热系统;
④ 提高模温;
⑤ 检查模温控制装置。
模具原因:
① 流道太小;
② 浇口太小;
③ 喷嘴孔太小;
④ 浇口位置不合理;
⑤ 浇口数不足;
⑥ 冷料穴太小;
⑦ 排气不足;
⑧ 模具造成的注射周期反常;
物料原因:物料流动性太差。
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