经典注塑基础和产品缺陷及应对方法（PPT62页)

InjectionMolding-Concepts-Troubleshootings2内容Contents•注塑的基本概念和过程Basicconceptsofinjectionprocess•常见注塑缺陷及解决方法Troubleshootingandsolutions3注塑基本过程和概念Basicprocessesandconcepts4注塑机5注塑机的构件HeatingbandsHopperMoldClampingunitMovingpartFixingpartnozzleCylinder&screw6注射单元meteringcompressionfeedscrewtipO.D.fightpitchshanknozzleendcapheaterbandsbarrelhoppermagnetconcentrateloaderhopper7材料8材料的前处理---干燥9模具10模具的功能•给予产品形状并定型•热交换11•推动熔胶进入型腔中以给其定形•冷却/结晶此熔胶注塑的基本原理•塑料在螺杆中通过加热和剪切进行熔融12几个重要的概念•塑化：螺杆高速旋转，利用剪切力和高温使塑料颗粒熔融成易于流动的熔体。•注射：熔融的塑料具有流体的特性，在螺杆压力的作用下快速通过流道与喷嘴，进而充满型腔。•保压：补料，并使水口凝固,防止熔体倒流。•冷却：制品在型腔中冷却定型。13注塑的基本过程CTWETCT合模升压注射合模保压冷却开模取出塑化卸压DRYCT＋WETCT=CT2s6s10s12s2s8s6s46s28s14注塑三要素•时间：注塑时间、保压时间、冷却时间、开合模时间、取出时间、干周期、湿周期，周期等。•压力：注塑压力、保压压力、背压、顶出压力、合模压力等。•温度：熔体温度、模具温度、冷却水温度、制品温度、干燥温度、流道和喷嘴温度、环境温度。15注塑的要因图(鱼骨图)INJ成型时间压力温度注射压力保压压力锁模压力背压反吸模具温度热流道/热喷嘴温度材料干燥温度树脂温度模温机水温油温材料干燥合模时间模具保护开模速度塑化时间冷却时间注射时间合模速度背压旋转数流量速度V-P位置水温硬壳熔体不稳定流动稳定流动注塑问题的核心:流动PressureCOMMENT:TheV/Pswitchoverisat98%partfilled.•TheV/Ppressureis62MPa.OverPackinginthisareaCanwemovethisgateinside(or)delayit??20常见注塑缺陷Troubleshooting21主要的注塑成型不良与解决方法•欠注•飞边•合流痕•缩痕•凹凸•流痕•虎皮纹•挠曲•气眼•银纹22欠注欠注是指模具型腔不能被完全填充满的一种现象。欠注形成原因:任何阻止聚合物熔体流动或使聚合物注塑量不足的因素均可能导致欠注现象。这些因素包括：•熔体温度、模具温度或注塑压力和速度过低•原料塑化不均•排气不良•原料流动性不足•制件太薄或浇口尺寸太小•聚合物熔体由于结构设计不合理导致过早硬化或是未能及时的进行注塑.23案例(欠注)24解决方法材料•增加熔体的流动性模具设计•填充薄壁之前先填充厚壁，避免出现滞留现象，导致聚合物熔体过早硬化。•增加浇口数量，减少流程比。•增加流道尺寸，减少流动阻力•排气口的位置设置适当，避免出现排气不良的现象.•增加排气口的数量和尺寸注塑机•检查止逆阀和料筒内壁是否磨损严重，上述磨损会导致注塑压力和注塑量损失严重。•检查加料口是否有料或是否架桥。工艺条件•增大注塑压力•增大注塑速度，增强剪切热•增大注塑量•提高料筒温度和模具温度25飞边/毛边飞边/毛边是指在模具分型面或顶杆等部位出现多余的料飞边产生原因:•合模力不足•模具存在缺陷•成型条件不合理•排气系统设计不当26案例(飞边)27解决方法材料•材料本身产生飞边的容易程度模具设计•合理设计模具，保证模具合模时能够紧闭，不产生缝隙。