Инжекционно формоване, свиване и решения

Инжекционно формоване, свиване и решения

◆Заваръчни линии и решения

◆Въздушни мехурчета (кавитация) и разтвори

◆Изкривяване (деформация) и решения

По време на леене под налягане, ако се генерира недостатъчно налягане в определени зони на кухината на матрицата, по-дебелите зони на пластмасовата част се свиват по-бавно, когато стопилката започне да се охлажда, създавайки напрежение на опън. Ако повърхностната твърдост на детайла е недостатъчна и няма допълване на стопилката, повърхността на детайла ще се разтегне под напрежение. Това явление се нарича свиване, както е показано на фигура 3-8.

Свиване често се получава в зони, където стопилката се натрупва в кухината на матрицата и в области с дебели-стени на детайла, като например връзките между подсилващите ребра, опорните колони и повърхността на детайла.

Свиването на повърхността на шприцовани части не само влияе на външния им вид, но също така намалява тяхната здравина. Свиването е тясно свързано с вида на използваната пластмаса, процеса на леене под налягане и структурата на частта и формата.

Фигура 3-8 Феноменът на свиване на продуктите

Пластмасови суровини:

Различните пластмаси имат различна степен на свиване. Обикновено суровините, които са склонни към свиване, са предимно кристални пластмаси (като найлон, полипропилен и др.). По време на процеса на леене под налягане, когато кристалните пластмаси се нагряват и стават течни, молекулите се подреждат произволно. Когато се инжектират в по-хладна кухина на формата, пластмасовите молекули постепенно ще се подредят спретнато и ще образуват кристали, което ще доведе до голямо свиване на обема. Размерът му е по-малък от посочения диапазон, което е т. нар.-„свиване“.

Процес на леене под налягане:

Инжекционно формоване, свиване може да възникне поради недостатъчно налягане на задържане, ниска скорост на шприцване, ниска температура на формата или материала или недостатъчно време на задържане.

Следователно, когато задавате параметрите на процеса на леене под налягане, е важно да проверите дали условията на формоване са правилни и дали налягането на задържане е достатъчно, за да се предотврати свиване. Като цяло удължаването на времето на задържане гарантира, че продуктът има достатъчно време за охлаждане и допълване на стопилката.

Пластмасови части и структура на матрицата

Основната причина за свиването се крие в неравномерната дебелина на стените на пластмасовите продукти. Типичен пример е, че е много вероятно да се получи свиване на повърхностите на усилващите ребра и опорните колони. Освен това дизайнът на канала на формата, размерът на вратата и охлаждащият ефект също оказват значително влияние върху продукта. Тъй като пластмасите имат нисък капацитет за пренос на топлина, охлаждането е по-бавно, колкото по-далече сте от стената на кухината. Следователно достатъчно количество стопилка трябва да запълни кухината в тази точка. Това изисква винтът на машината за шприцване, за да предотврати обратния поток и намаляването на налягането по време на инжектиране или задържане. Освен това, ако каналът на матрицата е твърде тесен, твърде дълъг или шибърът е твърде малък и охлаждането е твърде бързо, полу-втвърдената стопилка ще блокира канала или шибъра, причинявайки спад в налягането в кухината и водещо до свиване на продукта.

Всъщност различните пластмаси имат различна степен на свиване. Таблица 3-2 показва степента на свиване на обикновените пластмаси.

Таблица 3-2 Нива на свиване на обикновени пластмаси:

Причините и решенията за свиването са показани в таблица 3-3:

Неравности и решения

След като продуктът беше изваден от калъпа, се наблюдаваха локализирани увеличения на обема и разширение на определени специфични места, както е показано на Фигура 3-9.

Мехурчетата в пластмасовите части възникват, защото не напълно охладената и втвърдена пластмаса отделя газ под вътрешно налягане, което води до разширяване на частта. Могат да се предприемат следните мерки за отстраняване на този дефект:

① Ефективно охлаждане. Методите включват понижаване на температурата на формата, удължаване на времето за отваряне на матрицата и намаляване на температурите на сушене и пластифициране на пластмасата.

