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塑胶产品常见缺陷及调机对策.ppt

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塑胶产品 常见 缺陷 对策
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注塑工艺常见缺陷调机指南,调机指南概述,所谓调机是指对具体模具而言,不断调整注塑机的各种参数,直到做出合格的塑胶件。塑胶机的各种参数大致可以分成如下几项: 一、初步综合参数:对于一套具体模具,在上模试作之前,首先需考虑下列三个参数: 1.1 容模尺寸: 即为注塑机的Moho?Move? (Mothmi~Mothma)。它的各项必须大于模具与之相对应的各项:Mwid?Mlen?Mthi (宽?高?厚),调机指南概述,1.2最大射胶量: 即为注塑机所能射出的最大塑胶的重量weight(g)。所做产品的每模总重必须小于(或等于)85%weight,大于(或等于)15%weight。(当每模总重>85%weight会降低注塑质量)。 1.3锁模力:即为模具合模后所能承受的最大分开力。它的大小约与所注塑胶件的投影面积成正比,粗略计算公式如下:锁模力(吨)=型腔的投影面积(英寸2)?材料压力系数其中材料压力系数PS、PE、PP类为1.7;ABS、AS、PMMA类为2;PC、POM、NYLON类为3。对具体的模具而言,实际应用的锁模力?塑机额定锁模力 ?90%,锁模力过大对塑机无益,且会造成模具变形。,调机指南概述,二、温度参数(T):注塑生产过程中的温度,根据不同胶料其设置不同,它可分为如下几种:2.1烘料温度: 注塑生产时需要将原料中的水份含量烘干到一定百分比以下,称之为烘料。因为水份含量高过一定比例的原料会引起冲花、剥层等缺陷。2.2炮筒温度:炮筒由料斗到射嘴可分为:输送段、压缩段、计量段,每段的加热温度统称为炮筒温度。炮筒温度由低到高。另喷嘴温度通常略低于计量末端(前段)之温度。,调机指南概述,2.3模具温度: 指模腔表面温度。根据模具型腔各部分的形状不同而设定温度不同。一般是难走胶的部位模温要求高一点,前模的温度略高于后模温度。当各部位设定温度后,要求其温度波动要小,所以往往需使用恒温机、冷水机等辅助设备来调节模温。 三、位置参数: 3.1螺杆位置(S):螺杆的射胶速度、压力的分段转换位置,称之为螺杆位置。具体分段如下:S0 S1 S2 S3 SS。其中,S0 SS等于一啤所需用的熔胶量,SS不能小于1mm(一般在1.5-4.0mm之间); S0、S1、S2、S3 、SS为螺杆位置分段,根据熔胶流经模腔的位置而具体设定, S0 S1 S2 S3 SS为射胶段。,,,,,,调机指南概述,3.2松退位置(SUCK BACK):当螺杆回料完停止转动后,螺杆有一个直线向后抽空的动作称之为后松退(因为计量结束后,料筒内熔融的树脂的压力提高,所以模具打开后,从喷嘴前端部分会发生树脂流涎。为了防止发生这种现象,螺杆需要有减压/松退动作。减压动作是指螺杆在不回转的情况下,使其后退。 ),而抽空的距离即为松退距离。一般情况在5mm以下,抽空的目的是为了防止熔胶从炮咀流涎;抽胶要适当,抽空量太大会使成品产生冲花、气泡等缺陷。3.3开模位置:后模面离开前模面的距离,称之为开模距离。其大小为能顺利取出胶件为宜,过大会延长周期时间。3.4顶针位置:即为模具顶针顶出后模面的距离。使产品顶离后模面且能顺利拿下为宜。注意不可使顶针到尽头,必须留有足够余量,以免造成模具顶针板弹簧被顶断。,调机指南概述,四、压力参数:4.1射胶压力(IP):螺杆给予熔融塑胶的推动力,称之为射胶压力。根据螺杆位置的各个分段,可设置螺杆不同的推进力给熔融塑胶。 