Литьё под давлением — один из наиболее распространенных процессов производства пластиковых изделий.
В процессе литья под давлением может быть создано огромное количество компонентов различных размеров, форм и сложности.
Три основных требования этого процесса:
- Термопластавтомат
- Необработанный пластиковый материал
- Форма
Короче говоря, весь процесс таков: пластик сначала плавится в машине с помощью тэнов, а затем заливается в форму. Там он охлаждается и превращается в желаемый компонент.
Литьё под давлением используется для создания множества тонкостенных пластиковых деталей для использования в бытовой технике, электронных товарах, производстве игрушек и т. д.
Ошибки, допущенные в процессе литья под давлением или из-за используемых в процессе материалов, могут оказаться очень дорогостоящими для вашего бизнеса. Дефекты конечного продукта могут варьироваться от безвредных и поверхностных проблем с качеством до более серьезных проблем, которые могут повлиять на безопасность и эффективность продукта.
Если в процессе формования не обеспечить должного ухода, на готовом пластиковом изделии может образоваться множество дефектов. В этой статье мы обсудим все возможные дефекты литья пластмасс под давлением, их причины и способы их предотвращения.
Понимание возможных дефектов и их причин — первый шаг к обеспечению того, чтобы продукты, разработанные в процессе, неизменно соответствовали приемлемым стандартам.
Это может уменьшить убытки, понесенные из-за продуктов, которые нельзя продать или возвращающиеся после продажи по причине дефектов.
Вот некоторые из наиболее распространенных дефектов литья под давлением, а также их причины и способы их предотвращения.
Дефекты при литье под давлением
Возможные дефекты, вызванные проблемами процесса
Иногда проблема заключается не в сырье или инструментах, используемых в процессе, а в самом процессе литья под давлением. Если дефекты вызваны технологическим процессом, необходимо отрегулировать некоторые важные факторы, такие как толщина стенок, и их можно легко избежать.
Некоторыми из этих факторов могут быть скорость потока, давление или настройки температуры при литье пластика под давлением.
Давайте рассмотрим некоторые дефекты, которые вызваны исключительно неисправностями в процессе литья под давлением.
1. Линии потока или метки потока
Что это:
Линии потока (также называемые метками потока) — это волны, полосы или линии, которые обесцвечиваются по сравнению с окружающей их областью.
Обычно они наблюдаются вблизи точек «ворот» или мест литья формы, где расплавленный пластик попадает в нее посредством впрыска пластика. Они не влияют на функциональность готового продукта, но вызывают неприятные ощущения, особенно на продуктах, которые должны быть эстетичными.
Что вызывает это:
Линии потока возникают из-за изменений скорости охлаждения пластика, когда он течет через нагретый цилиндр и форму и затвердевает. Это также происходит, если вместо одинаковой толщины стенки используются тонкие и толстые стенки, поскольку материал охлаждается с разной скоростью.
Низкая скорость впрыска или литье под низким давлением также могут вызвать образование линий потока, так как пластик очень быстро охлаждается и становится толще, образуя дефекты формования, такие как волнистые узоры или полосы.
Как это исправить:
—Самый простой ответ на эту проблему — увеличить скорость впрыска в цикле литья под давлением.
—Давление и температура материала, вводимого в форму, также можно отрегулировать так, чтобы тип пластика мог полностью заполнить форму до затвердевания.
—Если линии потока появляются из-за острых контуров или отсутствия однородной толщины стенок в формовочной машине, было бы полезно скруглить углы полостей формы, чтобы поток нагнетания под давлением был постоянным.
—Другой стратегией было бы изменение местоположения заслонок пресс-формы узлов впрыска, куда расплавленный пластик начинает поступать во время производственного процесса.
—Увеличение размера сопла может помочь увеличить скорость потока и избежать преждевременного затвердевания пластика за счет увеличения времени охлаждения.
—Нанесение смазки на поверхность также будет способствовать течению расплавленного термопластического материала в системе направляющих.
