塑料注塑常見(jiàn)問(wèn)題(參考版)
2025-03-28 00:16本頁(yè)面
【正文】 15 / 15。影響注塑制品翹曲變形的因素有很多，模具的結(jié)構(gòu)、塑料材料的熱物理性能以及成型過(guò)程的條件和參數(shù)均對(duì)制品的翹曲變形有不同程度的影響。由于殘余熱應(yīng)力對(duì)制品翹曲變形的影響非常復(fù)雜，這里就不贅述。結(jié)晶型塑料在流動(dòng)方向與垂直方向上的收縮率之差較非結(jié)晶型塑料大，而且其收縮率也較非結(jié)晶型塑料大，結(jié)晶型塑料大的收縮與其收縮的異向性疊加后導(dǎo)致影響結(jié)晶型塑料件翹曲變形的傾向較非結(jié)晶型塑料大得多。在注塑成型過(guò)程中，熔融塑料在注射充模階段由于聚合物分子沿流動(dòng)方向的排列使塑料在流動(dòng)方向上的收縮率比垂直方向的收縮率大，而使注塑件產(chǎn)生翹曲變形(即各向異性)。除填充階段會(huì)引起變形外，模具上下壁面的溫度差也將引起塑件上下表面收縮的差異，從而產(chǎn)生翹曲變形。注塑制品翹曲變形的直接原因在于塑件的不均勻收縮。脫模力不平衡、推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)或脫模頂出面積不當(dāng)很容易使制品變形(前面已經(jīng)講過(guò))。溫度對(duì)翹曲變形的影響體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)塑件上、下表面溫差會(huì)引起熱應(yīng)力和熱變形；(2)塑件不同區(qū)域之間的溫度差將引起不同區(qū)域間的不均勻收縮；(3)不同的溫度狀態(tài)會(huì)影響塑料件的收縮率。較高的壓力和流速會(huì)產(chǎn)生高剪切速率，從而引起平行于流動(dòng)方向和垂直于流動(dòng)方向的分子取向的差異，同時(shí)產(chǎn)生“凍結(jié)效應(yīng)”。此過(guò)程是注射成型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在這個(gè)過(guò)程中，聚合物的溫度在軸向、徑向(相對(duì)螺桿而言)溫差會(huì)使塑料產(chǎn)生應(yīng)力；另外，注射機(jī)的注射壓力、速率等參數(shù)會(huì)極大地影響充填時(shí)分子的取向程度，進(jìn)而引起翹曲變形。用軟質(zhì)塑料(如TPU)來(lái)生產(chǎn)深腔薄壁的塑件時(shí)，由于脫模阻力較大，而材料又較軟，如果完全采用單一的機(jī)械頂出方式，將使塑件產(chǎn)生變形，甚至頂穿或產(chǎn)生折疊而造成塑件報(bào)廢，如改用多元件聯(lián)合或氣(液)壓與機(jī)械式頂出相結(jié)合的方式效果會(huì)更好(以后會(huì)用到)。頂桿的布置應(yīng)盡量靠近脫模阻力大的部位。因此，在設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng)時(shí)應(yīng)力求與脫模阻力相平衡。頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也直接影響塑件的變形。對(duì)于長(zhǎng)條形塑件，應(yīng)采用直通型水道。因此，要求每個(gè)冷卻回路的水道長(zhǎng)度小于2米。在管壁至型腔表面距離確定后，應(yīng)盡可能使冷卻水孔之間的距離小，才能保證型腔壁的溫度均勻一致。除了考慮塑件內(nèi)外表的溫度趨于平衡外，還應(yīng)考慮塑件各側(cè)的溫度一致，即模具冷卻時(shí)要盡量保持型腔、型芯各處溫度均勻一致，使塑件各處的冷卻速度均衡，從而使各處的收縮更趨均勻，有效地防止變形的產(chǎn)生。