•保障模具能够紧固在模板上，确保成型时不损伤模具•检查排气口的尺寸•清洁模具表面•打磨使模具产生合模不严的表面，使模具在锁模力能封闭得较好。注塑机•设置适当大小的锁模力，保证注塑机的两块安装模板相互平行。.•增大注塑机型号，飞边可能是由于小注塑机的锁模力不足所至。工艺条件•增加注塑时间，降低注塑速度•降低料筒温度和喷嘴温度（但需要注意：熔体温度过低，反而会增加注射压力，引起飞边）•降低注塑压力和保压压力和保压时间•减少缓冲长度，使熔体不要在料筒中过填充。28合流痕•熔接痕是指两股料流相遇熔接而产生的表面缺陷•熔接痕产生原因分析:制件中如果存在孔、嵌件或是多浇口注塑模式和是制件壁厚不均，均可能产生熔接痕。Weldlineandmeldline熔接线和融合线熔接线是两股料流汇合后产生的交融面。（135度）融合线类似于熔接线，其差异在于：前者是两股平行料流的边缘交汇，而后者是两股料流前沿的迎面交汇。（135度）30案例分析(合流痕)31案例(合流痕)Underfloweffect潜流熔接线附近的熔体流动一旦停止或减慢，冻结层厚度就会增加；但是，继续从熔接线两侧流过来的熔体使得原有的冻结层因受摩擦热而重新熔化。33解决方法材料•材料的流动性模具设计•合理设计模具，保证合适的合流角度。•排气口的设计•水口的布局和流动长度注塑机•分段注塑有利于合流痕位置的选择。工艺条件•调整注塑速度和分段•调整熔体温度•调整热流道和热喷嘴的温度•顺序阀的使用•提高模具温度（可减轻，或者采用高温模具消除熔接痕）34缩痕缩痕是指制件在壁厚处出现表面下凹的现象，通常在加强筋、沉孔或内部格网处出现。缩痕形成的原因分析•注塑压力或保压压力过低•保压时间或冷却时间过短•熔体温度或模温过高•制件结构设计不当35案例(缩痕)36解决方法材料•材料的收缩率模具/结构设计•减小制件厚壁尺寸，尽量减小厚径比•重新设计加强筋、沉孔和角筋的厚度，它们的厚度一般推荐为壁厚的50%(最好小于三分之一)。成型工艺•增加注塑压力和保压压力和保压时间•降低熔体温度•增加浇口尺寸或改变浇口位置37凹凸制件表面不光滑,在光线下可见光线弯折,显示表面不平,多发于外饰件与保险杠•凹凸的内因：材料分布不均或应力分布不均。•凹凸的两种基本情况：补料不足因收缩造成凹陷，补料过多、材料内应力过大造成凹凸。•注意从以上两种相反的方向分析凹凸的原因，采取相应对策。•注意反吸、冷却不够造成的凹凸。38解决方法材料•材料内在的收缩特性模具/结构设计•检查确保制件厚度均匀或者分布合理•水口的分布或者设计不合理成型工艺•设定合适的注塑压力和注塑速度•设定合适的保压压力和时间•熔体温度的调整•反吸与塑化的影响•冷却与模具温度•根据根本原因进行工艺调整39流痕流痕是指在浇口附近呈波浪状的表面缺陷:熔体保压期间，如果浇口附近补料不足或存在冷料就易导致流痕。透过有机玻璃模具进行可视化观察结果表明，流痕缺陷也可能是由于后续熔体前沿反复“跨越”已经冷却的熔体前沿所致。(虎皮纹是指在流动的远端产生的波纹状表面缺陷;虎皮纹表面无凹凸,喷涂可遮盖)40流痕流痕的原因分析•熔体温度过低•模温过低•注塑速度过低•注塑压力过低•流道和浇口尺寸过小•因为零件结构原因产生41案例(流痕)42案例(流痕)43解决方法材料材料本身的特性与对流痕的考量模具设计增大流道中冷料井的尺寸，以吸纳更多的前锋冷料.增大流道和浇口的尺寸缩短主流道尺寸或改用热流道系统工艺条件增加注塑速度增加注塑压力和保压压力延长保压时间提高模具温度提高料筒和喷嘴温度44虎皮纹虎皮纹的原因分析•熔体温度过低•模温过低•注塑速度过快•注塑压力过低•流道和浇口尺寸过小•因为零件结构原因产生虎皮纹是指在流动的远端产生的波纹状明暗相间的表面缺陷45案例(虎皮纹)46案例(虎皮纹)47解决方法材料材料本身的特性与对虎皮纹的考量模具设计增大流道和浇口的尺寸使用热流道系统工艺条件降低注塑速度增加注塑压力和保压压力提高模具温度提高料筒和喷嘴温度48挠曲/变形制品在三维方向上出现变形制品在三维方向上出现变形Warpage变形制品内部各区域收缩不均是制品翘曲的主要原因取向收缩区域收缩冷却收缩50案例(挠曲/变形)51挠曲/变形模具/结构设计•合理的加强筋设计•合理的零件形状•冷却水的分布和状态•脱模的考虑•顶针的分布与设计•零件装配设计工艺条件•合理的注塑与保压速度,压力与时间•后处理•合理利用变形•后期摆放与定位52气眼气眼是指空气被困在型腔内而使制件产生的现象.