2. Ожоги
Что это:
Следы прожога — это следы темного цвета (черного или ржавого цвета) на краях или на поверхности формованного изделия, которые не являются частью дизайна изделия. Обычно они безвредны, если только ожог не повредил пластик.
Что вызывает это:
Наиболее частой причиной появления ожогов является перегрев пузырьков воздуха или смолы в полости формы во время рабочего цикла. Это могло произойти из-за высоких скоростей впрыска или перегрева материала.
Как это исправить:
—Пригара можно избежать, снизив скорость впрыска и удерживая давление формовочного инструмента. Это предотвратит попадание пузырьков воздуха в форму литьевой машины.
—Отверстия для газа могут быть увеличены, чтобы облегчить выход воздуха, захваченного во время впрыска под низким давлением.
—Снижение температуры пресс-формы и гидроцилиндров также может помочь предотвратить образование ожогов.
3. Деформация
Что это:
Деформация возникает, когда различные части продукта неравномерно охлаждают и затвердевают во время обработки пластика. Получаемый в результате продукт искажается изгибами и скручиваниями.
Что вызывает это:
Основная причина коробления пластмассовых изделий — это преждевременное охлаждение сырья. Это могло быть связано либо с перегревом, либо с отсутствием однородных стенок формы.
Как это исправить:
—Сделайте процесс охлаждения постепенным, чтобы не возникало нагрузки на расплавленный пластик при его охлаждении.
—Отрегулируйте температуру формы во время массового производства.
—Используйте материалы, которые не дают чрезмерной усадки при охлаждении.
—Убедитесь, что форма имеет одинаковую толщину стенок.
4. Вакуумные пустоты / воздушные карманы
Что это:
Это захваченные пузырьки воздуха в готовом продукте. Хотя это не считается серьезным дефектом, это может привести к ухудшению качества конечного продукта во время разработки продукта.
Что вызывает это:
Одной из наиболее частых причин появления вакуумных пустот в пластмассовых изделиях является недостаточное давление в пресс-форме при маломасштабном производстве. Таким образом, пузырьки воздуха, задержанные в форме, не выталкиваются, пока пластик охлаждается и затвердевает в процессе формования со вставкой.
Как это исправить:
—Давление впрыска при выдувном формовании необходимо увеличить, чтобы вытеснить захваченные пузырьки воздуха из формы.
—Выбирайте материал с низкой вязкостью, чтобы в нем не образовывались пузырьки воздуха.
—Убедитесь, что возле самых толстых частей формы есть заслонки, чтобы пластик не остыл слишком быстро.
5. Следы раковины
5. Следы раковины
Что это:
Это небольшие углубления, образующиеся в пластиковом изделии. Обычно это происходит, когда внутренняя часть детали быстро затвердевает и сжимается, из-за нехватки материала.
Что вызывает это:
Следы раковины возникают из-за того, что расплавленный пластиковый материал слишком медленно остывает в форме. Таким образом, наружный материал втягивается внутрь до того, как он успевает полностью остыть, вызывая углубление в материале.
Обычно это происходит в самых толстых частях формы из-за неравномерного охлаждения пластика.
Как это исправить:
—Простой способ решить эту проблему — увеличить давление, чтобы у материала было больше времени для остывания и ограничения усадки.
6. Линии сварки
Что это:
Это линии, которые появляются на поверхности пластикового изделия.
Что вызывает это:
Это происходит, когда расплавленный пластик сходится из разных каналов в определенной точке формы и слабо сцепляется друг с другом. Это приводит к ослаблению пластической составляющей на линии сварки.
Как это исправить:
—Температура материала должна быть увеличена, чтобы материал затвердевал равномерно.
—Скорость впрыска и давление можно увеличить, чтобы предотвратить преждевременное охлаждение внутри формы.
—В качестве сырья может быть выбран материал с более низкой вязкостью, чтобы он легко растекался и не остывал преждевременно.
7. Промывка
Что это:
Гидравлическая струя — это своего рода деформация пластмассового изделия, которая может привести к ее ослаблению.
