在注塑成型過程中,噴射紋(蛇紋)和流紋(流痕)是常見的表面缺陷,不僅影響注塑件的外觀質(zhì)量,在某些情況下還可能對(duì)產(chǎn)品性能產(chǎn)生不利影響。深入分析這些缺陷產(chǎn)生的原因并找到有效的改善方法,對(duì)于提高注塑件品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本至關(guān)重要。
一、噴射紋(蛇紋)
(一)形成原因
1. 注塑速度過快:當(dāng)注塑速度過快時(shí),塑料熔體以極高的速度進(jìn)入模具型腔。在澆口附近,高速的熔體噴射而出,就像水槍射出的水流一樣,與型腔壁發(fā)生強(qiáng)烈的沖擊和摩擦。這種沖擊使得熔體的流速分布不均勻,在熔體前沿形成紊亂的流動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生噴射紋。
2. 澆口尺寸過小:澆口是塑料熔體進(jìn)入型腔的通道,如果澆口尺寸過小,熔體在通過澆口時(shí)會(huì)受到很大的阻力。為了克服這種阻力,注塑壓力會(huì)瞬間升高,導(dǎo)致熔體以高速噴射進(jìn)入型腔,引發(fā)噴射紋。
3. 塑料熔體溫度過低:較低的熔體溫度會(huì)使塑料的粘度增加,流動(dòng)性變差。當(dāng)這樣的熔體進(jìn)入型腔時(shí),難以均勻地填充型腔,容易在澆口附近出現(xiàn)噴射現(xiàn)象,形成噴射紋。
(二)改善方法
1. 調(diào)整注塑參數(shù):降低注塑速度,使塑料熔體能夠平穩(wěn)地進(jìn)入型腔,避免高速噴射。可以采用分段注塑的方式,在熔體剛開始進(jìn)入型腔時(shí),采用較低的注塑速度,待熔體在型腔內(nèi)有一定的鋪展后,再逐漸提高注塑速度,以保證填充效率。
2. 優(yōu)化澆口設(shè)計(jì):適當(dāng)增大澆口尺寸,減小熔體通過澆口時(shí)的阻力,降低注塑壓力,從而避免熔體高速噴射。此外,也可以改變澆口的位置和形式,例如采用多點(diǎn)澆口,使熔體能夠更均勻地進(jìn)入型腔。
3. 提高熔體溫度:通過提高料筒溫度或增加塑化時(shí)間,提高塑料熔體的溫度,降低其粘度,改善流動(dòng)性。但要注意,熔體溫度過高可能會(huì)導(dǎo)致塑料降解等其他問題,因此需要在合適的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。
4. 使用模具真空機(jī):模具真空機(jī)能夠有效改善噴射紋。在注塑前,通過真空機(jī)將模具型腔內(nèi)的空氣抽出,降低型腔內(nèi)的氣壓。這樣,當(dāng)塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí),受到的空氣阻力減小,能夠更順暢地流動(dòng),減少噴射現(xiàn)象。同時(shí),真空環(huán)境還可以避免因空氣混入熔體中而產(chǎn)生的氣泡等缺陷,進(jìn)一步提高注塑件的質(zhì)量。
二、流紋(流痕)
(一)形成原因
1. 熔體流動(dòng)性不足:塑料熔體的流動(dòng)性與塑料的種類、溫度、注塑壓力等因素有關(guān)。如果熔體流動(dòng)性不足,在填充型腔的過程中,熔體前沿就會(huì)出現(xiàn)不平整的現(xiàn)象,不同流速的熔體層之間相互融合不良,形成流紋。
2. 模具溫度不均勻:模具溫度對(duì)塑料熔體的流動(dòng)和冷卻過程有重要影響。當(dāng)模具溫度不均勻時(shí),熔體在溫度較低的區(qū)域冷卻速度較快,粘度增大,流動(dòng)性變差,而在溫度較高的區(qū)域則流動(dòng)相對(duì)順暢。這種差異導(dǎo)致熔體在型腔內(nèi)的流動(dòng)不一致,從而產(chǎn)生流紋。
3. 注塑壓力波動(dòng):注塑過程中,如果注塑壓力不穩(wěn)定,出現(xiàn)波動(dòng),會(huì)使熔體的流速發(fā)生變化。熔體在型腔中時(shí)而快速流動(dòng),時(shí)而緩慢流動(dòng),不同流速的熔體層之間形成明顯的界限,表現(xiàn)為流紋。
(二)改善方法
1. 改善熔體流動(dòng)性:除了提高熔體溫度外,還可以選擇流動(dòng)性更好的塑料材料,或者在塑料中添加適量的潤滑劑來改善其流動(dòng)性。同時(shí),確保注塑機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,保證塑料的塑化均勻。
2. 優(yōu)化模具溫度控制:采用合理的模具冷卻系統(tǒng),使模具溫度分布均勻??梢栽谀>叩牟煌课辉O(shè)置多個(gè)溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測模具溫度,并通過調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的流量和溫度來精確控制模具溫度。此外,對(duì)于一些形狀復(fù)雜的模具,可以采用加熱棒等輔助加熱裝置,對(duì)局部溫度較低的區(qū)域進(jìn)行加熱,以保證模具溫度的一致性。
3. 穩(wěn)定注塑壓力:檢查注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng),確保注塑壓力穩(wěn)定??梢酝ㄟ^優(yōu)化注塑工藝參數(shù),如設(shè)置合適的保壓壓力和保壓時(shí)間,避免注塑壓力在填充和保壓過程中出現(xiàn)大幅波動(dòng)。
4. 使用模具真空機(jī):模具真空機(jī)對(duì)于改善流紋也有顯著效果。在抽真空的過程中,型腔內(nèi)的空氣被排出,熔體在填充時(shí)受到的阻力減小,能夠更均勻地流動(dòng),減少因流動(dòng)不均勻而產(chǎn)生的流紋。同時(shí),真空環(huán)境有助于提高熔體與模具壁之間的貼合度,使注塑件的表面更加光滑,進(jìn)一步減輕流紋的影響。
噴射紋(蛇紋)和流紋(流痕)是注塑成型中需要重點(diǎn)關(guān)注的表面缺陷。通過對(duì)其形成原因的深入分析,采取調(diào)整注塑參數(shù)、優(yōu)化澆口和模具設(shè)計(jì)、控制熔體溫度和模具溫度以及使用模具真空機(jī)等綜合改善方法,可以有效地減少和消除這些缺陷,提高注塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率,滿足不同行業(yè)對(duì)注塑產(chǎn)品的高質(zhì)量要求。
模具真空機(jī)的使用效果,與模具改良方案緊密相關(guān)。光有先進(jìn)設(shè)備不夠,還得依據(jù)產(chǎn)品需求和生產(chǎn)條件制定有效真空改良方案。
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技術(shù)主管 曹先生
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