注塑常见不良对策分析.doc

注塑常见不良对策分析 (一) 充填不足(SHOT SHORT) 定义:充填不足(SHOT SHORT)是熔融塑料未完全流遍成型空间(模穴)的各个 角落之现象. 原因对策: (1) 成型品与射出机匹配不当,可塑化能力或射出量不足. 改善对策:需更换适当机台.射出成型品含浇道重量以不超过射出机 台最大射出量之80%为限. (2) 喷嘴射出口径太小,冷料阻塞. 改善对策:加大喷嘴射出口尺寸,以3.50Z(80～90 tons)射出喷嘴口 径应为2.0～2.2m/mψ. (3) 流道设计不良时,塑料流动阻力大. 改善对策:修改流道尺寸以符合实际需要. (4) 塑料熔化不均匀,造成射出压力降过大所致. 改善对策:适当的调整背压与螺杆转速,使塑料混鍊均匀. (5) 流道中冷料井预留不足或不当,冷料头进入成型品而阻碍塑料之正常流动充满模穴. 改善对策:增加冷料井储存空间或打多段射出移开冷料头使塑料充 填顺畅. (6) 模具温度太冷,塑料在某一特定压力下流动困难. 改善对策:斟酌生产上实际需要,提高模具温度. (二) 毛边(BURR&FLUSH) 定义:熔融塑料流入分模面或侧向蕊型的对合面间隙会发生BURR;模具锁模 力足够,但在浇道与横流道会合处产生薄膜状多余树脂为FLUSH. 原因与对策: (1) 模具的锁模力不足,塑料高压射入模具内时会在分模面发生间隙,塑料由此缝流出. 改善对策:调整锁模力,提高锁模吨数.如已调至该机台最大锁模力 还无法改善,可更换较大型机台成型. (2) 模具(固定侧)未充分接触喷嘴,模具发生间隙时. 改善对策:调整足射座顶力. (3) 模具导锁摩损,分模面偏移或模具安装板受损,导杆(大柱)强度不足发生弯曲时. 改善对策: a更换模具销. b模具安装板整修. (4)异物附著模面时. 改善对策:清除模面异物. (5)成型品投影面过大或树脂(塑料)温度太高. 改善对策:(a)更换较大机台. (b)降低塑料温度. (三) 收缩下陷(SINK MARKS) 定义:成型品表面产生凹陷的现象.这是体积收缩所致,通常见於肉厚部分、 肋或凸出的背面、直接浇口肉厚不均的部份. 原因对策: (1) 射出压低的场合 射出压低则树脂的压缩不完全而产生收缩下陷,最好提高射出压. (2)射出压保持时间短的场合 射出压保持时间短,则无法弥补树脂的热收缩量,另外也容易造成回 流(back flow),而发生压缩不完全,因此延长射出保持时间. (3)射出速度过慢、过快的场合 太慢的话,固化即刻开始,压力传达不足,因此需加快射出速度.另外, 太快的话,仅能填充少量,所以要减缓射出速度,增加计量. (4)射出量少的场合 射出量少则树脂的压缩少,因此需加射出量. (5)树脂温度高,模温高的场合 如此,冷却速度慢,收缩完全而产生收缩下陷,因此最好降低树脂温度 及模温. (6)横浇道、进浇道口狭小场合 横浇道、进浇口狭小的话,压力损失增大,树脂压降低,则压缩不完全. 大部加大时浇口而横浇道维持原状,但长的横浇道压力损失是进浇口 的数倍,因此不仅考虑进浇口对横浇道也不可遗忘.太大的横浇道将会 浪费材料,因此不可随便加大. (7)有厚肉部与宽的补强肋的场合 普通补强肋厚度需控制在壁厚的0.5～0.8倍以内,距离进浇口远的位 置或容易造成收缩下陷问题的位置,尽量减小补强肋的肉厚.另外,为 了缩小与周围的热收缩差,由周边部补强肋.