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机械技术

ABS塑料制品注塑成型缺陷问题及解决方案

时间:2017-10-17 15:59:41   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:4   评论:0

    ABS树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。ABS塑料件在注塑成型时,时常会出现各种缺陷,本文总结了ABS塑料件经常出现的成型缺陷的原因及解决方法,供参考。

ABS塑料制品注塑成型缺陷问题及解决方案

ABS塑料注塑成型缺陷之一:料头附近有暗区 

    料头附近有暗区(Dull areas near sprue) 
1、表观 在料头周围有可辨别的环形—如使用中心式浇口则为中心圆,如使用侧浇口则为同心圆,这是因为环形尺寸小,看上去像黯晕。这主要是加工高粘性(低流动性)材料时会发生这种现象,如PC、PMMA和ABS等。 

    物理原因

    如果注射速度太高,熔料流动速度过快且粘性高,料头附近表层部分材料容易被错位和渗入。这些错位就会在外层显现出黯晕。 

    在料头附近,流动速度特别高,然后逐步降低,随着注射速度变为常数,流动体前端扩展为一个逐渐加宽的圆形。同时在料头附近为获得低的流体前流速度,必须采用多级注射,例如:慢—较快—快。目的是在整个充模循环种获得均一的熔体前流速度。 
    通常以为黯晕是在保压阶段熔料错位而产生的。实际上,前流效应的作用是在保压阶段将熔料移入了制品内部。

    与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 
1、流速太高 采用多级注射:慢-较快-快 
2、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压 
3、模壁温度太低 增加模壁温度 
    与设计有关的原因与改良措施见下表: 
1、浇口与制品成锐角 在浇口和制品间成弧形 
2、浇口直径太小 增加浇口直径 
3、浇口位置错误 浇口重新定位

ABS塑料注塑成型缺陷之二:锐边料流区有黯区
    锐边料流区有黯区(Dull areas downstream of edges) 
1、表观 成型后制品表面非常好,直到锐边。锐边以后表面出现黯区并且粗糙。 
   物理原因 
    如果注射速度太快,即流速太高,尤其是对高粘性(流动性差)的熔体,表面层容易在斜面和锐边后面发生移位和渗入。这些移位的外层冷料就表现为黯区和粗糙的表面。 
    与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 
1、流体前端速度太快 采用多级注射:快-慢,在流体前端到达锐边之前降低注射速度 
    与设计有关的原因与改良措施见下表: 
1、模具内锐角过渡 提供光滑过渡

ABS塑料注塑成型缺陷之三:表面光泽不均
    表面光泽不均(Gloss Variations on textured surfaces) 
1、表观 虽然模具具有均一的表面材质,制品表面还是表现为灰黯和光泽不均匀。 
    物理原因 
    注射成型生产的制品表面多少是模具表面的翻版。表面粗糙取决于热塑性材料本身,它的粘性、速度设置以及成型参数如注射速度、保压和模温。因而,由于仿制的表面粗糙度的原因,制品表面会出现为灰黯、较黯或光滑。 
    理论上说,当被点蚀或侵蚀过的模具表面已精确仿制,投射到制品表面的光线会发生漫反射。因此,表面会出现黯区。对具有较少精确仿制的表面,漫反射现象就会得到控制进而制品表面出现好的光泽效果 
    与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 
1、保压太低 提高保压压力 
2、保压时间太短 提高保压时间 
3、模壁温度太低 提高模壁温度 
4、熔料温度太低 提高熔体温度 
    与设计有关的原因与改良措施见下表: 
1、模壁截面差异太大 提供更均一的模壁截面 
2、材料积留过多或棱边尺寸过大 避免材料积留过重或棱边尺寸过大 
3、料流线处排气不好 提高模具在料流线处的排气

ABS塑料注塑成型缺陷之四:空隙
    空隙(Void) 
1、表观 
    制品内部的空隙表现为圆形或拉长的气泡形式。仅仅是透明的制品才可以从外面看出里面的空隙;不透明的制品无法从外面测出。空隙往往发生在壁相对较厚的制品内并且是在最厚的地方。

