注塑件应力对电镀质量影响以及解决方案

2019/8/22注塑件应力对电镀质量影响以及解决方案2013-10-17ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium目录注塑件应力影响解决方案------Moldflow进行预防-----模内压力传感器技术进行优化和监控ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑件应力对电镀质量影响•注塑成型条件•注塑机选择•零件结构设计注塑件存在不同程度的内应力，影响电镀性能：----造成局部粗化不足，金属化困难，镀层结合力下降。----在高低温循环试验中，镀层与基材的膨胀与收缩，导致镀层脱落或起皮。----电镀件在存放或高温条件下因应力释放而产生开裂、起泡ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑件应力对电镀质量影响ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑件应力预防产品设计：----壁厚均匀，产品壁厚不建议大于5mm，不小于1.5mm----尽量避免垂直于料流方向上布置结构筋----避免尖角、锐角机构；或者采用倒角、圆角过渡。ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑件应力预防模具设计：运用moldflow工具来实现ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑件应力预防----模具设计ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑件应力预防----模具设计应力理论上讲是指分子链之间受力不均而引起的应力。分子应力取向不均温度应力取向应力收缩应力顶出应力产生的原因发生的地点应力痕流动阶段保压阶段冷却阶段ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑件应力预防----模具设计案例一电镀饰圈温度循环失效分析ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium失效零件在温度循环实验（90℃，6h）项目中，出现基材开裂失效。A面B面温度循环实验基材开裂照片ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium零件信息零件名称：电镀饰圈材料：ABS表面状态：电镀模腔数：一模两腔浇口形式：斜顶式潜伏一点进浇ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium原因初步分析对前两次实验失效同批次零件用冰醋酸浸泡，失效基材开裂部位无明显应力。实验失效基材断裂部位距离熔接线15-25mm区域，排除熔接线导致基材开裂ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑短射ABB1通过短射可以清楚看见自浇口处料流分为2股（A、B）,料B又分成两股B1、B2。B2ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑短射BA料A和料B1交汇，料流锋面融合形成熔接线。此时料流B2产品欠注。熔接线欠注B1B2ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑短射融合时间模流分析显示，料A和料B1在饰圈处融合时，料B2方向产品欠注，和实际短射相吻合ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium原因分析BA为了得到制品，加大注射量，料B2继续填充直至填充之保压切换点。饰圈处熔接线向B1料流方向有量偏移，然后其中一个流动会反向，并在外部冻结层之间回流，这时会发生潜流。当流动反向时，冻结层会因为剪切热而部分重新熔化熔接线欠注B1B2ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium解决方案通过模流分析，调整浇口位置、尺寸或者改变产品厚度，所有产品填充98%的时间相当，避免形成潜流，实验顺利通过ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑件应力预防----模具设计案例二缩印明显，影响外观。为解决外观，可能导致浇口区域应力过大ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium原因：比例为1的红色区域表示产品面已完全冷却，而远端还未冷却，收缩后表面就是明显的缩印。ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium加大浇口：改善冻结区域比较明显，浇口区域好没完全冷却，保压对改善远端收缩还能起到作用。ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑件应力预防通过上述案例可知，Moldflow在我们公司起到着比较重要的作用，并不是单单用一些数据能衡量他的价值。----产品开发前期，优化产品结构----起到优化模具设计的作用----成型条件的优化，可以协助试模人员解决成型问题----后期进行Moldflow验证，总结经验ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium注塑件应力优化和监控模内压力传感器使用25模内压力传感器使用资料来源：KISTLER(瑞士奇石乐公司)ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium26模腔压力是极其重要的成型过程参数1:对制品质量影响最大的参数/9:对制品质量影响最小的参数成型周期注射速度计量时间料垫模腔压力积分模腔压力最大值熔体温度定模板温度动模板温度薄壁精密制品（如各种连接器）光学制品（镜头，导光板）快速成型精密制品厚壁精密制品（齿轮等)医学制品（滴管）包装材料（CD盒）办公设备（尺子）普通制品（容器，外壳，真空除尘器）PVC制品（塑料管接头）[来源：Demag]模腔压力-----最关键的成型工艺参数ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium27不同位置的压力对比制品部分(p,v,T)注塑机部分P远离浇口P靠近浇口P浇口处P喷嘴处P油压塑料熔体液压油尺寸、重量,、收缩...熔体粘度不断变化注塑机控制模腔塑料制品ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium28模腔压力传感器在模具中安装敏感元件传感器与模具之间间隙0.01mm熔体凝固层熔体与模具内壁接触后，表层迅速凝固，阻止熔体进入传感器和模具之间的间隙内ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium29为什么要测量模腔压力可视化功能（显示模腔压力数据、曲线）优化功能（优化工艺参数、成型周期）监测功能（监测生产过程波动、产品质量）控制功能（控制机械手臂、浇口阀门等）验证CAE软件模拟结果手段之一自动保存生产过程数据ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium30可视化功能利用模腔压力技术，能够精确反映熔体的充模过程，以及熔体的流动行为；真实反映熔体在注射阶段、压实阶段、保压阶段及冷却阶段的状态变化过程根据模腔压力曲线，清楚工艺参数对熔体流动状态的影响，及工艺参数设置是否合理，制品内部是否有残余应力等模腔压力曲线不能回归大气压ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium31模腔压力曲线分析、优化功能时间模腔压力ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium32模腔压力曲线分析开始注射速度控制阶段时间模腔压力ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium33模腔压力曲线分析熔体接触到传感器时间模腔压力开始注射速度控制阶段ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium34模腔压力曲线分析时间模腔压力熔体接触到传感器开始注射速度控制阶段ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium35模腔压力曲线分析充满模腔(保压切换)从速度控制阶段切换到压力控制阶段时间模腔压力熔体接触到传感器开始注射速度控制阶段ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium36模腔压力曲线分析模腔压力达到最大值压力控制阶段时间模腔压力充满模腔(保压切换)熔体接触到传感器开始注射ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium37模腔压力曲线分析浇口封闭时间模腔压力压力控制阶段时间模腔压力充满模腔(保压切换)熔体接触到传感器开始注射模腔压力达到最大值ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium38模腔压力曲线分析降到大气压后制品开始收缩时间模腔压力浇口封闭浇口封闭后撤掉保压充满模腔(保压切换)熔体接触到传感器开始注射模腔压力达到最大值ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium39不同制品的模腔压力曲线剃须刀ABS材料ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium40工艺参数对模腔压力曲线影响时间时间时间时间保压压力注射速度保压时间模具温度ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium41工艺参数对模腔压力曲线影响保压切换切换太早曲线出现双波峰切换太晚曲线出现尖峰ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium42工艺参数对模腔压力曲线影响保压压力保压压力太低熔体回流缩孔尺寸问题保压压力太高残余应力飞边ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium43工艺参数对模腔压力曲线影响保压时间保压时间太短熔体回流缩孔尺寸问题保压时间太长残余应力飞边ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium44监测功能实际生产过程中存在各种波动成型工艺参数的波动，会引起模腔压力的变化；产品质量的波动，能直接通过模腔压力曲线反映出来模腔压力变化是各种工艺参数共同作用的结果；模腔压力是产品质量的综合指标因此，通过监测模腔压力，实现对生产过程及产品质量的在线监测注射压力模腔压力ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium45总结模腔压力对制品的质量影响最大模腔压力曲线清楚说明熔体填充模腔的整个过程，熔体在注射、保压、冷却阶段的状态信息影响模腔压力曲线的因素很多ConfidentialpropertyofYFPlasticOmnium谢谢！