注塑产品走胶问题的分析及对策——以门铃对讲器后盖为例

文/宁佐龙

摘 要:本文以门铃对讲器后盖为例,通过三次试模重点从模具、注射设备、注塑工艺三方面深入分析,探讨解决注塑产品走胶问题的对策。

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关键词 :模具 设备 注塑工艺 门铃对讲器后盖 走胶问题 对策

“走胶”指的是在塑料成型过程中料流出现没有完全充满模具型腔而导致产品不完整的现象,也称不全、缺料等。

笔者以门铃对讲器后盖为例,通过三次试模重点从模具、注射设备、注塑工艺三方面深入分析,探讨解决注塑产品走胶问题的对策。

一、走胶问题的分析及对策

1.注塑设备状况造成供料不足

由于注塑设备的螺杆或柱塞磨损严重,使注射及保压时熔料发生漏流,从而降低了充模压力和减少了供料量,造成熔料供料不足(喷嘴孔太大或太小,太小容易堵塞进料通道,太大则使注射力减小,使熔料充模发生困难)。

2.模具浇口或流道结构不合理

模具浇口太小或流道过狭或过浅,使流道输送效率低、阻力大,造成熔料过早冷却。

浇口不能过大,否则将减小对熔料的剪切速率,使熔料的黏度增高,从而不能使熔料填充饱满。为此,应将浇口开设在制品的厚壁部位,并在流道中设计有足够容量的冷料“井”,这样可以避免冷料进入型腔,让熔料充模过程持续进行。在设计点浇口、针状浇口时,其长度一定要控制在1mm以下,否则塑料熔料在浇口凝固过快,影响压力传递,必要时可通过多增设点浇口或调整浇口位置以满足实际需要;当流道长而厚时,应在流道边缘设置排气沟槽,减少空气对熔料流动的阻挡作用。在设计多浇口模具时要调整各浇口的充模速度,最好对称开设浇口。在模具的关键部位应设置冷却水道,以保证模具的冷却,这对消除或减少收缩能够起到很好的作用。整个模具不应带毛刺,且具有可靠的合模密封性,这样既能承受高压、高速,且能实现低黏度熔料的充模。

3.调整注塑成型工艺,控制注射压力、保压压力,延长注射时间

对于流动性较大的塑料,在高压时会产生飞边,此时应适当降低料温,降低机筒前段和喷嘴温度,还要让进入型腔的熔料容积变化均匀,使熔料冷固均匀;对于高黏度塑料,应提高机筒温度,使熔料充模容易。如收缩现象发生在浇口区域时应延长保压时间。提高注射速度也可以有效地使熔料充满型腔并消除制件表面的收缩现象。对于薄壁制件应提高模具温度,保证料流顺畅;对于厚壁制件应降低模具温度以加速表皮的固化定型。另外延长制件在模具内的冷却停留时间、保持均匀的生产周期、增加背压、在螺杆前段保留一定的缓冲垫等措施均有利于减少制件的收缩现象。

二、案例分析

1.产品:门铃对讲器后盖

产品尺寸:127.2mm×66.6mm×0.8mm。出现走胶情况,如下图所示。

2.注塑工艺分析

材料:ABS。选择ABS材料的理由:一是ABS综合性比较好,加工尺寸稳定,表面光泽好,在后期加工时能够进行表面喷油、喷漆,着色性较好。二是柔性较好,装拆方便可靠,不易变形和破裂。三是流动性较好,产品的壁厚0.9mm,注射时对材料的流动性要求较高。四是干燥条件80℃~90℃,时间2小时;成型收缩率:0.4% ~0.7% ; 模具温度:25℃~70℃;熔化温度:210℃~280℃; 成型温度:200℃~240℃;注射速度:中高速度;注射压力:500~1000MPa。

3.试模

(1)第一次试模。试模前的准备:原材料干燥处理。ABS吸湿性较大,干燥温度为85℃,时间3小时。

①模具。由于产品较薄,熔料的流动路径较长,所以模具的温度设定要稍高,模具温度设定为60℃。

②注射压力:一段70Pa,二段95Pa。分两段注射:一段流量15%填充浇口,二段流量90%快速冲模。保压70s,流量5%,防漏料背压10Pa。排气时间:5s,冷却时间:10s。

③温度:喷嘴170℃~190℃,机筒前段180℃~200℃,中段200℃~220℃,后段160℃~170℃。未安装冷却水系统。试模后产品的缺陷:产品填充不满,有1/5未充满。

问题的分析与对策:

①注射速度不足,注射压力不够。对策:重调流量为99%,压力加大到85Pa,快速注射。

②料温可能过低。 重调喷嘴温度为180℃~200℃,机筒前段:190℃~210℃,中段:210℃~230℃,后段:170℃~180℃。延长注射时间到8s。

③检查喷嘴及加热圈,喷嘴注射回退正常没有被堵,料温正常,加热圈无异常现象。

(2)第二次试模。调整后产品尺寸有很大的改善,但型腔仍然不满胶,即“走胶”。

问题的分析与对策:

①注射设备方面。可能注射机压力不够,螺杆有间距。对策:换机,采用海天160t细螺杆新机进行注射。

②模具方面。根据塑料等级和制品要求确定模具及浇口设计方案,模具温度可设为60℃~65℃。流道直径6~8mm。浇口宽约3mm,厚度与制品一样,浇口长度要小于1mm。排气孔宽4~6mm,厚0.025~0.05mm。

对策:检查以前模具的排气槽,根据实际情况加深并加宽排气槽的尺寸。深度由原来的0.02mm加深到0.04mm,加宽到8mm。浇口也进行了适当的加宽加深。调高模具温度至100℃。

③注塑工艺方面:加大注射压力,提高模具温度,增强塑料的流动性,适当提高注射机机筒温度,提高注射保压时间,提高注射速度,快速注射,快速充模。

(3)第三次试模。

材料: A B S 。模具温度: 1 0 0 ℃ ; 喷嘴温度:180℃~190℃;机筒前段温度:190℃~210℃;中段温度:210℃~230℃;后段温度:170℃~180℃。

分段注射:一段70Pa,流量15%;二段92Pa,流量95%。高速注射,注射时间:5s,保压时间:15s,冷却时间:20s。背压:10Pa,螺杆转速40r/min。

试模结果:产品达到客户要求,产品外观质量较好。

4.案例小结

开始,我们在进行产品结构分析时,对产品0.8mm的壁厚估计不足,只是认为ABS塑料最薄注射产品的壁厚可达0.5mm,但没有意识到产品的长度对塑料流动性所产生的影响。对进料口位置的选择,只考虑到产品的外观特性和后期的加工方便,使浇口设计过窄过浅,严重影响了进料的速度。

ABS是一种常用的材料,笔者自认为对它的了解很透彻,因此对其流动性估计不足,而且单纯依赖注塑工艺参数的调整导致工作比较被动。

总之,我们要根据塑件产生的缺陷,分析判断问题的原因,找出解决问题的对策,通过改变注塑工艺条件、调整注塑机相关参数、改善或更换所使用的原料、改进模具结构设计等等,一般都可以解决问题。

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参考文献

[1]叶久新,王群.塑料制品成型及模具设计[M].长沙:湖南科学技术出版社,2005.

(作者单位:广东省南方高级技工学校)

浏览次数:  更新时间:2016-09-17 21:56:15
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