    物理原因 
    当制品内有泡产生时,经常认为是气泡,是模具内的空气被流入模腔的熔料裹入。另一个解释是料筒内的水气和气泡会想方设法进入到制品的内部。所以说,这样的“泡”的产生有多方面的根源。 
一开始,生产的制品会形成一层坚硬的外皮,并且视模具冷却的程度往里或快或慢的发展。然而在厚壁区域里,中心部分仍继续保持较长时间的粘性。外皮有足够强度抵抗任何应力收缩。结果,里面的熔料被往外拉长,在制品内仍为塑性的中心部分形成空隙

    与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 
1、保压太低 提高保压压力 
2、保压时间太短 提高保压时间 
3、模壁温度太低 提高模壁温度 
4、熔料温度太高 降低熔体温度

    与设计有关的原因与改良措施见下表: 
1、浇口横截面太小 增加浇口横截面,缩短浇道 
2、喷嘴孔太小 增大喷嘴孔 
3、浇口开在薄壁区 浇口开在厚壁区

ABS塑料注塑成型缺陷之五:气泡
气泡(Gas bubbles) 
1、表观 
    制品表面和内部有许多气泡—主要在料头附近。流道中途和远离料头的地方—不仅是发生在制品壁厚的地方。气泡有着不同的尺寸和不同的形状。 
    物理原因 
    气泡主要发生在必须在高温下加工的热敏性材料。如果必须的成型温度太高,通过分子分裂而导致材料分解,熔料就有发生热降解的危险,成型过程中气泡就容易产生。 
    如果周期时间长,通常可能是太长的残留时间和行程利用不足的原因。也可能因为料筒内的熔料过热。 
    与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 
1、熔料温度太高 降低料筒温度、螺杆背压和螺杆转速 
2、熔料在料筒内残留时间过长 使用较小的料筒直径 
    与设计有关的原因与改良措施见下表: 
1、不合理的螺杆几何形状 使用低压缩螺杆

ABS塑料注塑成型缺陷之六:白点
    白点(Granules Unmelted) 
1、表观 料头附近有未熔化的颗粒。对薄壁制品来说是不可能获得光滑的表面。 
    物理原因 
    由于薄壁制品生产成型周期短,因此必须以很高的螺杆转速进行塑化从而使熔料在螺杆料筒内残留时间缩短。在碰到薄壁制品生产时,通常包括PE、PP,模具工会试着降低熔料温度以缩短冷却时间,未完全熔化的颗粒会被注射进模具内。 
    与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 
1、熔料温度太低 增加料筒温度 
2、螺杆转速太高 降低螺杆转速 
3、螺杆背压太低 增加螺杆背压 
4、循环时间短,即熔料在料筒内残留时间短 延长循环时间 
    与设计有关的原因与改良措施见下表: 
1、不合理的螺杆几何形状 选用适当几何形状的螺杆(含计量切变区)

ABS塑料注塑成型缺陷之七:灰黑斑纹
    灰黑斑纹(Grey or black clouding) 
1、表观 灰黑斑纹可能发生在浇口附近,流道的中间和远离浇口的部分。只能在透明的零件中可看出,并且往往用PMMA,PC和PS料制成的产品有此现象。 
    物理原因 
    如果计量过程开始太早,螺杆喂料区里颗粒裹入的空气没有溢出喂料口,空气就会被挤入熔料内。然而,喂料区内的压力太低不能将空气移到后面。料筒内熔料中被挤入的空气就会使制品内产生灰黑斑纹。 
    就像压缩点火式柴油发动机里面所发生的情况一样,被料筒内挤入的空气所造成的焦化现象有时被称为“柴油机效应”。 
    焦化现象可解释熔料和挤入的气泡交接的地方由于压缩作用产生高温,同时空气内的氧气通过氧化作用使熔料产生断裂。 
    工艺调试应该在喂料区的中间开始熔化过程,此处熔料压力已较高,迫使颗粒之间的空气朝后移动并溢出料口。 
    与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 
1、螺杆背压太低 增加螺杆背压 
2、喂料区的料筒温度过高 降低喂料区的料筒温度 
3、螺杆转速过快 降低螺杆转速 
4、循环时间短,即熔料在料筒内残留时间短 延长循环时间 
    与设计有关的原因与改良措施见下表: 
1、不合理的螺杆几何形状 选用加料段长的螺杆,且加料段的螺槽较深