有根部渐渐增加肉厚. (8)模具冷却不适当的场合 模具冷却不适当将使热收缩不均一,因此厚肉部与补强肋的根部肉厚 的地方需要有足够的冷却. (四) 气泡(BUBBLES & VOIDS) 定义:熔融塑料中有水份、挥发性气体於成型过程进入成型品内部而残留的 空洞现象谓气泡(BUBBLES) 对策: a. 材料进行预先乾燥. b. 使储料桶部的冷却充分,降低储料桶侧温度,并提高背压,使气体能由储料桶侧排出. c. 树脂温度过高,则气体的发生量多,此时则必需下降加热缸筒的温度. (五)破裂(CRACKING)与龟裂(CRAXING) 定义:成型品表面裂痕严重而明显者为破裂(CRACKING). 成型品表面呈毛发状裂纹,制品尖锐突角处常呈现此现象谓之龟裂现象. 裂纹为成型品的致命缺陷,主要的原因如下: (1) 脱模不良所致. (3)模子温度过低. (2) 过度充填所致. (4)制品构造上的缺陷所致. a为避免脱模不良所致的该毛病时母模各部份要设充分的退模斜度,研磨模 子表面,检讨顶出销的粗细、配置等,顶出时成型品各部份的脱模阻力要均 匀. b过度充填是施加过大的射出压力或材料计量过多,成型品内部应力过大,脱 模时造成裂纹,在此种状态,模子配件的变形也增大,更难脱模,肋常破裂, 此时宜低射出压力、低树脂温度、低模子温度,防止过度充填. (六) 白化(BLUSHING) 定义:成型品脱模之际,因顶出销的顶力或成型品倒钩(UNDERCUT)位之阻力, 该部呈现白色痕迹称为白化(BLUSHING). 白化并非裂纹,但却是裂纹(龟裂)之前兆,当见於ABS.HIPS等塑件.白 化是成型品内部显著的残留应力所致,应注意龟裂现象之发生. (七)变形(STRAIN)—翘曲、扭曲 定义:变形可分成翘曲与扭曲两种现象.平行边变形者称为翘曲(WRAPING); 对角线方向的变形称为扭曲(TORSION). 这些变形为成形时的各种内部应力所致,原因大致如下: (1) 脱模时的内部应力所致. (2) 模具温度控制不充分或不均匀所致. (3) 材料或填充料的流动配向所致. (4) 成形条件不适当所致. (5) 成形品形状,肉厚等所致. 变形的对策是依制品形状面定,对於变形的因素有很大的不同 (1) 肉厚不均一,冷却不均一的场合 因树脂的冷却速度不一样,冷却速度快的地方收缩变小,冷却速度慢 的地方收缩大,面发生变形.则厚肉的地方必需有效好地冷却,或距进 胶口远的地方树脂温度较低,因此距离浇口近的地方冷却,而距进浇口 远的地方提高模温,刻意地设置温度差. (2)全体的收缩小,或收缩差小的场合 利用低模温、低树脂温减小树脂的热收缩,或利用高射出压,长射出 保持时间提高压缩性,充分补足热收缩量. (八)熔合线 定义:熔合线(weld line)是熔融材料二道或二道以上合流的部分所形成的细线. 熔合线发生的原因如下所示: (1) 成型品形状(模具构造)所致材料的流动的方式. (2) 熔合材料的流动性不良. (3) 熔融材料合流处卷入空气,挥发物或脱模剂等异物. 熔合线是流动的材料前端部合流时,此部分的材料温度特别低所致,即合流部未能充分熔合所致.成型品的窗,孔部周边难免会造成材料合流,而产生熔合线.但材料的流动性特别良好时,可使熔合线几乎看不见,同时,升高材料温度,增高模具温度,亦可使熔线之程度减至最小. 改变浇口位置,数目,将发生熔合线的位置移往他处,或在熔合线设置排气孔,迅速疏散此部分的空气及挥发物,或在熔合部附近设材料溢流池,将熔合线移至溢流池,事后再将其切除等皆是有效的处置对策. 熔合线不仅有碍成形品之外观,同时也不利于成形品强度.玻璃纤维等 结合线在射出成形中是不可避免的现象,通常表现於成形品的不连续部.