塑胶产品龟裂
塑胶产品龟裂塑胶产品龟裂 1.龟裂 龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,产生的主要原因是由于应力变形 所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。 (-)残余应力引起的龟裂 残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属 镶嵌件造成的。作为 在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要 可在以下几方面入手: (1)由于直浇口压力损失最小,所以,如果龟裂最主要产生在 直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。 (2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度 可以降低熔融粘度, 提高流动性, 同时也可以降低注射压力, 以减小应力。 (3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。 但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。 (4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行 Th 次保压切换效果较好。 (5)非结晶性树脂,如 AS 树脂、ABS 树脂、PMMA 树脂等较结 晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力,应予以注意。 脱模推出时, 由于脱模斜度小、 模具型胶及凸模粗糙, 使推出力过大, 产生应力,有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟 裂产生的位置,即可确定原因。 在注射成型的同时嵌入金属件时,最容易产生应力,而且容易在经过 一段时间后才产生龟裂,危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系 数相差悬殊产生应力,而且随着时间的推移,应力超过逐渐劣化的树脂材 料的强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂,作为经验,壁厚 7 与嵌入金属件的外径 通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件,而镶嵌件对尼龙的影响最小。 由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小,比较适合嵌入件。 另外,成型前对金属嵌件进行预热,也具有较好的效果。 (二)外部应力引起的龟裂 这里的外部应力,主要是因设计不合理而造成应力集中,特别是 在尖角处更需注意。由图 2-2 可知,可取 R/7一 0.5~0.7。 (三)外部环境引起的龟裂 化学药品、吸潮引起的水降解,以及再生料的过多使用都会使物性劣化, 产生龟裂。 二、充填不足 充填不足的主要原因有以下几个方面: i.树脂容量不足。 ii.型腔内加压不足。 iii.树脂流动性不足。 iv.排气效果不好。 作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手: 1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而 难于充满 型腔。 2)提高注射速度。 3)提高模具温度。 4)提高树脂温度。 5)提高注射压力。 6)扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的 1/2~l/3。 7)浇口设置在制品壁厚最大处。 8)设置排气槽(平均深度 0.03mm、宽度 3~smm)或排气杆。对于较 小工件更为重要。 9)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的(约 smm)缓冲距离。 10)选用低粘度等级的材料。 11)加入润滑剂。 三、皱招及麻面 产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同, 只是程度不同。 因此, 解决方法也与上述方法基本相同。 特别是对流动性较差的树脂 (如聚甲醛、 PMMA 树脂、聚碳酸酯及 PP 树脂等)更需要注意适当增大浇口和适当的 注射时间。 四、缩坑 缩坑的原因也与充填不足相同,原则上可通过过剩充填加以解决,但 却会有产生应力的危险,应在设计上注意壁厚均匀,应尽可能地减少加强 肋、凸柱等地方的壁厚。 五、溢边 对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上, 则可在降低流动性方面着手。具体地可采用以下几种方法: 1)降低注射压力。 2)降低树脂温度。 4)选用高粘度等级的材料。 5)降低模具温度。 6)研磨溢边发生的模具面。 7)采用较硬的模具钢材。 8)提高锁模力。 9)调整准确模具的结合面等部位。 10)增加模具支撑柱,以增加刚性。 ll)根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。 六、熔接痕 熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未 能完全融合而产生 的。一般情况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。严重时,对制 品强度产生影响 (特别是在纤维增强树脂时,尤为严重) 。可参考以下几项予以改善: l)调整成型条件,提高流动性。如,提高树脂温度、提高模具温度、提高 注射压力及速 度等。 2)增设排气槽,在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。 3)尽量减少脱模剂的使用。 4)设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处,成型后再予以切断去除。 5)若仅影响外观,则可改变烧四位置,以改变熔接痕的位置。或者将熔 接痕产生的部位处理为暗光泽面等,予以修饰。 七、烧伤 根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤,采取的解决 办法也不同。 1)机械原因,例如,由于异常条件造成料筒过热,使树脂高温分解、烧 伤后注射到制品 中, 或者由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、 止回阀等部位造成树脂的滞流, 分解变色后带入制品, 在制品中带有黑褐色的烧伤痕。 这时, 应清理喷嘴、 螺杆及料筒。 2)模具的原因,主要 是因为排气不良所致。这种烧伤一般发生在固定 的地方,容易与第 一种情况区别。这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。 3)在成型条件方面,背压在300MPa 以上时,会使料筒部分过热,造成烧 伤。螺杆转速 过高时,也会产生过热,一般在 40~90r/min 范围内为好。在没设排气槽 或排气槽较小时,注射速度过高会引起过热气体烧伤。 八、银线 银线主要是由于材料的吸湿性引起的。因此,一般应在比树脂热变形 温度低 10~15C 的 条件下烘干。对要求较高的 PMMA 树腊系列,需要在 75t)左右的条件下 烘干 4~6h。 特别是在使用自动烘干料斗时, 需要根据成型周期 (成型量) 及干燥时间选用合理的容量,还应在注射开始前数小时先行开机烘料。 另外,料简内材料滞流时间过长也会产生银线。不同种类的材料混合 时,例如聚苯乙烯 。和 ABS 树脂、AS 树脂,聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。 九、喷流纹 喷流纹是从浇口沿着流动方向,弯曲如蛇行一样的痕迹。它是由于树 脂由浇口开始的注射速度过高所导致。因此,扩大烧四横截面或调低注射 速度都是可选择的措施。另外,提高模具温度,也能减缓与型腔表面接触 的树脂的冷却速率,这对防止在充填初期形成表面硬化皮,也具有良好的 效果。 +、翘曲、变形 注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。主要应从模具设计方面着手 解决,而成型条件的调整效果则是很有限的。翘曲、变形的原因及解决方 法可参照以下各项: 1)由成型条件引起残余应力造成变形时,可通过降低注射压力、提高模 具并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。 2)脱模不良引起应力变形时,可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜 度等方法加以解决。 3)由于冷却方法不合适,使冷却不均匀或冷却时间不足时,可调整冷却 方法及延长冷却时间等。例如,可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回 路。 4)对于成型收缩所引起的变形,就必须修正模具的设计了。其中,最重 要的是应注意使制品壁厚一致。有时,在不得已的情况下,只好通过测量 制品的变形,按相反的方向修整模具,加以校正。收缩率较大的树脂,~ 般是结晶性树脂(如聚甲