如果在注射成型平板形塑件(如手機(jī)電池殼)時(shí)所用的模具型腔、型芯的溫度相差過(guò)大，由于貼近冷模腔面的熔體很快冷卻下來(lái)，而貼近熱模腔面的料層則會(huì)繼續(xù)收縮，收縮的不均勻?qū)⑹顾芗N曲。而較小的注射壓力可減少塑料的分子取向傾向，降低其內(nèi)應(yīng)力，因而可減少塑件的變形。另外，多澆口的使用還能使塑料的流動(dòng)比(L/t)縮短，從而使模腔內(nèi)熔體密度更趨均勻，收縮更均勻。一些平板形塑件，如果只使用一個(gè)中心澆口，因直徑方向上的收縮率大于圓周方向上的收縮率，成型后的塑件會(huì)產(chǎn)生扭曲變形；若改用多個(gè)點(diǎn)澆口或薄膜型澆口，則可有效地防止翹曲變形。注塑模具澆口的位置、形式和澆口的數(shù)量將影響塑料在模具型腔內(nèi)的填充狀態(tài)，從而導(dǎo)致塑件產(chǎn)生變形。出現(xiàn)翹曲變形的原因很多，單靠工藝參數(shù)解決往往力不從心。解決辦法：(1)有效地冷卻，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間；(2)提高保壓壓力和時(shí)間；(3)降低料的干燥溫度及成型溫度；(4)降低充模速度；(5)改善制品的壁厚均勻度。解決辦法：(1)提高注射能量：壓力、速度、時(shí)間和料量；(2)調(diào)整料溫：當(dāng)真空泡遠(yuǎn)離澆口位置時(shí)，提高料溫使熔料流動(dòng)順暢，壓力能傳到遠(yuǎn)澆口部位，當(dāng)真空泡在澆口附近時(shí)可降低料溫使收縮減??；(3)適當(dāng)提高模溫，特別是形成真空泡部位的局部模溫；(4)將澆口設(shè)在制品壁厚部位，改善噴嘴、流道和澆口的流動(dòng)狀況；(5)改善模具排氣狀況；(6)縮短制品在模內(nèi)冷卻時(shí)間，必要時(shí)將制品投入熱水中緩慢冷卻；(7)用針點(diǎn)澆口成型的制品，可用慢速、低溫成型解決真空泡問(wèn)題，當(dāng)流道上有真空泡時(shí)可加大流道尺寸。真空泡的形成是由于充模時(shí)塑料不足或壓力較低。一般來(lái)說(shuō)，如果在開(kāi)模瞬間已發(fā)現(xiàn)存在氣泡，是屬于氣體干擾問(wèn)題，用克服氣體干擾的辦法解決。這在制品的凹陷(縮水)部分也已作過(guò)分析。(7)加強(qiáng)原料的干燥，清除料筒內(nèi)高溫死角。(5)改進(jìn)澆口設(shè)計(jì)，如放大澆口直徑，改變澆口位置，將澆口改成圓角過(guò)渡；在流道端添加冷料井。(4)成型時(shí)采用較合理的工藝條件。(2)混合好塑料，要充分將塑料和著色劑混合均勻，可用機(jī)械攪拌除濕機(jī)并加入適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散劑。一般與下列因素有關(guān)：(1)2種料流變性、著色性等方面有差異，澆注系統(tǒng)層流與紊流流速和受熱狀況有差異；(2)塑料因熱分解而生成燒焦絲；(3)塑料進(jìn)模時(shí)氣體物質(zhì)的干擾(如空氣)等。它可能表現(xiàn)為：①深色底暗色線；②暗色底深色線；③暗色線密集而發(fā)白。此外，氣體的干擾作用也會(huì)使?jié)部谔幊霈F(xiàn)混濁性斑紋，應(yīng)改善模具排氣，減小或調(diào)換潤(rùn)滑劑，加強(qiáng)料的干燥，去除料中污染物。合理的模具澆口設(shè)計(jì)可以預(yù)先減小或避免冷料斑的形成，傳統(tǒng)而有效的方法是在流道末端開(kāi)設(shè)冷料井，使前鋒冷料陷入井內(nèi)而不致進(jìn)入模穴。冷料斑不單破壞了制品的表觀質(zhì)量，影響噴涂或電鍍效果，而
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