有機(jī)玻璃管龜裂是塑料制品較常見(jiàn)的一種缺陷,產(chǎn)生的主要原因是由于應(yīng)力變形所致。主要有殘余應(yīng)力、外部應(yīng)力和外部環(huán)境所產(chǎn)生的應(yīng)力變形。
(一)有機(jī)玻璃管殘余應(yīng)力引起的龜裂
殘余應(yīng)力主要由于以下三種情況,即充填過(guò)剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為 在充填過(guò)剩的情況下產(chǎn)生的龜裂,其解決方法主要可在以下幾方面入手:
(1)由于直澆口壓力損失小,所以,如果龜裂主要產(chǎn)生在直澆口附近,則可考慮改用多點(diǎn)分布點(diǎn)澆口、側(cè)澆口及柄形澆口方式。
(2)在保證樹(shù)脂不分解、不劣化的前提下,適當(dāng)提高樹(shù)脂溫度可以降低熔融粘度,提高流動(dòng)性,同時(shí)也可以降低注射壓力,以減小應(yīng)力。
(3)有機(jī)玻璃管一般情況下,模溫較低時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力,應(yīng)適當(dāng)提高溫度。但當(dāng)注射速度較高時(shí),即使模溫低一些,也可減低應(yīng)力的產(chǎn)生。
(4)注射和保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,將其適當(dāng)縮短或進(jìn)行Th次保壓切換效果較好。
(5)非結(jié)晶性樹(shù)脂,如 AS樹(shù)脂、 ABS樹(shù)脂、 PMMA樹(shù)脂等較結(jié)晶性樹(shù)脂如聚乙烯、聚甲醛等容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力,應(yīng)予以注意。
脫模推出時(shí),由于脫模斜度小、模具型膠及凸模粗糙,使推出力過(guò)大,產(chǎn)生應(yīng)力,有時(shí)甚至在推出桿周圍產(chǎn)生白化或破裂現(xiàn)象。只要仔細(xì)觀察龜裂產(chǎn)生的位置,即可確定原因。
在注射成型的同時(shí)嵌入金屬件時(shí),容易產(chǎn)生應(yīng)力,而且容易在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才產(chǎn)生龜裂,危害極大。這主要是由于金屬和樹(shù)脂的熱膨脹系數(shù)相差懸殊產(chǎn)生應(yīng)力,而且隨著時(shí)間的推移,應(yīng)力超過(guò)逐漸劣化的樹(shù)脂材料的強(qiáng)度而產(chǎn)生裂紋。為預(yù)防由此產(chǎn)生的龜裂,作為經(jīng)驗(yàn),壁厚7”與嵌入金屬件的外徑通用型聚苯乙烯基本上不適于宜加鑲嵌件,而鑲嵌件對(duì)尼龍的影響小。由于玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂材料的熱膨脹系數(shù)較小,比較適合嵌入件。
另外,成型前對(duì)金屬嵌件進(jìn)行預(yù)熱,也具有較好的效果。
(二)有機(jī)玻璃管外部應(yīng)力引起的龜裂
這里的外部應(yīng)力,主要是因設(shè)計(jì)不合理而造成應(yīng)力集中,特別是在尖角處更需注意。可取R/7”一0.5~0.7。
(三)有機(jī)玻璃管外部環(huán)境引起的龜裂
化學(xué)藥品、吸潮引起的水降解,以及再生料的過(guò)多使用都會(huì)使物性劣化,產(chǎn)生龜裂。
二、有機(jī)玻璃管充填不足
充填不足的主要原因有以下幾個(gè)方面:
樹(shù)脂容量不足。
型腔內(nèi)加壓不足。
樹(shù)脂流動(dòng)性不足。
排氣效果不好。
作為改善措施,主要可以從以下幾個(gè)方面入手:
1)加長(zhǎng)注射時(shí)間,防止由于成型周期過(guò)短,造成澆口固化前樹(shù)脂逆流而難于充滿型腔。
2)提高注射速度。
3)提高模具溫度。
4)提高樹(shù)脂溫度。
5)提高注射壓力。
6)擴(kuò)大澆口尺寸。一般澆口的高度應(yīng)等于制品壁厚的1/2~l/3。
7)澆口設(shè)置在制品壁厚大處。
