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塑料射出成型缩水、凹陷的原因与解决方法

返回列表 来源:欧能 浏览:- 发布日期:2017-07-18 11:12:03【

塑料射出成型缩水、凹陷的原因与解决方法。首先要了解,大部分物体都有所谓“热胀冷缩”的现象,塑料制品也是一样,塑料射出时必须使用高温来熔融树脂,注塑入模具后,冷却塑形。所以塑料制品从模具内成型后一定会有缩水(shrinkage)的情形发生,这本来就是天经地义的事,而且所有的塑料原料的规格书中也都会注明其缩水率,更专业的还会提供横向及纵向的缩水率。

射出成型


所以一般大家看到的塑料缩水问题应该是属于局部缩水不均所造成的外观现象,另外两种现象:“射不饱料”与“包风”,则因为外观现象与局部缩水不均相似,所以也常被归为缩水问题。

下面就针对这三种不同原因所造成的缩水、凹陷现象,说明其原因与解决方法(这里的部份数据来自网络收集,有些则是自己的经验整理):

一、射不饱料

塑料模腔内填料不足所造成的缩水,通常是由于入料量不足所引起,而入料量一般又由于射出压力、或是塑料制品的剖面太厚或厚薄不均差异太大所造成。其惯用的解决的方法通常如下,目的就是增加注胶量:

1、增加射出的压力、延长射出的时间。(架设同一模具,射出压力小的条件,比射出压力大的容易缩水。)

2、增加入料量。

3、提高保压、延长保压时间。(假设相同的模具结构,离注浇口远的地方比较容易发生缩水的问题,因为距离注浇口越远,其注塑压力就越小,注塑的时候就很难保压,自然也就所得利害些。)

4、加大料道浇口尺寸。

5、将料口移到容易缩水的地方

6、加快射出的速度。有些模具没有预热的系统,这时候必需要加快塑料射出的速度,以防止塑料在模具中过早冷却,以致于阻挡了后续的注胶量。

7、降低射出速度。适用在有预热系统的模具,目的是让塑料可以完全注塑到模据内的每个地方。 通过肉厚的部位时减速。

射出成型

二、包风(Entrapped-air,Air-traps)

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,熔胶波前从不同方向汇流,而造成包风。

包风的解决方法: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:

1、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)。

3、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。

三、塑料射出后冷却速率不均匀

大部分的物体都有所谓「热胀冷缩」的现象,塑料成品也是一样,依照一定的缩水率,塑料肉越厚的地方其缩水的尺寸也会越大。想像一块厚2.0cm的圆条状塑料成品射出后,塑料外围的地方因为接触空气,所以会先冷却,体积也最先缩小,但是塑料成品中间的温度因为被包在里面,所以一时还无法冷却下来,这时候外边已经开始冷却的部份因为体积缩小了,就会去拉扯内部还没冷却的塑料部份,所以越晚冷却的地方,其体积就会变得越少。结果就是在其上下夹层的中间内外两个圆圈的地方产生缩水痕。

把这样的观念应用在某些塑料成品厚薄不均且相差很大的设计上,比如说一片5cm见方的成品,一样给它厚2cm好了,其外面的四周正中心处长了一道0.5cm厚0.5cm宽的凸缘。比较薄的地方(0.5cm×0.5cm凸缘)会先冷却,体积也跟着缩小定型,可是比较厚的地方(中间5cm×5cm)则在之后才慢慢冷却下来,体积也跟着缩小,这时候就缩水就会发生上下两面正中间的表面,因为外凸缘的地方已经先冷却下来了,没有地方偷肉,只好偷上下表面的肉了。

针对这类因为塑料射出后冷却速率不均匀所造成的缩水问题,其解决方法有:

1、延长冷却时间。有些模具会设计冷却用的水路,水路的位置最好安置在塑料肉比较厚的地方,也可以延长在模具内的冷却时间。目的都是为了用来平衡塑料各处冷却的速度。

2、在缩水的地方设计凹槽。既然缩水是由于冷却比较慢所造成,偷掉一下塑料肉(凹槽)就可以让其接触空气的面积加大,也就可以加快冷却的速度,缩水也就不会发生在这个地方。

3、降低模温。这样射出后的成品温度到冷却后室温的温差可以变小。

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