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注塑缺陷原因分析及改善對策

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注塑缺陷原因分析及改善對策

發布日期:2018-08-02 16:42 來源:http://qqhryyjxh.com 點擊:

在塑料成型方法中,注塑成型是最重要的組成部分。由于注塑成型具有一次成型結構復雜制品的特點,因而受到供應商的青睞。當然,任何一種塑料成型方法都存在問題,注塑成型也不例外。注塑缺陷原因大體可以從材料、注塑工藝、模具設計和產品結構設計四個方面來進行分析。

  汽車注塑件在成型、生產過程中,往往會因各種因素的影響,進而產生各種缺陷,最終對汽車的質量帶來一定的影響。因此,加強對汽車注塑件缺陷的分析,并提出有效的處理方式,是極其必要的。

  2 翹曲

  2.1 原因分析

  翹曲變形是指注塑件的形狀偏離了模具型腔的形狀。由于翹曲變形不僅影響產品裝配和使用性能,而且影響產品外觀質量。翹曲變形程度已成為評定產品質量的重要指標之一。汽車注塑件的設計常采用 PP 材料,與工程塑料相比,其彈性模量相對較低,因而抵抗變形的能力較弱。翹曲變形是汽車薄殼塑料成型中的常見缺陷之一,而在整個汽車塑料件中,最易出現變形的部位就是汽車儀表板前沿。

  引起塑件翹曲變形的原因主要與塑件結構、模具設計以及成型工藝三方面有關:(1)外部應力導致的翹曲變形。此類翹曲變形主要為制件頂出變形,產生的原因為模具頂出機構設計不合理或成型工藝條件不合理;(2)模具頂出機構設計不合理。頂出機構設計不合理,頂出設計不平衡,或頂桿截面積過小,都有可能使塑料件局部受力過大,承受不住應力作用發生塑性形變而導致翹曲變形;(3)成型工藝參數設置不合理。

  2.2 處理方法

  2.2.1 模具設計方面

  (1)澆口的位置和數量不僅影響流動的平衡,還將影響填充結束時的體積收縮。澆口位置分析的目的是要根據零件結構,找到為使流動達到平衡的最佳澆口位置,以盡可能減少制品缺陷,從而獲得質量好的產品。(2)頂出位置不當或制品受力不均勻。

  2.2.2 成型工藝方面

  (1)模具、機筒溫度太高。只提高溫度會使翹曲變形增大,而同時提高注射速度,則可減小翹曲變形量。(2)保壓壓力太高或注射速度太快。提高注射速度可以使注射時間大大地縮短,但鎖模力要有所增加;提高注射速度可以起到減小翹曲變形的作用。但增加注射速度會增加制品成型過程中表面剪切應力。(3)注射時間太長或冷卻時間太短。

  2.2.3 塑件結構方面

  塑件的結構是決定其本身翹曲變形程度的關鍵。塑件壁厚不均,變化突然或壁厚過小。厚壁不均的塑件,不同區域溫度、壓力和流速的不同,會引起收縮率的差異,進而引起塑件的翹曲變形和參與內應力。

  3 表面復制不良

  3.1 原因分析

  所謂的表面復制不良,指的就是在注塑件成型時,無法對模具型腔表面進行精確的復制,具體表現為制件表面光澤不均。通常,汽車注塑件的表面都會有形式各種各樣的皮紋,皮紋的細致程度決定了注塑成型的復制難度,越是細致,越難復制。另外,倘若皮紋的形狀極為規則,且彼此間不連通,那么就極易出現由于皮紋困氣而造成注塑件表面復制不良。出現這種情況的原因有兩個:型腔壓力不夠;困氣。

  3.2 處理方法

  (1)產生表面復制不良的原因之一是型腔壓力不足。此種情況下,設置的注塑工藝應能保證熔體在型腔中有足夠的壓力復制模具表面。一般來說,高溫、高速和高壓(簡稱三高工藝),有利于減小熔體壓力損失,使注塑件表面更好地復制模具表面。(2)針對困氣這一情況,可以通過減緩注射速度,來達到去除注塑件表面缺陷的目的。

  4 虎皮紋

  4.1 原因分析

  在注塑成型時,當塑料熔體通過較小的澆口時,會在澆口處受到較大的剪切應力而使塑料在分流道和澆口處發生較大的體積收縮和彈性變形,一旦通過澆口進入空曠的型腔后,就會由于流動阻力突然變小而導致塑料熔體發生彈性回復而體積膨脹,從而導致熔體壓力和流速產生較大的波動,并導致流動前沿發生膨脹跳躍現象,表觀上就會形成虎皮紋。虎皮紋經常出現在保險杠、儀表板、門板和立柱等面積較大的汽車注塑件上,是一種波浪形條紋的表面缺陷,條紋大約垂直于熔體流動方向,在注塑件表面上形成光澤不同的刻印,看起來就像老虎皮上的花紋一樣,俗稱虎皮紋。

  4.2 處理方法

  4.2.1 注塑工藝方面

  (1)降低射速:目的是為了讓熔體中的橡膠彈性體成分有更多的時間來實現彈性回復,避免形成突然的出模膨脹而導致壓力波動和流動前沿的流速變化。(2)提高塑料加工溫度和模具溫度:目的是為了減小塑料凍結層的厚度,減小流動阻力,并能提高熔體與模具表面的復制效果。

  4.2.2 塑料材料方面

  減小橡膠彈性體成分的含量;提高材料的流動性;采用分子量分布較寬的材料可以有效減少虎皮紋現象出現的幾率。

  5 縮痕

  5.1 原因分析

  所謂的縮痕,指的就是注塑品表面產生了凹陷情況。這一缺陷的出現,主要有以下原因有關,(1)保壓壓力、注塑壓力不夠,且保壓的時間較短;(2)產品結構缺乏合理性,比如壁厚突變等等;(3)模具的溫度、熔解的溫度超過一定的標準,但是冷卻卻不夠。在汽車注塑件上,螺絲柱、加強筋或卡扣等結構的背面容易出現縮痕。如果注塑件在注塑成型后要求噴漆,則對縮痕的要求更嚴格。

  5.2 處理方法

  (1)對于螺絲柱背面產生的縮痕,常用的改善措施是在螺絲柱根部添加火山口結構;(2)汽車注塑件一般選用改性PP材料,抵抗變形的能力相比工程塑料也低,這更需要從結構設計上保證注塑件的強度。常用的辦法是在產品設計中添加加強筋。加強筋的厚度選擇關系到注塑件表面是否產生縮痕;(3)汽車注塑件由于裝配的需要,常在外觀面的背后設計較多的卡扣。卡扣的尺寸設計很重要,壁厚較薄則卡扣的強度不足,且在注塑時容易產生缺膠;壁厚較厚則會產生縮


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