產(chǎn)品缺陷分析課件(已修改)
2025-03-16 21:54 本頁面
【正文】 產(chǎn)品缺陷分析 產(chǎn)品是在射出成型之後才展現(xiàn)在我們眼前的，因此對(duì)產(chǎn)品的缺陷分析也應(yīng)該從此刻開始。 塑膠射出成形製程相當(dāng)複雜，牽涉因素眾多，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)該先確定製程的穩(wěn)定性，確定瑕疵並非由於過度製程所引起的。排除射出成形問題並沒有固定的步驟，但是，至少針對(duì)有些因?yàn)椴僮魈匦运鶎?dǎo)致的瑕疵，可以建議有效的改善方法。 包風(fēng) 包風(fēng) (air traps)是指熔膠波前將模穴內(nèi)的空氣包覆，它發(fā)生在熔膠波前從不同方向的匯流，或是空氣無法從排氣孔或鑲件之縫隙逃逸的情況。包風(fēng)通常發(fā)生在最後充填的區(qū)域，假如這些區(qū)域的排氣孔太小或者沒有排氣孔，就會(huì)造成包風(fēng)，使塑件內(nèi)部產(chǎn)生空洞或氣泡、塑件短射或是表面瑕疪。另外，塑件肉厚差異大時(shí)，熔膠傾向於往厚區(qū)流動(dòng)而造成競(jìng)流效應(yīng) (racetracking effect)，這也是造成包風(fēng)的主要原因，如圖 11所示。 圖 11 熔膠波前從不同方向匯流，而造成包風(fēng)。 要消除包風(fēng)可以降低射出速度，以改變充填模式；或者改變排氣孔位置、加大排氣孔尺寸。由於競(jìng)流效應(yīng)所造的包風(fēng)可以藉由改變塑件肉厚此例或改變排氣孔位 置加以改善排氣問題。包風(fēng)的改善方法說明如下： (1) 變更塑件設(shè)計(jì)：縮減肉厚比例，可以減低熔膠的競(jìng)流效。 (2) 應(yīng)變更模具設(shè)計(jì)：將排氣孔設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢镁涂梢愿纳婆艢?。排氣孔通常設(shè)在最後充飽的區(qū)域，例如模具與模具交接處、分模面、鑲埋件與模壁之間、頂針及模具滑塊的位置。重新設(shè)計(jì)澆口和熔膠傳送系統(tǒng)可以改變充填模式，使最後充填區(qū)域落在適當(dāng)?shù)呐艢饪孜恢?。此外，?yīng)確定有足夠大的排氣孔，足以讓充填時(shí)的空氣逃逸；但是也要小心排氣孔不能太大而造成毛邊。建議的排氣孔尺寸，結(jié)晶性塑膠為 （ ），不定形塑膠為（ ）。 (3) 調(diào)整成形條件：高射出速度會(huì)導(dǎo)致噴射流，造成包風(fēng)。使用較低的射出速度可以讓空氣有充足的時(shí)間逃逸。 黑斑、黑紋、脆化、燒痕、和掉色 黑斑（ black specks）和黑紋（ black streaks）是在塑件表面呈現(xiàn)的暗色點(diǎn)或暗色條紋，如圖 12所示。褐斑或褐紋是指相同類型的瑕疵，只是燃燒或掉色的程度沒那麼嚴(yán)重而已。發(fā)生黑斑或黑紋的原因是塑料有雜質(zhì)污染、乾燥不當(dāng)，或是塑料在料筒內(nèi)待料太久而過熱裂解。 圖 12 (左 )黑斑和 (右 )黑紋 脆化（ brittleness）的原因是材料裂解，使分子鏈變短，分子重量變低，結(jié)果使得塑件的物理性質(zhì)降低。塑件脆化可能導(dǎo)致斷裂或破壞，如圖 13所示。 圖 13 塑件脆化導(dǎo)致斷裂 燒痕 (burn marks)是塑件接近流動(dòng)路徑末端或包風(fēng)區(qū)域的暗色或黑色小點(diǎn)，如圖 14所示，其形成主因是模穴內(nèi)的空氣無法逃逸，受壓縮造成高熱而燒焦。 