8)設(shè)置排氣槽(平均深度0.03mm、寬度3~smm)或排氣桿。對(duì)于較小工件更為重要。
9)在螺桿與注射噴嘴之間留有一定的(約smm)緩沖距離。
10)選用低粘度等級(jí)的材料。
11)加入潤(rùn)滑劑。
三、有機(jī)玻璃管皺招及麻面
產(chǎn)生這種缺陷的原因在本質(zhì)上與充填不足相同,只是程度不同。因此,解決方法也與上述方法基本相同。特別是對(duì)流動(dòng)性較差的樹(shù)脂(如聚甲醛、PMMA樹(shù)脂、聚碳酸酯及PP樹(shù)脂等)更需要注意適當(dāng)增大澆口和適當(dāng)?shù)淖⑸鋾r(shí)間。
四、有機(jī)玻璃管縮坑
縮坑的原因也與充填不足相同,原則上可通過(guò)過(guò)剩充填加以解決,但卻會(huì)有產(chǎn)生應(yīng)力的危險(xiǎn),應(yīng)在設(shè)計(jì)上注意壁厚均勻,應(yīng)盡可能地減少加強(qiáng)肋、凸柱等地方的壁厚。
五、有機(jī)玻璃管溢邊
對(duì)于溢邊的處理應(yīng)主要放在模具的改善方面。而在成型條件上,則可在降低流動(dòng)性方面著手。具體地可采用以下幾種方法:
1)降低注射壓力。
2)降低樹(shù)脂溫度。
4)選用高粘度等級(jí)的材料。
5)降低模具溫度。
6)研磨溢邊發(fā)生的模具面。
7)采用較硬的模具鋼材。
8)提高鎖模力。
9)調(diào)整準(zhǔn)確模具的結(jié)合面等部位。
10)增加模具支撐柱,以增加剛性。
ll)根據(jù)不同材料確定不同排氣槽的尺寸。
六、有機(jī)玻璃管熔接痕
熔接痕是由于來(lái)自不同方向的熔融樹(shù)脂前端部分被冷卻、在結(jié)合處未能完全融合而產(chǎn)生的。一般情況下,主要影響外觀,對(duì)涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴(yán)重時(shí),對(duì)制品強(qiáng)度產(chǎn)生影響
(特別是在纖維增強(qiáng)樹(shù)脂時(shí),尤為嚴(yán)重)。可參考以下幾項(xiàng)予以改善:
l)調(diào)整成型條件,提高流動(dòng)性。如,提高樹(shù)脂溫度、提高模具溫度、提高注射壓力及速
度等。
2)增設(shè)排氣槽,在熔接痕的產(chǎn)生處設(shè)置推出桿也有利于排氣。
3)盡量減少脫模劑的使用。
4)設(shè)置工藝溢料并作為熔接痕的產(chǎn)生處,成型后再予以切斷去除。
5)若僅影響外觀,則可改變燒四位置,以改變?nèi)劢雍鄣奈恢??;蛘邔⑷劢雍郛a(chǎn)生的部位處理為暗光澤面等,予以修飾。
七、有機(jī)玻璃管燒傷
根據(jù)由機(jī)械、模具或成型條件等不同的原因引起的燒傷,采取的解決辦法也不同。
1)機(jī)械原因,例如,由于異常條件造成料筒過(guò)熱,使樹(shù)脂高溫分解、燒傷后注射到制品中,或者由于料簡(jiǎn)內(nèi)的噴嘴和螺桿的螺紋、止回閥等部位造成樹(shù)脂的滯流,分解變色后帶入制品,在制品中帶有黑褐色的燒傷痕。這時(shí),應(yīng)清理噴嘴、螺桿及料筒。
2)模具的原因,主要是因?yàn)榕艢獠涣妓?。這種燒傷一般發(fā)生在固定的地方,容易與一種情況區(qū)別。這時(shí)應(yīng)注意采取加排氣槽反排氣桿等措施。
3)在成型條件方面,背壓在300MPa以上時(shí),會(huì)使料筒部分過(guò)熱,造成燒傷。螺桿轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí),也會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱,一般在40~90r/min范圍內(nèi)為好。在沒(méi)設(shè)排氣槽或排氣槽較小時(shí),注射速度過(guò)高會(huì)引起過(guò)熱氣體燒傷。
八、有機(jī)玻璃管銀線
