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如何避免塑料制品産生熔接痕?

    當塑件表面質量由于有熔接痕達不到設計要求時, 技術人員通常先會從熔料溫度、注射速度、壓力、流量、模具溫度等方面入手解決。
 
    通常熔料溫度、注射速度、壓力、流量、模具溫度的調節都通過設備來實現, 參照成型條件标準小幅度調整,逼近理想值。
 
    顯然,熔料溫度、流動速度、壓力、流量、模具溫度這些可以通過設備來調整的項目是比較容易實現的, 一方面調整起來方便, 另一方面可以多次反複。困難的在于當以上手段已經無法解決時, 就不得不通過修改模具的方法來實現預期效果, 這也是要論述的重點。
 
    需要修改模具的情形可能有以下幾種
 
    (1) 熔接痕處夾有氣泡, 需要在對應的分型面增設排氣孔。
 
    (2) 熔接痕深度始終超差, 需要調整塑件也即模具型腔的厚度。
 
    (3) 熔接痕的位置偏向塑件中部, 需要調整澆口的位置。
 
    下面對以上3 種情形的改善工藝分别進行叙述。
 
    熔接痕處氣泡的形成是由于當兩股熔料彙流時, 所包圍的氣體沒有及時排除, 而留在了塑件内部, 在熔接痕表面形成凹坑, 可以通俗地稱之為"困氣".
 
    究其原因, 可能是對應位置的分型面研配過緊, 以緻氣體無法排出; 也可能是合模後, 型腔高度尺寸過度不均勻(塑件壁厚相差較大) 造成。針對前一種情況, 常通過增加或增大排氣槽來改善, 以目前國内應用最廣泛的PP 料為例, 根據PP 料的溢料間隙為0. 03 mm這一參數,為避免溢料形成飛邊,排氣槽間隙為0. 01 ~ 0. 02 mm最理想。
 
    為便于模具加工和成型過程中型腔的清理, 排氣槽的位置多數情況會選擇開在定模的分型面上,并盡量開設在型腔的最後充滿處。對于型腔高度尺寸過度不均勻的情形,隻能通過"補焊"和"打磨"的方法來調整型腔尺寸,這是難度最大,也是模具技術人員在調試中最怕遇到的, 它的調整方法和下面要講到的熔接痕高度始終超差的調整方法一緻。
 
    當通過調整設備工藝參數和開排氣槽的方法皆無法改善或消除塑件由于熔接痕導緻質量不良時,很可能不得不調整型腔的尺寸, 當然需要對塑件相應處的厚度進行準确的測量之後, 在設計允許的範圍内作業。
 
    保險杠塑件的壁厚在不同部位并不是一個等值,而是一個漸變的量,其原因是考慮到塑件的具體形狀及熔融塑料的流動性, 漸變的壁厚有利于成型。壁厚通常在2. 60~3. 50 mm.
 
    模具型腔尺寸的修改分2 種情況一種是增大型腔尺寸, 另一種是減小型腔尺寸。對于第一種情況實現起來較容易, 根據檢測數據直接對模具型腔的相應部位實施打磨即可。第二種情形就比較複雜,為了達到減小型腔尺寸的目的,首先需要在模具型腔面上堆焊, 然後打磨。下面具體介紹減小模具型腔尺寸的方法。
 
    從工作的難易程度上, 首先考慮選擇在動模上進行"補焊"和"打磨"會比在定模上容易得多。由于注射模的定模型腔面質量直接影響到塑件外觀, 而焊接過程中有大量的熱産生, 沒有充分的工藝措施保證時,這些熱量往往會改變型腔面的組織成分,導緻型腔面硬度不同,進而影響塑件外觀,實踐中要盡量避免定模型腔面的修改。
 
    動模型腔面修改的一般步驟如下
 
    (1) 通過在型腔面貼膠的方法試模,大緻得出型腔需要增減的厚度。
 
    (2) 實施"補焊"和"打磨"作業。
 
    (3) 再次試模,根據成型效果調整型腔面的尺寸。
 
    其中第二步是難點和關鍵, 以下是型腔面修補的詳細過程:
 
    a. 選定和母材相匹配的焊接材料, 并确定焊接範圍,預留并保護好打磨基準。
 
    b. 分區交替堆焊, 注意不要從頭焊到尾, 以免内應力造成模具型腔面裂損,如圖6 所示。
 
    c. 對照預留基準, 開始打磨, 注意做好周邊相關部位的保護。
 
    d. 測量補焊面的高度, 達到要求之後, 将基準空位焊滿,完成型腔面的修改。
 
    熔接痕缺陷分析
 
    熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件、孔洞、流速不連貫的區域、充模料流中斷的區域而以多股形式彙合時以及發生澆口噴射充模時,因不能完全融合而産生線狀的熔接痕。熔接痕的存在極大地削弱了制品的機械強度。克服熔接痕的辦法與減少制品凹陷的方法基本相同。
 
    一、設備方面
 
    塑化不良,熔體溫度不均,可延長模塑周期,使塑化更完全,必要時更換塑化容量大的機器。
 
    二、模具方面
 
    (1)模具溫度過低,應适當提高模具溫度或有目的地提高熔接縫處的局部溫度。
 
    (2)流道細小、過狹或過淺,冷料井小。應增加流道的尺寸,提高流道效率,同時增加冷料井的容積。
 
    (3)擴大或縮小澆口截面,改變澆口位置。澆口開設要盡量避免熔體在嵌件、孔洞的周圍流動。發生噴射充模的澆口要設法修正、遷移或加擋塊緩沖。盡量不用或少用多澆口。
 
    (4)排氣不良或沒有排氣孔。應開設、擴張或疏通排氣通道,其中包括利用鑲件、頂針縫隙排氣。
 
    三、工藝方面
 
    (1)提高注射壓力,延長注射時間。
 
    (2)調好注射速度:高速可使熔料來不及降溫就到達彙合處,低速可讓型腔内的空氣有時間排出。
 
    (3)調好機筒和噴嘴的溫度:溫度高塑料的黏度小,流态通暢,熔接痕變細;溫度低,減少氣态物質的分解。
 
    (4)脫模劑應盡量少用,特别是含矽脫模劑,否則會使料流不能融合。
 
    (5)降低合模力,以利排氣。
 
    (6)提高螺杆轉速,使塑料黏度下降;增加背壓壓力,使塑料密度提高。
 
    四、原料方面
 
    (1)原料應幹燥并盡量減少配方中的液體添加劑。
 
    (2)對流動性差或熱敏性高的塑料适當添加潤滑劑及穩定劑,必要時改用流動性好的或耐熱性高的塑料。
 
    五、制品設計方面
 
    (1)壁厚小,應加厚制件以免過早固化。
 
    (2)嵌件位置不當,應以調整
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