Что вызывает это:
Струя, как следует из названия, вызывается внезапной струей расплавленного материала, попадающей в форму и охлаждающейся быстрее, чем остальной материал.
Это может быть связано с высоким давлением впрыска, в результате чего материал впрыскивается через шибер в форму вместо того, чтобы заполнять ее постепенно.
Эта струя расплавленного пластика начинает охлаждаться до того, как будет заполнена остальная часть полости, что приводит к образованию волнистых образований на поверхности готового продукта.
Как это исправить:
—Одним из способов устранения разбрызгивания пластиковых деталей является снижение давления впрыска. Это предотвратит попадание расплавленного материала в форму.
—Температура формы и материала может быть увеличена, чтобы струя не затвердевала быстрее, чем остальной материал.
—Еще одно решение — оптимальная конструкция пресс-формы и поршневого шнека, исключающая возможность распыления.
Возможные дефекты, вызванные использованием или хранением материала
Иногда дефекты в процессе литья под давлением могут возникать из-за используемого материала.
Вот некоторые из дефектов, связанных с использованными пластиками или их хранением перед использованием.
8. Изменение цвета
Что это:
Обесцвечивание — это когда готовый пластиковый продукт имеет другой цвет, чем должен быть.
Изменение цвета обычно присутствует в одной части продукта или в виде нескольких полос разного цвета на поверхности компонента.
Изменение цвета является чисто поверхностным и не влияет на прочность или функционирование готового продукта.
Что вызывает это:
Одна из вероятных причин обесцвечивания — это оставшиеся гранулы пластикового материала от предыдущего прогона в машине. Это также может быть связано с застреванием остаточного материала в сопле или форме из-за низкого давления.
Другие причины могут заключаться в том, что краситель плохо смешался с сырьем.
Как это исправить:
—Перед запуском новой партии убедитесь, что все части машины, такие как бункер, сопло, форма и т. д., тщательно очищены.
—Регулярно очищайте машину, чтобы удалить излишки цвета или остатки материала.
—Убедитесь, что ваш поставщик использует красители с достаточной термической стабильностью и что сырье правильно смешано с красителем.
9. Расслоение поверхности
Что это:
Отслоение — это когда тонкие слои готового продукта начинают отслаиваться от его поверхности.
Это относительно серьезная проблема, так как отслаивание материала поверхности в конечном итоге приведет к ослаблению продукта и потере его функциональности.
Что вызывает это:
Обычно расслоение поверхности происходит из-за загрязнения сырья частицами постороннего вещества, например, листового металла.
Поверхность продукта начинает отслаиваться, когда материал не может склеиться должным образом.
Это особенно актуально, когда два или более разных пластика объединяются для создания продукта.
Это очень опасно, если готовый продукт является важным компонентом с точки зрения безопасности.
Другая причина отслоения поверхности может заключаться в том, что материал не высох должным образом перед использованием и имеет влагу на поверхности.
Как это исправить:
—Перед загрузкой в бункер машины убедитесь, что материал был правильно высушен.
—Вы также можете увеличить температуру формы, чтобы обеспечить высыхание материала.
—Будьте очень осторожны при хранении и обращении с сырьем, чтобы избежать возможного загрязнения.
—Изменение конструкции сопла также поможет предотвратить попадание загрязняющих веществ в форму.
Возможные дефекты, вызванные неисправностями пресс-формы
Есть некоторые дефекты, которые возникают в готовой продукции из-за плохой конструкции или неправильного обслуживания формы.
10. Короткий удар
Что это:
Если во время цикла расплавленный пластик не заполняет полость формы полностью, конечный продукт будет иметь дефекты и будет неполным после охлаждения и затвердевания. Это короткий выстрел. Это серьезный дефект, который сильно влияет на функциональность продукта и увеличивает стоимость производства.
Что вызывает это:
Заблокированные проходы или ворота в автомате — одна из основных причин короткого выстрела. Особенно это может иметь место, когда ворота узкие.