銀線主要是由于材料的吸濕性引起的。因此,一般應(yīng)在比樹(shù)脂熱變形溫度低10~15C的條件下烘干。對(duì)要求較高的PMMA樹(shù)臘系列,需要在75t)左右的條件下烘干4~6h。特別是在使用自動(dòng)烘干料斗時(shí),需要根據(jù)成型周期(成型量)及干燥時(shí)間選用合理的容量,還應(yīng)在注射開(kāi)始前數(shù)小時(shí)先行開(kāi)機(jī)烘料。 ‘另外,料簡(jiǎn)內(nèi)材料滯流時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生銀線。不同種類的材料混合時(shí),例如聚苯乙烯 。和 ABS樹(shù)脂、 AS樹(shù)脂,聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。
九、有機(jī)玻璃管噴流紋
噴流紋是從澆口沿著流動(dòng)方向,彎曲如蛇行一樣的痕跡。它是由于樹(shù)脂由澆口開(kāi)始的注射速度過(guò)高所導(dǎo)致。因此,擴(kuò)大燒四橫截面或調(diào)低注射速度都是可選擇的措施。另外,提高模具溫度,也能減緩與型腔表面接觸的樹(shù)脂的冷卻速率,這對(duì)防止在充填初期形成表面硬化皮,也具有良好的效果。
+、有機(jī)玻璃管翹曲、變形
注射制品的翹曲、變形是很棘手的問(wèn)題。主要應(yīng)從模具設(shè)計(jì)方面著手解決,而成型條件的調(diào)整效果則是很有限的。翹曲、變形的原因及解決方法可參照以下各項(xiàng):
1)由成型條件引起殘余應(yīng)力造成變形時(shí),可通過(guò)降低注射壓力、提高模具并使模具溫度均勻及提高樹(shù)脂溫度或采用退火方法予以消除應(yīng)力。
2)脫模不良引起應(yīng)力變形時(shí),可通過(guò)增加推桿數(shù)量或面積、設(shè)置脫模斜度等方法加以解決。
3)由于冷卻方法不合適,使冷卻不均勻或冷卻時(shí)間不足時(shí),可調(diào)整冷卻方法及延長(zhǎng)冷卻時(shí)間等。例如,可盡可能地在貼近變形的地方設(shè)置冷卻回路。
4)對(duì)于成型收縮所引起的變形,就修正模具的設(shè)計(jì)了。其中,重要的是應(yīng)注意使制品壁厚一致。有時(shí),在不得已的情況下,只好通過(guò)測(cè)量制品的變形,按相反的方向修整模具,加以校正。收縮率較大的樹(shù)脂,~般是結(jié)晶性樹(shù)脂(如聚甲醛、尼龍、聚丙烯、聚乙烯及PET樹(shù)脂等)比非結(jié)晶性樹(shù)脂(如PMMA樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS樹(shù)脂及AS樹(shù)脂等)的變形大。另外,由于玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂具有纖維配向性,變形也大。
十一、有機(jī)玻璃管氣泡
根據(jù)氣泡的產(chǎn)生原因,解決的對(duì)策有以下幾個(gè)方面:
1)在制品壁厚較大時(shí),其外表面冷卻速度比中芯部的快,因此,隨著冷卻的進(jìn)行,中芯部的樹(shù)脂邊收縮邊向表面擴(kuò)張,使中芯部產(chǎn)生充填不足。這種情況被稱為真空氣泡。解決方法主要有:
a)根據(jù)壁厚,確定合理的澆口,澆道尺寸。一般澆口高度應(yīng)為制品壁厚的50%~60%。
b)至澆口封合為止,留有一定的補(bǔ)充注射料。
C)注射時(shí)間應(yīng)較澆口封合時(shí)間略長(zhǎng)。
d)降低注射速度,提高注射壓力,
e)采用熔融粘度等級(jí)高的材料。
2)由于揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生而造成的氣泡,解決的方法主要有:
a)充分進(jìn)行預(yù)干燥。
b)降低樹(shù)脂溫度,避免產(chǎn)生分解氣體。
3)流動(dòng)性差造成的氣泡,可通過(guò)提高樹(shù)脂及模具的溫度、提高注射速度予以解決。
十二、有機(jī)玻璃管白化
白化現(xiàn)象主要發(fā)生在ABS樹(shù)脂制品的推出部分。脫模效果不佳是其主要原因??刹捎媒档妥⑸鋲毫?,加大脫模斜度,增加推桿的數(shù)量或面積,減小模具表面粗糙度值等方法改善,當(dāng)然,噴脫模劑也是一種方法,但應(yīng)注意不要對(duì)后續(xù)工序,如燙印、涂裝等產(chǎn)生不良影響。