如 S0 S1为 IP1; S1 S2 为IP2;S2 S3为IP3。各段推进力大小的设置,主要取决于熔胶在模具型腔内流经的位置,当流经的模腔形状复杂、胶位薄,熔胶受到的阻力就大,则需要较大的推进力;当流经的位置形状简单,熔胶受到的阻力小,则可设置小的推进力,从而减轻塑机的损耗。,,,,调机指南概述,4.2保压(HP):当熔胶注满模腔后,为了补偿胶料冷却收缩使模腔形成的空间和压实胶料,这时螺杆还需给予熔胶一定的推进力,该力即为保压。这里螺杆的位置移动为:S3 , SS。保压用HP表示,一般大胶件采用中压,小胶件采用低压。(一般情况下HP小于IP)。4.3背压(BP ):当射胶、保压完成后,螺杆开始旋转,这样,原来在螺杆槽内和料斗内的胶料通过螺杆槽被压入炮筒的前端(计量室),这时熔胶对螺杆有一反作用力迫使螺杆向后退,称 之为回料。为了增加熔胶在炮筒前端(计量室)的密度和调节螺杆后退的速度,必须给螺杆增加一个可 调的推力,这个力称之为背压。所谓背压是螺杆后部方向施加的压力,来控制熔融的树脂的密度。,调机指南概述,调节背压可以调整色粉与塑胶原料的混合程度,影响塑化效果。适当的背压可以减轻塑胶件的混色、气泡、光泽不均等缺陷,但背压不能太大,太大背压会使熔胶产生 分解,从而引起胶件变色、黑纹等缺陷。另加大背压就势必延长了生产周期,加剧了塑机的损耗(缩短螺杆寿命), 一般为100kg/cm2左右。4.4 锁模低压(MOLD PROTECT PRESS):亦称低压保护,是塑机对模具的保护装置。从模具保护位置到前后模面贴合的那一瞬间,这段时间内,锁模机构推动模具后模的力是比较低的,同时当推进过程中遇到一个高于推动力的阻力时,模具会自动打开,从而停止合模动作,这样合模时前后模之间如有异物,模具就可以得到保护。锁模低压一般是有行位(滑块)的模具比没行位的模具大一些,取值:10-20kg/cm2.,调机指南概述,4.5锁模高压(MOLD CONTACT PRESS):亦称锁模压力,当合模使前后模面贴合后,锁模力自动由低压转成高压,目的是前后模面贴合时有一定的压力,从而使模具的行位移动到位。锁模压力不能太高,太高会压伤模面;调节时,使前后模面有一定的压力即可,一般取80----100kg/cm2.(一般锁模全程状态:慢速 高速 低压低速 高压合模)。4.6顶针压力:注塑机施加于模具顶针板后面的顶出力,大小为能顶出塑胶件为宜。,,,调机指南概述,五、速度参数:5.1射胶速度(V):注塑机在射胶时螺杆推动熔胶的移动速度。射胶速度主要受射胶压力、模具型腔对熔胶的阻力、熔胶本身具备的粘度等因素的影响,射胶压力大于型腔阻力和熔胶粘度时,设置的射胶速度才能得以充分的发挥。如:S0 S1为V1,此时熔胶填充型腔,需要低速中压; S1 S2为V2,此时熔胶填充型腔,需要高速高压; S2 S3为V3 ,熔胶填充胶件周边,需要中速低压,而且射胶速度随着模腔的填满阻力的增大而慢慢降低,直到为零。具体各段的射胶速度的设定,要根据熔胶流经模腔的形状而定。,,,,调机指南概述,5.2螺杆转速(R): 螺杆向炮筒计量室供料时旋转的速度称之为螺杆转速。它影响螺杆的后退速度;当背压设定后,螺杆转速越高,后退速度越大。调节螺杆转速则可以调节胶料的塑化效果,改善制品的色调不均、混色等缺陷,但螺杆转速过高会导致胶 料过度剪切而产生分解,同时还会造成空气混入料筒,使制品产生气泡。PC、PE、PVC、POM、PMMA等粘度较大的热敏性塑料,都不宜用高螺杆转速。螺杆转速用R1、R2表示,一般R1用中速,R2用低速,这样对塑机有保护作用。5.2.1螺杆的构造 螺杆由供给部和压缩部及计量部三部分组成。所谓压缩比TF(供给部螺纹深)/TM(计量部螺纹深)一般为1.5~3压缩比越大,剪切作用就越大。,调机指南概述,,5.2.2供给部 树脂在固体状态,或者一部分已处于溶化状态时向前输送的部分。 