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亞克力加工注塑成(chéng)型各種(zhǒng)缺陷的現象及解
| 亞克力制品在加工注塑成(chéng)型時一般會出現翹曲、變形、氣泡、龜裂 、皺招及麻面(miàn)、縮坑、溢邊、熔接痕、燒傷、銀線、噴流紋等缺陷的現象。出現這(zhè)些缺陷時我們應采處什麼(me)樣(yàng)的解決辦法呢？下面(miàn)我們根據我們從事(shì)亞克力制品加工的多年經(jīng)驗，詳細跟大家一起(qǐ)分享經(jīng)驗。 一、翹曲、變形 注射制品的翹曲、變形是很棘手的問題。主要應從模具設計方面(miàn)著(zhe)手解決，而成(chéng)型條件的調整效果則是很有限的。翹曲、變形的原因及解決方法可參照以下各項： 1）由成(chéng)型條件引起(qǐ)殘餘應力造成(chéng)變形時，可通過(guò)降低注射壓力、提高模具并使模具溫度均勻及提高樹脂溫度或采用退火方法予以消除應力。 2）脫模不良引起(qǐ)應力變形時，可通過(guò)增加推杆數量或面(miàn)積、設置脫模斜度等方法加以解決。 3）由于冷卻方法不合适，使冷卻不均勻或冷卻時間不足時，可調整冷卻方法及延長(cháng)冷卻時間等。例如，可盡可能(néng)地在貼近變形的地方設置冷卻回路。 4）對(duì)于成(chéng)型收縮所引起(qǐ)的變形，就必須修正模具的設計了。其中，重要的是應注意使制品壁厚一緻。有時，在不得已的情況下，隻好(hǎo)通過(guò)測量制品的變形，按相反的方向(xiàng)修整模具，加以校正。收縮率較大的樹脂，～般是結晶性樹脂（如聚甲醛、尼龍、聚丙烯、聚乙烯及PET樹脂等）比非結晶性樹脂（如亞克力樹脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS樹脂及AS樹脂等）的變形大。另外，由于玻璃纖維增強樹脂具有纖維配向(xiàng)性，變形也大。 二、氣泡 根據氣泡的産生原因，解決的對(duì)策有以下幾個方面(miàn)： 1）在制品壁厚較大時，其外表面(miàn)冷卻速度比中心部的快，因此，随著(zhe)冷卻的進(jìn)行，中心部的樹脂邊收縮邊向(xiàng)表面(miàn)擴張，使中心部産生充填不足。這(zhè)種(zhǒng)情況被(bèi)稱爲真空氣泡。解決方法主要有： a）根據壁厚，确定合理的澆口，澆道(dào)尺寸。一般澆口高度應爲制品壁厚的50％～60％。 b）至澆口封合爲止，留有一定的補充注射料。 C）注射時間應較澆口封合時間略長(cháng)。 d）降低注射速度，提高注射壓力， e）采用熔融粘度等級高的材料。 2）由于揮發(fā)性氣體的産生而造成(chéng)的氣泡，解決的方法主要有： a）充分進(jìn)行預幹燥。 b）降低樹脂溫度，避免産生分解氣體。 3）流動性差造成(chéng)的氣泡，可通過(guò)提高樹脂及模具的溫度、提高注射速度予以解決。 三、龜裂 龜裂是塑料制品較常見的一種(zhǒng)缺陷，産生的主要原因是由于應力變形所緻。主要有殘餘應力、外部應力和外部環境所産生的應力變形。 （－）殘餘應力引起(qǐ)的龜裂 殘餘應力主要由于以下三種(zhǒng)情況，即充填過(guò)剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成(chéng)的。作爲 在充填過(guò)剩的情況下産生的龜裂，其解決方法主要可在以下幾方面(miàn)入手： （1）由于直澆口壓力損失小，所以，如果龜裂主要産生在直澆口附近，則可考慮改用多點分布點澆口、側澆口及柄形澆口方式。 （2）在保證樹脂不分解、不劣化的前提下，适當提高樹脂溫度可以降低熔融粘度，提高流動性，同時也可以降低注射壓力，以減小應力。 （3）一般情況下，模溫較低時容易産生應力，應适當提高溫度。但當注射速度較高時，即使模溫低一些，也可減低應力的産生。 （4）注射和保壓時間過(guò)長(cháng)也會産生應力，將(jiāng)其适當縮短或進(jìn)行Th次保壓切換效果較好(hǎo)。 （5）非結晶性樹脂，如 AS樹脂、 ABS樹脂、 PMMA樹脂等較結晶性樹脂如聚乙烯、聚甲醛等容易産生殘餘應力，應予以注意。 脫模推出時，由于脫模斜度小、模具型膠及凸模粗糙，使推出力過(guò)大，産生應力，有時甚至在推出杆周圍産生白化或破裂現象。隻要仔細觀察龜裂産生的位置，即可确定原因。 在注射成(chéng)型的同時嵌入金屬件時，容易産生應力，而且容易在經(jīng)過(guò)一段時間後(hòu)才産生龜裂，危害極大。這(zhè)主要是由于金屬和樹脂的熱膨脹系數相差懸殊産生應力，而且随著(zhe)時間的推移，應力超過(guò)逐漸劣化的樹脂材料的強度而産生裂紋。爲預防由此産生的龜裂，作爲經(jīng)驗，壁厚7”與嵌入金屬件的外徑 通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加鑲嵌件，而鑲嵌件對(duì)尼龍的影響小。由于玻璃纖維增強樹脂材料的熱膨脹系數較小，比較适合嵌入件。 另外，成(chéng)型前對(duì)金屬嵌件進(jìn)行預熱，也具有較好(hǎo)的效果。 （二）外部應力引起(qǐ)的龜裂 這(zhè)裡(lǐ)的外部應力，主要是因設計不合理而造成(chéng)應力集中，特别是在尖角處更需注意。可取R／7”一0．5～0．7。 （三）外部環境引起(qǐ)的龜裂 化學(xué)藥品、吸潮引起(qǐ)的水降解，以及再生料的過(guò)多使用都(dōu)會使物性劣化，産生龜裂。 四、充填不足 充填不足的主要原因有以下幾個方面(miàn)： 樹脂容量不足。 型腔内加壓不足。 樹脂流動性不足。 排氣效果不好(hǎo)。 作爲改善措施，主要可以從以下幾個方面(miàn)入手： 1）加長(cháng)注射時間，防止由于成(chéng)型周期過(guò)短，造成(chéng)澆口固化前樹脂逆流而難于充滿型腔。 2）提高注射速度。 3）提高模具溫度。 4）提高樹脂溫度。 5）提高注射壓力。 6）擴大澆口尺寸。一般澆口的高度應等于制品壁厚的1／2～l／3。 7）澆口設置在制品壁厚大處。 8）設置排氣槽（平均深度0．03mm、寬度3～smm）或排氣杆。對(duì)于較小工件更爲重要。 9）在螺杆與注射噴嘴之間留有一定的（約smm）緩沖距離。 10）選用低粘度等級的材料。 11）加入潤滑劑。 四、皺招及麻面(miàn) 産生這(zhè)種(zhǒng)缺陷的原因在本質上與充填不足相同，隻是程度不同。因此，解決方法也與上述方法基本相同。特别是對(duì)流動性較差的樹脂（如聚甲醛、PMMA樹脂、聚碳酸酯及PP樹脂等）更需要注意适當增大澆口和适當的注射時間。 五、縮坑 縮坑的原因也與充填不足相同，原則上可通過(guò)過(guò)剩充填加以解決，但卻會有産生應力的危險，應在設計上注意壁厚均勻，應盡可能(néng)地減少加強肋、凸柱等地方的壁厚。 六、溢邊 對(duì)于溢邊的處理重點應主要放在模具的改善方面(miàn)。而在成(chéng)型條件上，則可在降低流動性方面(miàn)著(zhe)手。具體地可采用以下幾種(zhǒng)方法： 1）降低注射壓力。 2）降低樹脂溫度。 4）選用高粘度等級的材料。 5）降低模具溫度。 6）研磨溢邊發(fā)生的模具面(miàn)。 7）采用較硬的模具鋼材。 8）提高鎖模力。 9）調整準确模具的結合面(miàn)等部位。 10）增加模具支撐柱，以增加剛性。 ll）根據不同材料确定不同排氣槽的尺寸。 七、白化 白化現象主要發(fā)生在ABS樹脂制品的推出部分。脫模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射壓力，加大脫模斜度，增加推杆的數量或面(miàn)積，減小模具表面(miàn)粗糙度值等方法改善，當然，噴脫模劑也是一種(zhǒng)方法，但應注意不要對(duì)後(hòu)續工序，如燙印、塗裝等産生不良影響。 八、熔接痕 熔接痕是由于來自不同方向(xiàng)的熔融樹脂前端部分被(bèi)冷卻、在結合處未能(néng)完全融合而産生 的。一般情況下，主要影響外觀，對(duì)塗裝、電鍍産生影響。嚴重時，對(duì)制品強度産生影響 （特别是在纖維增強樹脂時，尤爲嚴重）。可參考以下幾項予以改善： l）調整成(chéng)型條件，提高流動性。如，提高樹脂溫度、提高模具溫度、提高注射壓力及速 度等。 2）增設排氣槽，在熔接痕的産生處設置推出杆也有利于排氣。 3）盡量減少脫模劑的使用。 4）設置工藝溢料并作爲熔接痕的産生處，成(chéng)型後(hòu)再予以切斷去除。 5）若僅影響外觀，則可改變燒四位置，以改變熔接痕的位置。或者將(jiāng)熔接痕産生的部位處理爲暗光澤面(miàn)等，予以修飾。 九、燒傷 根據由機械、模具或成(chéng)型條件等不同的原因引起(qǐ)的燒傷，采取的解決辦法也不同。 1）機械原因，例如，由于異常條件造成(chéng)料筒過(guò)熱，使樹脂高溫分解、燒傷後(hòu)注射到制品 中，或者由于料簡内的噴嘴和螺杆的螺紋、止回閥等部位造成(chéng)樹脂的滞流，分解變色後(hòu)帶入制品，在制品中帶有黑褐色的燒傷痕。這(zhè)時，應清理噴嘴、螺杆及料筒。 2）模具的原因，主要是因爲排氣不良所緻。這(zhè)種(zhǒng)燒傷一般發(fā)生在固定的地方，容易與第 一種(zhǒng)情況區别。這(zhè)時應注意采取加排氣槽反排氣杆等措施。 3）在成(chéng)型條件方面(miàn)，背壓在300MPa以上時，會使料筒部分過(guò)熱，造成(chéng)燒傷。螺杆轉速 過(guò)高時，也會産生過(guò)熱，一般在40～90r／min範圍内爲好(hǎo)。在沒(méi)設排氣槽或排氣槽較小時，注射速度過(guò)高會引起(qǐ)過(guò)熱氣體燒傷。 十、銀線 銀線主要是由于材料的吸濕性引起(qǐ)的。因此，一般應在比樹脂熱變形溫度低10～15C的 條件下烘幹。對(duì)要求較高的PMMA樹臘系列，需要在75t）左右的條件下烘幹4～6h。特别是在使用自動烘幹料鬥時，需要根據成(chéng)型周期（成(chéng)型量）及幹燥時間選用合理的容量，還(hái)應在注射開(kāi)始前數小時先行開(kāi)機烘料。 另外，料簡内材料滞流時間過(guò)長(cháng)也會産生銀線。不同種(zhǒng)類的材料混合時，例如聚苯乙烯 。和 ABS樹脂、 AS樹脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都(dōu)不宜混合。 十一、噴流紋 噴流紋是從澆口沿著(zhe)流動方向(xiàng)，彎曲如蛇行一樣(yàng)的痕迹。它是由于樹脂由澆口開(kāi)始的注射速度過(guò)高所導緻。因此，擴大燒四橫截面(miàn)或調低注射速度都(dōu)是可選擇的措施。另外，提高模具溫度，也能(néng)減緩與型腔表面(miàn)接觸的樹脂的冷卻速率，這(zhè)對(duì)防止在充填初期形成(chéng)表面(miàn)硬化皮，也具有良好(hǎo)的效果。 |