溶 融树脂在模具内分流后再度合流时,树脂温度降低,而产生无法完全融合, 这是因树脂的流动性的恶化,树脂温度过量下降及模具内的树脂融合部的 排气不良造成.下图是结合线的例子. (1) 树脂温与模温低的场合 树脂温度与模温低则树脂的流动性恶化,因此需提高树脂温度与模温, 增强树脂的流动性,提高融合时的树脂温. (2) 射出压低的场合 射出压低则树脂的流动性恶化,因此需提高射出压力. (3) 射出速度慢的场合 射出速度慢则树脂的流入速度,而降低了融合时的温度,因此需增高射出速度. (4) 浇道,浇口过小的场合 浇道,浇口过小则流动阻力大,使流动性恶化,因此要增大横浇道,进浇口 (5) 由进浇口到结合部的距离长的场合 由进浇口到结合部的距离长,则树脂温度大幅降低,此时必需追加进浇口,变更位置. (6) 排气不良的场合 汇集於融合部的空气.挥发分.水分.离模剂等影响树脂的融合,因此如图 3所示,设置排气梢.排气沟或利用顶出梢排气,或如图4所示,设置树脂 的滞留区,并需清除模具,乾燥树脂. (7) 进浇口的位置与数量不适档 可能的话尽量减少分流,进浇口位置需设於结合线不显眼位置与不施加力量的地方. (九) 流 痕(FLOW MARKS) 定义:流痕(flow mark)是熔融材料流动的痕迹,以浇口为中心而呈现的条纹 模样. 流痕是最初流入成形空间内的材料冷却过快,而与其后流入的材料间形成界 线所致.为了防止流痕,可增高材料温度,改善材料流动性,调整射出速度, 改善对策:(1)增高聚合物温度及模具温度,充填中的聚合物保持高温,在低粘度 状态充填,即可防止. (2) 模具的冷却水沟位置在浇口部或其附近时,或在薄肉处时,聚合 物温度下降而充填成形空间,或聚合物温度的下降超出必要以上 时,故易发生.此时须修正冷却水沟的位置. (3)喷嘴过小的话,喷嘴部的聚合物温度易下降,在射出初期压入,或 粘度增高,引起压力降低.发生波纹. (4) cushion量(射出后残留的熔融聚合物)少的话,聚合物停滞加热 简内的时间短,实际的聚合物温度比指示温度低.因而须增加 cushion量,在加热简内有充分的停滞时间升高聚合物温度. (十)喷流痕(JETTING MARKS) 定义:喷流痕是熔融塑料由浇口往成型空间(模穴)内射出时呈纽带状固化, 而在成型品表面成蛇行状态. 使用侧状浇口的成型品,在材料流路中无滞料部或不充足时,容易产生喷流 痕,原因是急速通过浇口的冷材料直接进入成型空间,然后接触成型空间 表面而固化,接著被随后进入的热材料推流,而残留蛇行痕迹. 防止喷流痕的方法是在流道系统设置足够的滞料部,或增大浇口面积,增 高模具温度,防止材料快速固化,或改变浇口形状,采用重叠浇品或凸片浇 口,或使从浇口进入成型空间的材料,一度碰撞成型空间内的销类或壁面, 再者,可减慢材料的射出速度. (十一) 银条(SLIVER STERAKS) 定义:银条(sliver streak)是在成型品表面或表面附近,沿材料流动方向, 呈现的银白色条纹. 银条的发生大都是成形材料中的水分或挥发物或附著模具表面的水分 等气化所致,射出成型的螺杆卷入空气时也会发生银条. 防止银条的对策是首先充分乾燥成型材料,再者,增高模具温度.降低材 料温度.减慢射出速度.降低射出压力及升高螺杆背压等. 原因: (1) 塑料中含有水份或挥发性成份. (2) 塑料在料管中滞留过久. (3) 塑料在料管中异常升温,部份塑料分解. (4) 模具排气沟堵塞或排气不良. (5) 润滑剂或水份附著模具表面. (6) 粉碎料中含有细微颗粒多. (7) 异种塑料混入. (8) 螺杆卷入过多的空气没有排出. (9) 针点或潜入式浇口因射速太快,引起塑料升温过剧部份塑料分解. (10)模穴表面温度太低. 