注塑件周邊缺膠是注塑生產(chǎn)中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,不僅影響產(chǎn)品外觀,還可能降低產(chǎn)品性能,導(dǎo)致大量次品產(chǎn)生,增加生產(chǎn)成本。因此,深入分析缺膠原因并采取有效改善方法十分關(guān)鍵。在眾多改善措施中,模具真空機(jī)的應(yīng)用為解決這一問(wèn)題提供了新的思路。
注塑件周邊缺膠原因分析
(一)注塑工藝參數(shù)方面
注塑壓力不足:注塑壓力是推動(dòng)塑料熔體填充模具型腔的動(dòng)力。若壓力不夠,熔體無(wú)法順利到達(dá)型腔的各個(gè)角落,尤其是在薄壁、復(fù)雜結(jié)構(gòu)或距離澆口較遠(yuǎn)的周邊區(qū)域,就容易出現(xiàn)缺膠。比如一些大型注塑件,其周邊輪廓尺寸大,熔體在長(zhǎng)流程流動(dòng)過(guò)程中壓力損失大,如果初始注塑壓力設(shè)置較低,就難以完成填充。
注塑速度過(guò)慢:熔體在模具型腔內(nèi)的填充時(shí)間有限,速度過(guò)慢會(huì)使熔體在尚未完全充滿型腔時(shí)就開(kāi)始冷卻固化,從而造成周邊缺膠。在成型帶有精細(xì)薄壁邊緣結(jié)構(gòu)的注塑件時(shí),慢速注塑會(huì)導(dǎo)致邊緣處缺膠明顯 。
熔體溫度過(guò)低:塑料熔體的流動(dòng)性與溫度密切相關(guān)。溫度低,熔體粘度增大,流動(dòng)性變差,難以填充到型腔周邊,特別是對(duì)于結(jié)晶型塑料,溫度過(guò)低還可能導(dǎo)致結(jié)晶提前,進(jìn)一步阻礙熔體流動(dòng)。像聚丙烯(PP)材料,若注塑溫度低于合適范圍,缺膠問(wèn)題會(huì)頻繁出現(xiàn)。
(二)模具設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)方面
澆口設(shè)計(jì)不合理:澆口的尺寸、位置和形式對(duì)熔體的流動(dòng)和填充效果影響顯著。澆口尺寸過(guò)小,熔體流動(dòng)阻力大,壓力降增加,難以填充到周邊區(qū)域;澆口位置不當(dāng),會(huì)使熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)不平衡,部分周邊區(qū)域無(wú)法及時(shí)得到熔體補(bǔ)充而缺膠。例如側(cè)澆口位置離產(chǎn)品周邊較遠(yuǎn)時(shí),就容易在周邊產(chǎn)生填充不足。
排氣不良:模具型腔內(nèi)的空氣若不能及時(shí)排出,會(huì)在熔體填充過(guò)程中形成氣阻,阻礙熔體前進(jìn),在周邊形成缺膠。特別是在一些復(fù)雜模具結(jié)構(gòu)中,如存在深腔、筋位等,空氣更易被困。模具排氣槽設(shè)計(jì)深度和寬度不足,或者排氣槽被堵塞,都會(huì)導(dǎo)致排氣不暢。
(三)原材料特性方面
塑料顆粒含水量過(guò)高:塑料在吸潮后,水分在注塑過(guò)程中會(huì)受熱汽化,產(chǎn)生大量氣泡,這些氣泡不僅影響熔體的流動(dòng)性,還會(huì)占據(jù)型腔空間,造成缺膠。比如尼龍(PA)材料吸濕性強(qiáng),若未充分干燥就投入生產(chǎn),缺膠問(wèn)題極易發(fā)生。
材料流動(dòng)性差:不同種類的塑料具有不同的流動(dòng)性,一些流動(dòng)性較差的塑料,如聚碳酸酯(PC),在注塑成型時(shí)本身就對(duì)注塑條件要求較高,若工藝參數(shù)和模具設(shè)計(jì)不合理,就更容易在周邊出現(xiàn)缺膠。即使是同一種材料,其牌號(hào)不同,流動(dòng)性也有差異,若使用了流動(dòng)性不符合要求的材料,也會(huì)引發(fā)缺膠問(wèn)題。
改善方法探討
(一)優(yōu)化注塑工藝參數(shù)
提高注塑壓力:逐步增加注塑壓力,觀察注塑件的填充情況,直至周邊缺膠問(wèn)題得到改善。但需注意,壓力過(guò)高可能導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)飛邊、尺寸變形等其他問(wèn)題,所以要在一個(gè)合適的范圍內(nèi)調(diào)整。例如,對(duì)于小型注塑件,可每次增加5 - 10MPa的壓力進(jìn)行測(cè)試。
加快注塑速度:適當(dāng)提高注塑速度,使熔體能夠在短時(shí)間內(nèi)充滿型腔,減少冷卻時(shí)間對(duì)填充的影響。不過(guò),速度過(guò)快可能會(huì)引起熔體噴射、困氣等問(wèn)題,需要綜合考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和模具情況,合理調(diào)整速度。