圖 14 燒痕 掉色 (discoloration)是指塑件從原始的塑料顏色發(fā)生變化的瑕疵，這可能是因?yàn)樗芰狭呀饣蛭廴舅斐傻?，例如：塑料在料筒?nèi)待太長(zhǎng)的時(shí)間；料筒溫度太高，造成塑料變色；回收再研磨塑料、不同顏色塑料、來路不明塑料造成的汙染。 假如射出速度太快或射出壓力太高，可能導(dǎo)致流道系統(tǒng)和模穴內(nèi)的氣體無法在很短的充填時(shí)間內(nèi)從排氣孔排出，會(huì)造成包風(fēng)；競(jìng)流現(xiàn)象加上不當(dāng)?shù)呐艢庀到y(tǒng)也會(huì)造成包風(fēng)。結(jié)果，模緒內(nèi)的空氣受壓縮，壓力與溫度升高，使得流道路徑末端或包風(fēng)區(qū)域的塑件表面的塑料裂解而造成燒痕。 是指塑件從原始的塑料顏色發(fā)生變化的瑕疵，這可能是因?yàn)樗芰狭呀饣蛭廴舅斐傻模纾核芰显诹贤矁?nèi)待太長(zhǎng)的時(shí)間；料筒溫度太高，造成塑料變色；回收再研磨塑料、不同顏色塑料、來路不明塑料造成的汙染。 造成塑料裂解的因素包括： (1) 料筒溫度：太高的料筒溫度可能使塑料裂解，造成燒焦。塑料熔點(diǎn)太高可能造成不當(dāng)?shù)牧贤矞囟?，燒壞熱?duì)偶，或者使溫度控制器失效。應(yīng)該降低設(shè)定的料筒溫度或縮短加熱時(shí)間。 (2) 高螺桿轉(zhuǎn)速：塑化階段的螺桿轉(zhuǎn)速太快，造成過量的磨擦熱，使材料裂解。 (3) 狹小的流動(dòng)路徑：熔膠流經(jīng)狹小的流動(dòng)路徑，會(huì)造成大量的剪切熱，使塑料裂解。 (4) 塑料污染：使用兩種塑料射出成形時(shí)，第一種塑料在料筒內(nèi)的餘料可能因?yàn)榈诙N塑料需要較高成形溫度而燒焦。此外，受污染塑料、回收再研磨塑料都可能污染下一批次射出成形的塑料。 (5) 射出體積：假如射出量低於射出機(jī)最高射出量的 20％，塑料可能因?yàn)樵诹贤矁?nèi)待料太久而發(fā)生裂解。對(duì)於溫度敏感的塑料更是如此。 塑料過熱可能裂解或燃燒而造成黑斑、黑紋、脆化、燒痕、和掉色等表面瑕疵，塑料在具有刮痕的粗糙料筒內(nèi)加熱，等待了過長(zhǎng)的時(shí)間就會(huì)裂解造成塑件表面瑕疵。塑料或空氣中可能會(huì)有污染，其他如受污染的回收再研磨塑料、不同成分的塑料、不同顏色的塑料或是低熔點(diǎn)材料等等雜質(zhì)都可能造成黑斑和黑紋，空氣中的髒東西也會(huì)造成塑件表面的暗點(diǎn)。 改善這些表面瑕疵的方法說明如下： （ 1） 調(diào)整材料準(zhǔn)備過程：塑料貯藏筒和料斗都應(yīng)加蓋，以免原料污染。設(shè)定適當(dāng)?shù)那飾l件，過量的乾燥時(shí)間或乾燥溫度，塑料內(nèi)揮發(fā)物會(huì)被驅(qū)離，可能造成塑料脆化或裂解。塑料供應(yīng)商可以提供塑料的最佳乾燥條件。如果低強(qiáng)度材料的製程條件不恰當(dāng)，可能造成脆化，可以考慮改用高強(qiáng)度和熱安定性良好的塑料。脆化也可能是因?yàn)樘砑犹嗷厥赵傺心サ乃芰纤?，嘗試降低添加之回收再研磨的塑料量。更換塑料時(shí)應(yīng)徹底清理射出系統(tǒng)，徹底清理料斗，避免塑料與料斗內(nèi)不同顏色或來路不明的塑料混合。 （ 2）
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