② Намаляване на скоростта на пълнене на формата, съкращаване на цикъла на формоване и намаляване на съпротивлението на потока.

③ Увеличаване на налягането на задържане и удължаване на времето на задържане.

④ Подобряване на структурата на частта, за да се избегнат локализирани зони с прекомерна дебелина или значителни вариации в дебелината.

③ По отношение на конструкцията на частта: намалете несъответствията в дебелината и осигурете еднаква дебелина на стената, доколкото е възможно; избягвайте острите ъгли, за да предотвратите задържане на въздух.

По отношение на дизайна на формата: добавете вентилационни канали в крайната точка на пълнене на стопилката; редизайн на системата за затваряне и водачи; уверете се, че вентилационните отвори са достатъчно големи, за да осигурят достатъчно време и пространство за излизане на газа.

Условия на процеса: Намалете крайната скорост на впръскване; задайте разумна температура на формата и удължете времето за отваряне на формата; оптимизиране на налягането на впръскване и налягането на задържане; намалете прибирането на винта, за да предотвратите всмукването на въздух по време на прибиране и пренасянето му в следващия цикъл на формата, и намалете температурата на материала.

Свиване (вакуумен балон) и неговите решения

Кухини от свиване, известни също като вакуумни мехурчета или кухини, обикновено се появяват в области на пластмасови части, където се натрупват големи количества стопилка. Те са причинени от недостатъчно допълване на стопилката по време на охлаждане и свиване. Както е показано на Фигура 3-10, кухини при свиване често се появяват в дебелостенни зони на пластмасови части, като например при пресичане на усилващи ребра или опорни колони с повърхността на детайла.

Фигура 3-10 Кухини от свиване, появяващи се върху пластмасовата част

Кухини при свиване в пластмасовите части възникват, защото когато стопилката се втвърди, обемът се свива по-бавно в по-дебелите зони, създавайки напрежение на опън. Ако повърхностната твърдост на частта е недостатъчна и няма стопилка, която да я попълни, вътре ще се образуват празнини. Причината за кухините при свиване е подобна на тази при свиването (или кавитацията), но разликата е, че свиването води до повърхностни вдлъбнатини, докато кухините при свиване образуват вътрешни кухини. Кухините при свиване обикновено се появяват в области с дебели-стени и са свързани главно със скоростта на охлаждане на формата. Различните скорости на охлаждане на стопилката във формата водят до различна степен на свиване на различни места. Ако температурата на формата е твърде ниска, повърхността на стопилката се охлажда бързо, издърпвайки по-горещата стопилка в по-дебелите стени към околните повърхности, което води до кухини при свиване.

Кухините при свиване в пластмасовите части могат да повлияят на тяхната здравина и механични свойства. Ако детайлът е прозрачен, кухините при свиване също могат да повлияят на външния му вид. Ключът към подобряване на кухините при свиване е контролирането на температурата на формата.

Причините и решенията за кухини при свиване са показани в таблица 3-4:

Изглаждане на ръбове (неравности, изрязване) и решения

Когато разтопената пластмаса се екструдира от разделителната повърхност на матрицата и се отлепи от ръба на готовия продукт, това явление се нарича светкавица, известна също като бър, или просто светкавица, както е показано на фигури 3-11.

Фигура 3-11 показва феномена на преливане върху пластмасовата част.

Флашът е сериозен проблем с качеството при леене под налягане. Ако фланецът се отдели и залепне за разделителната повърхност на матрицата и не се почисти навреме, последващото заключване на матрицата ще повреди сериозно разделителната повърхност, което ще доведе до ново флаксиране. Следователно трябва да се обърне специално внимание на появата на светкавици по време на процеса на леене под налягане.

Има много причини за мигане по време на леене под налягане, като прекомерно налягане при впръскване, прекалено бърза крайна-скорост на впръскване, недостатъчна сила на затягане, износване на отворите на ежекторните щифтове или плъзгащите блокове, неравни разделителни повърхности на формата (с празнини) и пластмаса с твърде нисък вискозитет (като найлон).

Таблица 3-5 Причини и решения за преливане: