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分析注塑成型零件的縮孔問題

來源:立式注塑機廠家   發布時間:2018-07-03   點擊量:146

成型製件表麵出現的凹陷叫縮孔,是由於塑料成型時收縮所造成的,所以大多數難以消除。注射成型的過程中,是把熔融塑料注入涼的模腔內,又因塑料導熱性很差,所以冷卻甚是複雜。

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出現縮孔。

因而,設計時應考慮采用難以出現縮孔的成型製件及模具結構。 如把筋、突出部分變細,並加圓角;或將筋設計成非實心的;把表麵設計成花紋來掩飾此缺陷。

1. 壓縮不足

流道料(由主澆道、澆道和澆口組成)比成型製件壁厚(容積過小)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。

特別是澆口過小時,即使保壓時間充足,但澆口已經凝固,使壓力傳遞不到模腔內的熔料上。尤其是對固熔點不一致的結品性塑料,就更易產生這種現象,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。

螺杆式注射機設置有止逆環,以防止熔料沿螺杆回流,但比柱塞式注射機易出縮孔。在這一點上,可以說柱塞式注射機比螺扡式注射機好。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。而熔料不足也助長縮孔。塑料流動性好,如果增加壓力,因產生毛刺也會引起縮孔,必要時降低料簡溫度或改用流動性差的塑料能防止縮孔。

在離澆口較遠、流動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沒澆口、或者增加該部位的厚度也是有效的。因此,根據情況增加點澆口數目,或變更澆口位置更為有效。

2. 注射量調整不當

螺杆式注射成型機注射終了時,必須在螺杆頭部與噴嘴之間留有適當數量的熔融塑料(根據機台的大小在5MM左右),用它來緩衝。

若這個緩衝量為零,又把注射量調整到終了時,螺杆同時也頂到底,這樣在保壓時螺杆就無法前進,因而不能進行保壓,塑料收縮就成為縮孔而表現出來。

解決的辦法是留有一定的緩衝量,使注射結束時螺扡仍能前進數毫米乃至十幾毫米。緩衝量為零(即注射結束螺杆頂到底時)會縮短注射機本身的壽命,必須注意。

3. 縮孔出現在製件工作麵上

有些成型製件即使內部出現縮孔,有時也沒有妨礙。這種情形如開頭敘述的那樣,模具溫度高的一麵易出縮孔,而溫度低的—麵很難出現縮孔。

所以,應把不允許出縮孔的麵充分冷卻,或者相反將允許出縮孔的(即不允許出縮孔的相對麵)高溫成型也很有效。

4. 冷卻不均勻

成型製件壁厚極不均勻時,厚壁部分比薄壁部分冷卻的緩慢,因而厚壁部分產生縮孔。

要消除由於壁厚不均勻產生的縮孔,從理論上來說也是困難的,所以設計製件時應使壁厚均勻。也就是說,重點是縮小壁厚的變化。

例如設計凸台時,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;當要求凸台強度時,不應加粗凸台本身,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麽顯眼,所以不要求精度的製件,應在外層已凝固,中心部分尚柔軟能夠頂出的狀態下出模,然後在空氣中或溫水中緩冷,這樣可使縮孔不明顯,不影響使用。

5. 收縮量過大

成型塑料本身的熱膨脹係數較大時,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,即使隻要有稍微的加強筋,就會產生凹痕

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的密度顯著不問,所以防止縮孔很困難。這時如果允許用非結晶性共聚體代替,就能減少縮孔。另外,如果填充無機填充劑,如玻璃纖維、石棉等也可使縮孔變小。

6. 表麵固化太慢

壁厚的部位出現縮孔或光澤,是因為表麵層沒有形成堅固的固化層,當中心部收縮時會將表麵向內拉成縮孔,甚至由內向外擴散的熱量會將表麵層再度熔解而出現光澤。

相反的,在壁厚的部位如果表麵層足夠堅固,則中心部的收縮會形成真空泡。可降低模溫,降低料溫,降低熔料通過壁厚區時的速度,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;添加發泡劑於塑料中。

7. 模具方麵


注塑圖

圖A 在產生凹痕的地方追加流邊


注塑圖

圖B 樹脂的通邊變寬

注塑圖

圖C 加強筋,狹長狀變小

在產生凹痕的地方補上流邊(圖A)

在產生凹痕的地方的材料通邊有狹小的場所時,把這部分加厚(圖B)

應徹底避免設計製品厚度的差異。容易產生凹痕的加強筋,狹長的形狀應盡量短(圖C)

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