ABS塑料注塑成型缺陷之八:料头附近有灰黑斑
    料头附近有灰黑斑(Diesel effect away from sprue) 
1、表观 制品表面上以浇口或附近一点为中心向外发散出现银色或黑色纹迹。如果使用低粘性(高流动性)材料和高成型温度,纹路大多是黑色,如果采用高粘性(低流动性)材料,纹路大多是银白色。 
    物理原因 
    这是由被挤入和压缩的另一种气泡。如果螺杆降压幅度太高(螺杆回缩),降压速度过快,螺杆头前面的熔料释放太多,会在熔料内产生负压,在熔料温度太高的情况下,很容易在熔料内形成气泡。 
    这些气泡会在以后的注射阶段再次受到压缩,导致黑色纹路在制品内生成,最终成为“柴油机效应”。 
    如果浇口为中心式浇口,纹路就会从料头向外辐射。在带热流道注射的情况下,纹路只会再某段流道以后出现,因为在热流道里的材料不包含任何气泡,因而材料不会产生烧焦的痕迹。只有再料筒头的熔料才会产生烧焦的痕迹。 
    假如是低粘性的熔料,纹路比高粘性材料更灰黯和更大,因为前者再螺杆降压过程中容易产生真空和空隙。 
    与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 
(1)螺杆降压太高 减小螺杆降压幅度 
(2)螺杆降压率太高 减小螺杆降压率 
(3)熔料温度太高 降低料筒温度,降低螺杆背压,降低螺杆转速

ABS塑料注塑成型缺陷之九:放射纹
    放射纹(Jetting) 
1、表观 从浇口喷射出,有灰黯色的一股熔流在稍微接触模壁后马上被随后注入的熔料包住。此缺陷可能部分或完全隐藏在制品内部。 
    物理原因 
    放射纹往往发生在当熔料进入到模腔内,流体前端停止发展的方向。它经常发生在大模腔的模具内,熔流没有直接接触到模壁或没有遇到障碍。通过浇口后,有些热的熔料接触到相对较冷的模腔表面后冷却,在充模过程中不能同随后的熔料紧密结合在一起。 
    除去明显的表面缺陷,放射纹伴随不均匀性,熔料产生冻结拉伸,残余应力和冷应变而产生,这些因素都影响产品质量。 
    在多数情况下不太可能只通过调节成型参数改进,只有改进浇口位置和几何形状尺寸才可以避免。

    与加工参数有关的原因与改良措施见下表: 
1、注射速度太快 降低注射速度 
2、注射速度单级 采用多级注射速度:慢-快 
3、熔料温度太低 提高料筒温度(对热敏性材料只在计量区)。增加低螺杆背压 
    与设计有关的原因与改良措施见下表: 
1、浇口和模壁之间过渡不好 提供圆弧过渡 
2、浇口太小 增加浇口 
3、浇口位于截面厚度的中心 浇口重定位,采用障碍注射

ABS塑料注塑成型缺陷之十:冷料头

    冷料头(Cold slug) 
1、表观 这指的是有一块冷料卡在或粘在料头附近的表面上。冷料头会导致制品表面出现痕迹,严重的还会降低制品的力学性能 
    物理原因 
    当熔料可以在机器喷嘴或热流道附近冷却时往往会产生冷料头。由于先注射进的熔料总是聚集在浇口附近,在此区域就会产生缺陷。它的成因是因为机器喷嘴或热流道喷嘴周围的温度控制不合理。

     与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

  •     热流道温度太低 增加热流道温度
  •     喷嘴温度太低 测量喷嘴温度,提高喷嘴温度,减少喷嘴接触区

    与设计有关的原因与改良措施见下表:

  •     喷嘴横截面太小 增加喷嘴横截面
  •     浇口几何尺寸不合理 改变浇口几何尺寸将冷料头留在通道
  •     热流道几何尺寸不合理 改变热流道喷嘴几何尺寸

标签:ABS塑料 制品注塑成型缺陷 

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