树脂被慢慢地加热到熔融点,该部分设定的温度过高也不行,需设定一个对输送最为有利的温度。5.2.3压缩部 从供给部输送过来的树脂,颗粒与颗粒之间有间隙,树脂熔融以后,体积约减小一半。为了弥补体积的减小,就要减小树脂通过的空间,也就是使螺杆的螺纹便浅,压缩熔融树脂,提高发热效果,树脂压力增加,将空气和树脂中的水分、气体排到料斗一侧。,调机指南概述,5.2.4计量部 这部分的螺纹最浅,给树脂施加很大的剪切力,伴随着自我发热,上升到均衡的温度。树脂在这里得到混炼、分散,浓色体和干料均一分散,并将一定数量的树脂送到喷嘴一侧。5.2.5螺杆的材质标准螺杆ROBOSHO螺杆的压缩比为2或2.5,L/D基本是采用2.0.材质一般为氮化铜.另外,提高耐腐浊性\磨耗性可使用镀铬螺杆耐浊耐磨耗仕样也有超过399℃的高温领域使用的高温仕样。,调机指南概述,双螺纹螺杆在螺杆的压缩部及计量部做成双螺纹,因树脂的压缩和磨擦所引起的剪切发热,目的为了使树脂的混炼性提高。双螺纹螺杆可以消除因可塑化能力低下、混炼不良而引起的色差,以及因树脂熔融不均而造成偏差。5.3松退速度(SB.SPEED):螺杆抽空时的后退速度,称之为松退速度;一般选择中、低速为宜。,调机指南概述,5.4开锁模速度:开模速度用:MO1、MO2、MO3表示,一般为前后模面分开时采用慢速,不同的模具在设置有差异。两板模一般设置:慢、快、慢;三板模一般设置:中、慢、慢。锁模速度用:MC1、MC2、MC3表示,一般为前后模面接触时采用慢速,两板模设置:中、快、慢;三板模设置:中、慢、慢。5.5顶针速度(EJ SPEED):顶针顶出胶件或回退的速度称之为顶针速度。不同结构的胶件其设置不同,一般采用中速。 六、时间参数(t):6.1烘料时间:不同的胶料所需的烘料时间不同。,调机指南概述,6.2射胶时间(INJECTION TIME):螺杆由S0移到S3所需的时间,其设定一定和螺杆位置移动相吻合。6.3保压时间(HT):螺杆由S3到开始加料的时间,一般为1-2秒,不可太长,太长则浪费时间。6.4冷却时间(COOLING TIME):螺杆开始回料到模具准备打开这段时间为冷却时间。冷却时间不可小于回料时间。6.5周期时间(CYCLE TIME):塑机由开始注塑到下一个注塑的开始所需的时间:闭模 射胶 保压 冷却(计量) 开模 顶出(退回)一个 过程所需要的时间。要求是在做出合格胶件的前提下,越短越好。,,,,,,缺陷: 熔接线 Defect: weld lines,,,,,夹线,工艺:1.提高注射速度(确认射胶位置) 2.增加炮筒温度3.增加保压压力模具:1.提高模温2.增大浇口及流道截面积3.改善模具的排气,熔接线改善对策,缺陷: 气纹 Defect: air lines,,,,气纹,气纹的改善对策,工艺: 1.降低进胶口的注射速度(确认进胶位置)2.增加炮筒温度模具:1.增大浇口截面积2.提高模腔表面温度3.加深冷料井,缺陷: 料花 Defect: air streaks,,,,气花,料花的改善对策,工艺: 1. 降低注射速度 2 . 充分干燥原料 3. 增加炮筒温度 4. 提高背压 5 . 减少松退行程模具:1. 增大浇口及流道的截面积2. 提高模腔表面温度,缺陷: 皱纹 Defect: record grooves effect,,,,皱纹,,皱纹改善对策,工艺1.提高注射速度2.提高注射压力及保压压力3.提高炮筒温度模具1.增大浇口及流道截面积2.提高模腔表面温度,缺陷: 混色 Defect: color streaks,,,,混色,混色的改善对策,工艺1.提高背压2.降低螺杆转速,以增加塑胶的混合时间3.提高炮筒温度4.增加残量机器1.选用混炼型喷嘴(探针载流/滑动载流)2.选用BM螺杆,缺陷: 缩水 Defect: sink mark,,,,缩水,缩水改善对策,工艺: 1.提高注射速度及注射压力2.