注塑成型不良原因及对策
十七. 雾点
1. 概要
浇道周围出现模糊的很小的同心光环。
图 1-67 浇口周边的雾点(左、右图)
浇口周围的雾点主要是因为 (1) 浇口过小;
(2) 高速注射时容易产生拉丝现象。
由于高速注射时,浇口直径较小,注塑过程中分子链会发生很严重的取向。由于在浇口后面没有充分的缓冲余量,导致熔体在取向状态下发生固化。这种外层蔓延的范围比较小,受到高剪切应力而引起开裂。内部的温度高的熔融树脂沿着模具壁面流动形成很小的槽口。外观模糊是因为这个区域的大面积反射而引起的。
图 1-68树脂流向外层开裂(微小槽口的形成)
十八. 龟裂、开裂
1. 概要
塑料熔体由无规则状态注射成特定形状时,内部分子结构产生内应力导致开裂或龟裂。
制品的表面出现小破片或细纹的现象
不仅发生在成型结束时,在产品放置一段时间后也会出现。
图 1-69 存在开裂和龟裂的产品
注塑成型不良原因及对策
2. 发生原因与对策
(1) 由产品的结构性缺陷引起的情况 ① 由锐角边引起的开裂
加强筋等多数带有锐角边,而这种部位又会发生应力聚集,从而容易引起开裂。 ※ 一般降低应力集中,将R/T设计为 0.5以上较为理想 R/T:0 0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1
应力集中系数(实验值):3 2.2 1.8 1.6 1.5 1.4 1.4 R : 锐角半径 T : 壁厚
※ 应力集中系数=2天时产生 2倍的力 (T=3mm) ② 由薄壁引起的开裂
薄壁部分不仅强度弱而且冲击强度也较弱,因此容易发生开裂,对此应适当增加薄壁处的厚度,这比更换材料更有效。
※ 考虑成型材料的L/T (L=最大流动长度, T=制品的厚度)而增加厚度 (2) 由成型时的潜在缺陷引起的情况
在户外使用制品或使用涂装黏着用溶剂时或是以强行组装的方式固定时发生的开裂大部分都是残余应力造成的。
① 过量填充引起的开裂
注塑压力过大或计量材料过多时常发生。
为了去除缩痕或气泡,采取延长保压时间时在主浇口周围会产生很大的残余应力。 可采用封闭式射嘴或减小主浇口的横截面积从而减缓树脂的注入。 ② 由分离不良引起的开裂
模具的研磨欠佳、拔模斜度不足时, 熔融引起分离开裂。 ③ 熔接痕引起的开裂
熔接痕位于受力部位时,其强度会减弱1/2,因此容易发生开裂 ④由成型时的过热引起的树脂裂化 (3) 由外部受力引起的情况 ① IMPACT破坏
由于外部施加强大的冲击引起的开裂 ② 疲劳破坏
制品被反复施加应力和冲击力时出现的开裂 ③ 蠕变破坏
长期持续的施加一定外力时出现的开裂 (4) 由环境应力开裂引起的开裂
有些塑料在油、溶剂、表面活性剂等的环境下受力时由于支撑塑料的力减弱而引起破裂。
对存在附着类似物质危险性的情况应事先加以充分的注意。 ① 化学应力开裂
材料在受力状态或制品内部有残留应力时与药品接触时会发生开裂 ② 热应力开裂 :
发生急剧的温度变化时在制品中发生的开裂 ③ 环境应力开裂
受到长期外部光照 (紫外线)时产生的开裂 (5) 与金属的热膨胀差引起的开裂
由于金属与塑料的热膨胀系数的不同,当金属板与塑料板结合并处于低温时,塑料会被强行拉长,如高温与低温反复交叉出现塑料会因疲劳引起开裂。
注塑成型不良原因及对策
尤其存在金属嵌件时,通过树脂收缩包裹嵌件的方式,为此不让应力集中在嵌件上,应尽可能使其圆润。
另外,将金属嵌入加温后成型或将制品进行退火处理的话会缓和其应力达到减少开裂的效果。 是否能减小注射速度? 是 否 1) 降低注塑速度使用注塑锥度 (缓慢-快速)。 1) 使浇口到型腔的形状变化成圆拱型。 2) 加大浇口直径。 3) 移动浇口位置。*1) 能否改变浇口? 是 否 1) 提高树脂温度。*2) 2) 变更模具温度。(-) *2)
*1) 浇口设置在尖锐边角周围不会流过树脂的位置。 *2) 这些变数的影响小。
十九. 翘曲、变形
1. 概要
制品在脱模时,由于残余应力的存在,使得制品发生扭曲变形等现象。
图 1-70 发生翘曲的制品
2. 发生原因与对策 (1) 收缩不均 ① 模具温度不均
型腔内部存在温度差就会产生收缩变形,导致翘曲等现象 ② 制品壁厚不均
壁厚不均,突变或壁厚过小 ③ 冷却不充分
当冷却不充分时,顶出位置不当或制品受力不均匀,容易发生翘曲等现象 (2) 脱模方面
① 脱模不良或冷却不充分
注塑成型不良原因及对策
模具拔模斜度、顶针平衡等引起变形 (3) 模具方面 ① 浇口位置不当
浇口位置设计不当,导致塑料熔体填充速度不同,以至各方向密度也不同,从而发生变形等现象。
② 热传导偏差
由于抽芯等特殊结构没有专门的冷却装置,导致散热不同,发生变形翘曲等现象。 ③ 浇口尺寸过小
浇口尺寸过小,以至浇口前后的熔体密度和残余应力存在差异,导致翘曲、变形等不良现象发生。
如改善短注射时,加快射出速度,就会造成披峰,气泡;如加大压力就会引起碎裂、 弯曲的缺陷,因此应注意这类现象。
对策 不良现象 短注射 披峰 流痕 熔接痕 喷射痕 注射速度 快 ○ ○ ○ 慢 ○ ○ △ ○ △ 保压 高 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 低 ○ ○ ○ ○ ○ 模具温度 高 ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ ○ 低 ○ △ 熔体温度 高 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 低 ○ △ △ ○ 注射时间 长 △ △ △ △ △ 短 △ △ △ △ 部分收缩 (厚壁、大浇口) 部分收缩 △ (薄厚、大浇口) 气泡 碎裂 变形,弯曲 内部变形 △ ○ ○ 注塑成型不良原因及对策