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注塑制品凹陷防范问题与解决方法是什么?

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2016-11-26 11:21:00

当在筋条等较厚处材料比相邻壁的材料皱缩得多时,注塑件中的凹痕就会发展开来。这种特征的存在产生出较厚的区域,其冷却要比邻近区域缓慢。不同的冷却速率导致相邻表面上出现凹陷,即为人所知的凹痕。

 

这种缺陷代表着对塑料产品设计和成型的极大限制,特别是在电视荧光屏和显示器等薄壁用途中。虽然玩具在表面上常会有凹痕清晰可见,但消费电子部件必须实实在在地不带凹痕。

 

凹痕的形成可以归因于一个或更多的因素,包括所用加工方法、部件形状、材料选择和模具式样。其中部件形状和材料选择通常是由OEM厂家所决定的,可能不易于改变。

 

但是,制模商现有模具设计的几个方面可能影响着凹陷。冷却流道设计、浇口类型和浇口尺寸可以起到多样的效果。例如,类似隧道浇口的小浇口比边缘浇口的冷却要快得多。太早的浇口冷却会缩短模腔内的保压时间,可能增加凹痕出现的可能性。

 

对于成型厂商来说,控制工艺条件是对付凹陷问题的办法。保压压力和时间严重影响着凹陷。在部件被填满时,多余材料被填人到模腕中以减轻材料皱缩的影响。较 短的压紧阶段将增加皱缩,产生更多或更大的凹痕。虽然成型业者可以调节保压条件改善凹痕,但这种方法可能不会将凹痕减少到一个能被接受的程度。其他方法有 包括部件更换的模具细微调整。

 

1.凸销、气体和泡沫

GE公司聚合物工艺开发中心(PPDC)进行了一次为期12个月的研究,对致力于减少凹痕的8种不同方法进行评估。这些技术代表着对减少凹痕的各种方法的 最新想法。这些方法被划分为两类:材料取代方法或除热技术,材料取代方法是通过在很可能发生凹陷的地方增加或移去材料,来减少凹陷。除热方法是要从很可能 发生凹陷的地方更快地去除热量,从而减少厚薄区域之间逐步冷却不一致的机率。有五种材料取代方法被评估:露头凸销、带圆角凸销、带弹簧的凸销、气体辅助成 型和化学发泡。三种方法作为除热被评估:铍铜凸销、铵铜嵌件、特别设计的活性热学凸销。

 

附有带角撑板轮毂的测试件上生成的凹陷被评估。所有这些方法与标准工具钢材料的凸销进行了比较。测试工具产生浅斑,标称壁厚达2.5mm。轮毂有 22.25mm 高,直径为4.5mm,其壁厚为1.90mm。成型的完成是利用了350 吨的卧式液压曲肘式注塑机。测试利用了消费类电子产品中常见的 两种材料,在这里凹痕是会造成麻烦的。它们是GE出品的PC/ABS-Crco1oy CU6800,和PPE/PS-No-ryl PX5622。两种 材料都是在产品资料注明条件范围的中间点被加工的。因为所产生的凹痕微不足道,保压曲线被有意地下调,这样部件被不充分地保压而引起更多的凹陷。这样能较 为容易地测量和比较实验方法。

尽管凹陷通常是靠肉眼主观地进行评价,但这些测试利用了坐标测量机,能对凹陷深度进行定量的测量。

 

2.有效防范问题与解决方法

当应用PC/ABS材料时,所测试的五种方法所产生的凹陷要比基线标准凸销所产生的要少。所有的除热型方法都不错,而比标准销效果好得多的材料取代技术只 有装了弹簧的凸销,其中弹簧预载水平对性能有着很大的影响。气辅方法的效果无关紧要的:有了工具与材料的结合,熔体冷却因为薄壁而太快地发生,造成均一的 气体渗透有困难。发泡测试也是不重要的,因为部件表面上可见到的斜面表明,在这种技术能够平等地与其他方法进行比较之前发泡剂的用量本应该被减少,当应用 PPE/PS 树脂时,装弹簧的凸销还是效果不错。三种其他材料取代方法比标准凸销效果要好,包括露头凸销和气辅技术。在除热型方法方面,只有铍铜销比基 线表现得更好。

 

带圆角的凸销用这两种材料时都表现不佳。令人吃惊的是露头凸销用PC/ABS材料时的糟糕表现,因为露头凸销已经被推荐了差不多二十年了。这些测试表明它们并不是对于所有的材料都同样表现得好。
总之,最有意思的结果来自装弹簧的凸销。当弹簧调整得好时,它对于两种材料能把凹陷的程度减少50%。弹簧硬度显得不如预载程度那么重要。如果预载太小, 塑料熔体把凸销推回得太远,造成轮毂区域的材料较多,就产生了更多的凹陷。当弹簧有着大的预载,它不会在熔融压力下压缩,从而更像标准凸销的表现。

 

当清景筋条周围的凹陷时,弹簧也显示出惊人的结果。尽管这种方法是用来将筋条周围的凹陷少到最小,但当成型PPE/PS 材料时,相邻筋条的凹陷会有令人惊奇的改善。有可能凸销压缩把更多的材料填充到筋条中,从而减少了凹陷。

 

虽然有了这样的结果,但成型业者不应当减少气辅或化学发泡剂的应用上打折扣。在气辅中,模具并没为该工艺而被优化。因为它能比装弹簧的凸销覆盖更大的面积,所以估计在较大部件中表现得更好。如前所述,在这些试验中发泡配方也并未被优化。

 

 

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