提高保压压力及保压时间3.提高料筒温度4.提高背压5.延长冷却时间模具: 1.增大浇口及流道截面积2.降低模温 3.改善模具排气设计: 1.胶位过度非常要均匀 2.产品进胶口选择要适当,缺陷:顶白/顶凸 Defect: visible ejector marks,,,,,顶白,顶白改善对策,工艺: 1.降低保压压力及保压时间 2.降低顶针压力及顶出速度 3.延长冷却时间模具: 1.降低模腔表面温度 2.模具是否有倒扣,拔模角度不够… 3.加大顶针的截面积及改善顶针位置,缺陷: 烧焦 Defect: Diesel effect,,,,烧焦,烧焦改善对策,工艺:1.降低注射速度及注射压力2.降低料筒温度3.降低锁模力模具:1.改善模具排气2.防止包气(entrapped air),缺陷:走胶 Defect:incompletely filled parts,,,,缺胶,走胶改善对策,工艺:1.提高注射速度及注射压力2.提高保压压力及保压时间3.提高料筒温度4.提高背压模具:1.增大浇口及流道截面积2.提高模腔表面温度3.改善模具排气,缺陷:披锋 Defect: flash,,,,披锋,披锋改善对策,工艺: 1.降低注射速度及注射压力2.降低保压压力及保压时间3.降低背压4.降低料筒温度5.增加锁模力模具 1.降低浇口及流道截面积2.降低模腔表面温度3.减少排气槽截面积,缺陷: 变形 Defect: deformation,,,,变形,变形改善对策,工艺:1.降低保压压力及保压时间2.降低背压3.延长冷却时间模具:1.增加浇口截面积2.均匀模腔表面温度,缺陷: 蛇纹 Defect: Jetting,,,,蛇纹,,,gate,蛇纹的改善对策,工艺:1.降低注射速度2.提高炮筒温度模具:1.加大浇口截面积2.移动浇口位置。,缺陷: 真空泡 Defect:Vacuum vesicle,,,,真空泡,,真空泡的改善对策,工艺:1.降低注射速度2.增加保压压力及保压时间3.增加背压4.降低料筒温度模具:1.增加浇口截面积2.提高模腔表面温度,缺陷: 白线 Defect: White lines,,,白线,白线改善对策,工艺:1.增加锁模力 2.降低保压压力及减少保压时间4.降低注射速度及注射压力4.提高料筒温度模具:1.提高模腔表面温度,缺陷: 拖白 Defect:Dragging-whitening,,,,拖白,拖白改善对策,工艺:1.降低保压压力及保压时间2.降低注射速度及注射压力模具:1.优化模腔蚀纹2.加大出模斜度,缺陷: 拉白 Defect:Pulling-whitening,,,,拉白,拉白改善对策,工艺:1.降低保压压力及保压时间2.降低注射速度及注射压力3.延长冷却时间4.降低顶出速度及顶出压力模具:1.加出模斜度2.省顺骨位,缺陷: 起皮 Defect: Flaking of surface layer,,,,起皮,起皮改善对策,工艺:1.降低注射速度2.充分干燥原料3.降低料筒温度原料:1.检查原料是否混有杂料模具:1.提高模腔表面温度,缺陷: 黑点 Defect: Dark spots,,,,黑点,黑点改善对策,工艺:1.降低料筒温度2.降低背压3.降低螺杆转速4.减少残量原料:检查原料是否混有杂料,缺陷:光泽不一 Defect:Gloss differences,,,,光泽不一,光泽不一改善对策,工艺:1.提高注射速度及注射压力2.提高保压压力及保压时间3.提高料筒温度模具:1.均匀模腔表面温度,缺陷: 表面斑点 Defect:Spots on surface,,,,表面斑点,表面斑点改善对策,工艺:1.提高注射速度及注射压力2.增加螺杆转速3.增加背压4.提高料筒温度模具:1.提高模腔表面温度,
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