对策: (1) 射出容量.可塑化能力不足的场合 初期射出的树脂迅速固化,因而气体的排出不完全发生银线.此时,需采用力大的机械. (2) 树脂滞留或过热的场合 由树脂所发生的气体量多,这些排出不完全而固化时会产生银线,因 此需清除加热缸,并下降树脂温度. (3) 射出压过高.射出速度过快的场合 有急速的肉厚变化的话,流动中的压缩树脂急速地减压而膨胀,挥发分解气体与模穴接触后液化,因此需降低射出压.射出速度,并减小肉厚变化情况. (4) 螺杆有空气卷入的场合 储料桶下的冷却充分,则储料桶侧的温度低,与加热缸筒有温度差,则树脂经常擦伤螺杆,另外降低螺杆转数,增高背压,原料受压缩则空气由储料桶侧排出. (5) 树脂含水分.挥发物的场合 有吸湿性的压克力树脂.ABS树脂.AS树脂.聚醯胺树脂.聚碳酯等必需预先乾燥. (6) 模具温度低的场合 树脂迅速固化则引起排气不完全,因此需提高模温. (7) 横浇道.进浇口过小的场合 因流动阻力增大,填充速度慢,树脂迅速固化.所以必需加大进浇口.横浇道. (8) 模具的排气不良的场合 模具排气不良的话,可以增设排气沟,或排气梢. (9) 模具制品面有油或水分,或付著脱模剂场合 模具制品面有油或水分或付著脱模剂时,因树脂热蒸发而成气体状,随著树脂的冷却固化而液化.所以需清除模具,并限制离模剂的使用. (十二) 烧焦(BURN MARKS) 定义:一般所谓的烧焦(burn marks),包括成形品表面因材料过热所致的变 色及成型品的锐角部份或毂部.肋的前端等材料焦黑的现象. 烧焦是滞留成型空间内的空气,在熔融材料进人时未能迅速排出,被压 缩而显著升温,再将材料烧焦所致. 烧焦之有效防止对策是在易聚集空气部位设置排气孔或利用顶出销. 芯型销等的间隙,使残留空气急速排出.再者,可降低材料温度.减低射 出速度及射出压力或加大浇口尺寸. 原因: 烧焦现象是成型品最远离浇口的末端或接合部的融熔塑料排气不良引起压缩燃烧之残痕. 烧焦若呈现於成型品表面分散者,是由於成型空间(模穴)内急速绝热压缩.局部发生燃烧而形成者. 对策: (1) 降低射出压力,但应注意压力下降后射速随之减慢容易造成流痕及熔合线之产生. (2) 采用多段射出,在成型过程末端分多段减速以利多余气体排出. (3) 采用真空泵抽取模穴内之空气,使模穴成真空状态而成型. (十三) 黑条(BLACK STREAKS) 定义:黑条(Black Streaks)指成型品有黑色条纹的现象,其发生的主要原因 是成形材料的热分解所致,常见於热安定性不良的材料. 有效防止黑条发生的对策是防止加热缸内的材料温度过高,减慢射出速度.加热缸内壁或螺杆,若有伤痕或缺口,则附著於此部份的材料会过热,引起热分解.逆流防止阀亦会因材料滞留而引起热分解,所以黏度高的材料或容易分解的材料要特别注意防止黑条的发生. 原因: (1) 塑料润滑剂不足时,严重发生摩擦热,且因排气不良而引起燃烧. 改善对策:添加适当润滑剂,但如超过0.2%的剂量时,润滑剂的可燃 性挥发物,反令燃烧容易发生而产生黑条. (2) 成型品小,料管尺寸太大,塑料滞留太久而分解. 改善对策:更换机台或更换较小螺杆. (3) 螺杆局部受损或逆流环间隙大. 改善对策:更换螺杆或逆流环. (4) 塑料异常升温,引起塑料局部分解. (5) 螺杆塑粒咬入不良卷入过多空气.