Если материал слишком вязкий или если форма не имеет достаточно высокой температуры, она не будет полностью заполнена до того, как материал затвердеет.
Воздух, попавший в материал, также может повлиять на поток расплавленной смолы. Другой причиной может быть недостаточное давление во время нагнетания материала.
Как это исправить:
—Лучший способ исправить короткую дробь — это переконструировать форму с большими воротами, чтобы смола могла легко течь внутрь.
—Скорость и давление впрыска также можно регулировать для улучшения потока.
—Добавление более тонкого основного материала будет способствовать перемещению горячего жидкого пластика по форме.
—Температура формы может быть увеличена, чтобы предотвратить преждевременное охлаждение материала.
—Увеличение количества вентиляционных отверстий может облегчить выход воздуха, застрявшего внутри материала.
11. Вспышка
Что это:
Иногда по краям готового изделия бывает небольшой лоскут из тонкого пластика. Это называется вспышкой, выбросом или заусенцами.
Причина возникновения вспышки заключается в том, что пластмассовый материал вылетел за пределы формы и затвердел там.
Вспышка обычно не является серьезной проблемой, если только она не влияет на эстетику готового продукта. Он легко отделяется от детали.
Что вызывает это:
Недорогая форма, которая неправильно спроектирована или изношена из-за чрезмерного использования, может быть проблемой за вспышкой.
Это также может быть вызвано очень высокой температурой формы или давлением во время литья под давлением.
Еще один фактор, способствующий возникновению заусенцев — недостаточная сила зажима пластин, содержащих смолу.
Как это исправить:
—Может потребоваться переработка формы, если она неисправна или изношена. Температуру и давление можно отрегулировать, чтобы предотвратить вспышку.
—Иногда для предотвращения этого необходимо увеличить усилие зажима пластин.
12. Серебряная полоса
Что это:
Серебряные прожилки можно описать как серебряные или белые полосы на готовом продукте. Обычно они возникают по направлению движения материала.
Что вызывает это:
Эти серебряные полосы обычно возникают из-за того, что материал абсорбирует избыток воды.
Это также может быть связано с загрязнением материала инородным веществом или пузырьками воздуха, которые застряли внутри него. Это также может быть вызвано избытком добавки в пластиковом материале.
Как это исправить:
—Перед новым запуском убедитесь, что форма тщательно очищена.
—Предварительно просушите сырьё и исследуйте возможные загрязнения.
—Уменьшение скорости впрыска, повышение температуры формы и применение противодавления также могут помочь избежать образования серебряных полос.
—Вы также можете попробовать отрегулировать размер ворот или их положение.
13. Продукт застрял в форме
Что это:
Это происходит, когда готовый продукт не отделяется от деталей формы.
Обычно после того, как изделие было отформовано, оно прилипает к движущейся части формы и удаляется с помощью выталкивающих штифтов при открытии формы. Если этого не произойдет, это может привести к поломке выталкивающих штифтов.
Что вызывает это:
Это могло произойти по любой из следующих причин:
—Слишком высокое остаточное давление формы.
—В изделии есть усадка.
—Тяга формы недостаточна.
—Отделка формы под неправильным углом.
Эти причины могут привести к неисправности выталкивающих штифтов и застреванию продукта внутри формы.
Как это исправить:
—Уменьшение настроек температуры и давления может помочь отклеить готовый продукт.
—Этого не может произойти при увеличение размера вытяжки пресс-формы или изменение конструкции пресс-формы для улучшения отделки.
—Иногда, чтобы избежать этой проблемы, используются средства: разделительная смазка.
Как видите, существует множество возможных дефектов, которые могут возникнуть из-за неисправностей формовочной машины и сырья.
Важно убедиться, что ваша форма спроектирована и закончена должным образом, чтобы избежать дополнительных затрат на перепроектирование неисправной формы.
Обеспечение качества всей готовой продукции гарантирует их безопасность и эффективность.