升高熔體溫度:根據(jù)塑料材料的特性,適當(dāng)提高注塑機(jī)料筒溫度,改善熔體流動(dòng)性。但要避免溫度過(guò)高導(dǎo)致塑料分解,一般每次升溫幅度控制在5 - 10℃,并觀察產(chǎn)品質(zhì)量變化。
(二)改進(jìn)模具設(shè)計(jì)與維護(hù)
優(yōu)化澆口設(shè)計(jì):重新評(píng)估澆口尺寸、位置和形式。對(duì)于周邊缺膠問(wèn)題,可適當(dāng)增大澆口尺寸,減小熔體流動(dòng)阻力;調(diào)整澆口位置,使熔體能夠更均勻地填充型腔周邊。例如,采用多點(diǎn)澆口或熱流道系統(tǒng),改善熔體的流動(dòng)分布。
加強(qiáng)模具排氣:清理模具排氣槽,確保其暢通無(wú)阻;對(duì)于排氣困難的部位,可增設(shè)排氣針、鑲件等排氣結(jié)構(gòu)。在模具分型面處開(kāi)設(shè)足夠深度和寬度的排氣槽,深度一般在0.02 - 0.05mm,寬度根據(jù)模具大小和排氣需求確定。
(三)控制原材料質(zhì)量
充分干燥塑料顆粒:嚴(yán)格按照塑料材料的干燥要求,對(duì)原材料進(jìn)行充分干燥處理,將含水量控制在允許范圍內(nèi)。例如,尼龍材料通常需要在80 - 120℃的溫度下干燥4 - 8小時(shí)。
選擇合適流動(dòng)性材料:根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和注塑工藝要求,選擇流動(dòng)性合適的塑料材料。在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段,進(jìn)行材料流動(dòng)性測(cè)試,對(duì)比不同牌號(hào)材料的注塑成型效果,選擇最適合的材料。
(四)引入模具真空機(jī)
工作原理:模具真空機(jī)通過(guò)在注塑過(guò)程中抽取模具型腔內(nèi)的空氣,使型腔內(nèi)部形成負(fù)壓環(huán)境。在負(fù)壓作用下,一方面可以有效降低型腔內(nèi)的空氣阻力,讓塑料熔體更容易填充到型腔周邊,避免因氣阻導(dǎo)致的缺膠;另一方面,負(fù)壓環(huán)境能使熔體中的氣體更易排出,減少氣泡對(duì)填充的影響,提高注塑件的密實(shí)度和成型質(zhì)量。
優(yōu)勢(shì)體現(xiàn):與傳統(tǒng)的排氣方式相比,模具真空機(jī)能夠更徹底地排除型腔內(nèi)的空氣,尤其適用于一些對(duì)排氣要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的注塑模具。在解決周邊缺膠問(wèn)題上,它可以降低對(duì)注塑壓力和速度的過(guò)度依賴,減少因過(guò)高壓力和速度帶來(lái)的其他成型缺陷。同時(shí),使用模具真空機(jī)還能提高生產(chǎn)效率,減少次品率,降低生產(chǎn)成本。
使用注意事項(xiàng):在安裝和使用模具真空機(jī)時(shí),要確保模具與真空機(jī)的連接密封性良好,避免漏氣影響真空效果。根據(jù)模具大小和型腔結(jié)構(gòu),合理設(shè)置真空機(jī)的抽氣時(shí)間和真空度參數(shù)。在注塑過(guò)程中,密切關(guān)注真空機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和注塑件的成型質(zhì)量,及時(shí)調(diào)整參數(shù)。
注塑件周邊缺膠問(wèn)題是由多種因素共同作用導(dǎo)致的,通過(guò)優(yōu)化注塑工藝參數(shù)、改進(jìn)模具設(shè)計(jì)與維護(hù)、控制原材料質(zhì)量以及引入模具真空機(jī)等綜合措施,可以有效解決這一問(wèn)題。模具真空機(jī)作為一種新型的注塑輔助設(shè)備,在改善注塑件成型質(zhì)量方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),值得在注塑生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn)和生產(chǎn)條件,靈活運(yùn)用各種改善方法,不斷提高注塑生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。
上海力瀚自動(dòng)化科技有限公司《模具抽真空+反壓氣輔系統(tǒng)》
技術(shù)主管 曹先生
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