ProE模流分析教程 第八章 问题排除

发布日期:[10-12-17 18:25:48] 浏览人次:[]

第八章 问题排除

塑料射出成形制程相当复杂,牵涉因素众多,当发现问题时,应该先确定制程的稳定性,确定瑕疵并非由于过度制程所引起的。排除射出成形问题并没有固定的步骤,但是,至少针对有些因为操作特性所导致的瑕疵,可以建议有效的改善方法。

8-1  包风

包风(air traps)是指熔胶波前将模穴内的空气包覆,它发生在熔胶波前从不同方向的汇流,或是空气无法从排气孔或镶埋件之缝隙逃逸的情况。包风通常发生在最后充填的区域,假如这些区域的排气孔太小或者没有排气孔,就会造成包风,使塑件内部产生空洞或气泡、塑件短射或是表面瑕疪。另外,塑件肉厚差异大时,熔胶倾向于往厚区流动而造成竞流效应(race-tracking effect),这也是造成包风的主要原因,如图8-1所示。

图8-1  熔胶波前从不同方向汇流,而造成包风。

要消除包风可以降低射出速度,以改变充填模式;或者改变排气孔位置、加大排气孔尺寸。由于竞流效应所造的包风可以藉由改变塑件肉厚此例或改变排气孔位置加以改善排气问题。包风的改善方法说明如下:

变更塑件设计:缩减肉厚比例,可以减低熔胶的竞流效。

(2) 应变更模具设计:将排气孔设置在适当的位置就可以改善排气。排气孔通常设在最后充饱的区域,例如模具与模具交接处、分模面、镶埋件与模壁之间、顶针及模具滑块的位置。重新设计浇口和熔胶传送系统可以改变充填模式,使最后充填区域落在适当的排气孔位置。此外,应确定有足够大的排气孔,足以让充填时的空气逃逸;但是也要小心排气孔不能太大而造成毛边。建议的排气孔尺寸,结晶性塑料为0.025厘米(0.001英吋),不定形塑料为0.038厘米(0.0015英吋)。

调整成形条件:高射出速度会导致喷射流,造成包风。使用较低的射出速度可以让空气有充足的时间逃逸。

8-2  黑斑、黑纹、脆化、烧痕、和掉色

  黑斑(black specks)和黑纹(black streaks)是在塑件表面呈现的暗色点或暗色条纹,如图8-2所示。褐斑或褐纹是指相同类型的瑕疵,只是燃烧或掉色的程度没那么严重而已。发生黑斑或黑纹的原因是塑料有杂质污染、干燥不当,或是塑料在料筒内待料太久而过热裂解。

  

图8-2  (左)黑斑和(右)黑纹

  脆化(brittleness)的原因是材料裂解,使分子链变短,分子重量变低,结果使得塑件的物理性质降低。塑件脆化可能导致断裂或破坏,如图8-3所示。

图8-3  塑件脆化导致断裂

  烧痕(burn marks)是塑件接近流动路径末端或包风区域的暗色或黑色小点,如图8-4所示,其形成主因是模穴内的空气无法逃逸,受压缩造成高热而烧焦。

图8-4  烧痕

  掉色(discoloration)是指塑件从原始的塑料颜色发生变化的瑕疵,这可能是因为塑料裂解或污染所造成的,例如:塑料在料筒内待太长的时间;料筒温度太高,造成塑料变色;回收再研磨塑料、不同颜色塑料、来路不明塑料造成的污染。

假如射出速度太快或射出压力太高,可能导致流道系统和模穴内的气体无法在很短的充填时间内从排气孔排出,会造成包风;竞流现象加上不当的排气系统也会造成包风。结果,模绪内的空气受压缩,压力与温度升高,使得流道路径末端或包风区域的塑件表面的塑料裂解而造成烧痕。

 造成塑料裂解的因素包括:

(1) 料筒温度:太高的料筒温度可能使塑料裂解,造成烧焦。塑料熔点太高可能造成不当的料筒温度,烧坏热对偶,或者使温度控制器失效。应该降低设定的料筒温度或缩短加热时间。

(2) 高螺杆转速:塑化阶段的螺杆转速太快,造成过量的磨擦热,使材料裂解。

(3) 狭小的流动路径:熔胶流经狭小的流动路径,会造成大量的剪切热,使塑料裂解。

(4) 塑料污染:使用两种塑料射出成形时,第一种塑料在料筒内的余料可能因为第二种

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