气眼可能引起的问题:•困在型腔内气体不能被及时排出，易导致出现表面起泡，制件内部夹气，注塑不满等现象。•是由于两股熔体前锋交汇时气体无法从分型面、顶杆或排气孔中排出造成的。•气眼通常位于熔体最后填充的地方。•缺少排气口或排气口尺寸不足将导致在最后填充部位产生气眼或其他表面缺陷。•如果制件设计薄厚不均，也非常容易造成气眼现象。53案例(表面起泡)Airbubblecutopen54解决方法模具/结构设计•在最后填充的地方增设排气口•重新设计浇口和流道系统.•保证排气口足够大，使气体有足够的时间和空间排走.•减少厚度的不一致，尽量保证壁厚均匀工艺条件•降低最后一级注塑速度.•增加模温•优化注塑压力和保压压力55银纹银纹产生的原因分析•原料中水分含量过高•原料中夹有空气•聚合物降解•材料被污染•料筒温度过高银纹是指水分、空气或炭化物顺着流动方向在制件表面呈现发射状分布的一种表面缺陷。56案例(银纹)57解决方法材料•注塑前先根据原料商提供数据干燥原料模具设计•增大主流道、分流道和浇口尺寸•检查是否有充足的排气位置成型工艺•选择适当的注塑机和模具•切换材料时，把旧料完全从料筒中清洗干净。•增大背压•改进排气系统•降低熔体温度、注塑压力或注塑速度58烧焦/焦痕焦痕形成原因:•型腔空气不能及时排走•材料降解•过高熔体温度•过快螺杆转速•流道系统设计不当焦痕是指由于型腔内气体不能及时排走，导致在流动最末端的空气被绝热压缩,产生烧焦现象。59案例(焦痕)60解决方法模具设计•在容易产生排气不良的地方增设排气系统.•加大主流道、分流道和浇口的尺寸工艺条件•降低注塑压力.•降低注塑速度.•降低螺杆转速.•降低料筒温度•检查加热器、热电偶是否处于正常状态问题和讨论61谢谢!Disclaimer/免责声明Anytechnicaladvice,assistance,recommendations,testingorreportsprovidedbytheLyondellBasell(“LYB”)familyofcompaniestoyouforanyreason,including,butnotlimitedto(i)theselection,processingoruseofaLYBproduct,(ii)thestoring,handlingorusageofaLYBproduct,or(iii)themodificationofaLYBproductinanend-useapplication,or(iv)assistanceabouttechnicalfeasibilityofapplications,or(v)assistanceaboutdesignandsimulationmethodsorprocedures(collectively,“TechnicalAssistance”)isgivenandacceptedatyoursoleriskandwithoutanywarrantywhatsoever.LyondellBasellwillhavenoliabilityorresponsibilityfortheuseof,resultsobtainedfrom,oranyotheraspectsoftheTechnicalAssistance,including,butnotlimitedto,thepreparationanddeliveryhereof.Youareencouragedt