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注塑件缺陷原因排查实例

【摘要】:一个注塑件经过试模之后,发现其上存在着缺陷,可将这些缺陷产生的原因和整治措施列成表,然后,根据优选法将产生缺陷的因素按几率大小顺序排出,并按此顺序进行排查,直至将注塑件上的缺陷根治为止。 注塑件名称:控制盒,如图8-9所示,材料:聚碳酸酯。注塑件在成型加工过程中产生缺陷的排查整治处理,见表8-1。同时要使模腔的排气系统顺畅,注塑件产生的气泡缺陷便可消除。

一个注塑件经过试模之后,发现其上存在着缺陷,可将这些缺陷产生的原因和整治措施列成表,然后,根据优选法将产生缺陷的因素按几率大小顺序排出,并按此顺序进行排查,直至将注塑件上的缺陷根治为止。

【例8-3】 注塑件名称:控制盒,如图8-9所示,材料:聚碳酸酯

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图8-9 控制盒

注:A、B、C和D处存在着缩痕。

(1)缺陷 注塑件的A、B、C和D处存在着不同程度的缩痕;注塑件存放不久后便出现了裂纹,最后,B处圆柱体断裂;注塑件内、外表面上还存在着银纹和气泡。注塑件在成型加工过程中产生缺陷的排查整治处理,见表8-1。为了减少排查的项目,可先对影响缺陷产生的主要因素进行标记,对画有“√”的项目先进行排查,经试模后再去排查别的因素。

表8-1 注塑件在成型加工过程中产生缺陷的排查整治处理

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(2)缺陷分析 缩痕、裂纹、银纹和气泡产生的原因各不相同,缩痕是注塑件结构设计的问题;裂纹、银纹和气泡是注塑件成型加工工序安排不当的问题。

1)缩痕分析:由于注塑件A、B、C和D处的壁厚不均匀,注塑件成型冷硬时产生的收缩量不同,导致产生不同程度的缩痕。

2)裂纹分析:该注塑件材料是聚碳酸酯,聚碳酸酯成型加工后,由于收缩各向异性和壁厚不一致导致注塑件各部形体的收缩量不同,从而导致注塑件内部产生了内应力。注塑件在存放过程中内应力逐渐地释放而出现了裂纹,随着时间的延长,内应力不断地释放,裂纹不断地增大而出现断裂现象。

3)银纹和气泡分析:塑料熔体若含有水分,水分在模腔内受热气化,致使注塑件内外表面不能与模具表面接触而产生银纹。又因模具排气不畅,导致气体滞留在模腔的某部位而形成气泡。

(3)整治方案 应该根据产生缺陷的不同原因,采用不同措施根治注塑件的缺陷。

1)缩痕的整治:存在主动性整治和辅助性整治方案。

方案一:重新设计注塑件,确保注塑件壁厚的均匀性,为主动性整治方案。这样,该方案的模具需要重新进行设计和制造,会造成经济损失并延长产品的开发时间。

方案二:调整成型加工工艺参数,是辅助性整治方案。如延长保压补塑的时间,延长注射时间,增加塑料的密度,可以减轻注塑件的收缩程度,从而减少缩痕的痕迹。

成型的工艺参数如下:

注塑机型号:SZY-300(螺杆式);料筒温度:第一段210~240℃,中段230~280℃,前段240~285℃;喷嘴温度:240~250℃;模具温度:90~110℃;注射压力:80~130MPa;注射速度:40~80m/min;螺杆转速:28r/min;背压:60~80MPa;注射时间:20~90s;高压时间:0~5s;冷却时间:20~90s。

后处理:红外线灯、鼓风烘箱,温度:100~110℃,时间:8~12h。

2)裂纹的整治:聚碳酸酯成型加工后的注塑件,需放在烘箱中进行后处理,将注塑件加温至100~110℃后切断电源,并在烘箱中冷却至室温取出。这相当于金属的时效处理,目的是释放注塑件中的内应力,裂纹可利用增加后处理工序的方法得以解决。

3)银纹和气泡的整治:银纹和气泡均是由于塑料和模腔内存在着水汽或气体无法排出而产生的。首先要对塑料进行预干燥(使塑料颗粒含水率应在0.1%以下),所使用的注塑机的料斗还需要有烘干装置。对模具也需进行预热,去除模具型腔中的水分和挥发物,选用适当和适量的脱模剂,才可以去除银纹。对注塑件产生的气泡而言,料筒的温度不可太高,以致熔体中含有气体。可进行喷嘴的熔体空射,只要观察到熔体中没有气泡即可。同时要使模腔的排气系统顺畅,注塑件产生的气泡缺陷便可消除。

该例通过选用适当的高分子材料,合理调整成型加工工艺参数,增加相应工序对注塑件上的缺陷进行了处治。