Как уменьшить усадочные швы при литье под давлением

Литье пластмасс под давлением — это стандартный процесс производства пластиковых деталей. Этот процесс позволяет создавать детали различных форм и текстур. В ходе этого процесса пластиковый материал расплавляется в горячеканальной системе и заливается в форму. Этот производственный процесс требует трех основных компонентов: литьевой машины, формы и пластикового сырья. Процесс литья пластмасс под давлением требует сосредоточенности и опыта. Несоблюдение должной осторожности может привести к дефектам, которые могут ухудшить качество отлитой детали.

Что такое усадочные раковины при литье пластмасс под давлением?

В литье под давлением усадочные раковины (также известные как вмятины или углубления) представляют собой локализованные углубления или неровности на поверхности пластиковой детали. Обычно они выглядят как крошечные углубления на гладких участках или следы усадки в местах с различной толщиной стенок, таких как основания ребер, выступов и бугорков. Это распространенный косметический дефект в литье под давлением. По сути, они вызваны неравномерной локализованной объемной усадкой во время охлаждения и затвердевания расплава пластика, в результате чего поверхностный слой стягивается внутренними силами сжатия.

Причины образования усадочных раковин при литье под давлением

1. Причины, связанные с характеристиками сырья.

• Слишком высокая степень усадки пластика: разные виды пластика имеют разную степень усадки (например, усадка полиэтилена составляет 1,5%-3,5%, поликарбоната — около 0,5%-0,7%). Материалы с высокой степенью усадки значительно изменяют свой объем при охлаждении. Если форма или технологический процесс не соответствуют требованиям, высока вероятность появления следов усадки.

• Плохая текучесть сырья: При заполнении формы пластмассами с низкой текучестью (такими как ПВХ и ПК) давление на передней части расплава быстро падает, что затрудняет полное уплотнение пластиковой детали, особенно той части, которая находится далеко от литникового канала и склонна к образованию усадочных раковин после усадки.

2. Причины, связанные с конструкцией пресс-формы.

• Неравномерная толщина стенок пластиковых деталей: Некоторые участки пластиковой детали имеют слишком большую толщину (например, соединения между ребрами, выступами и основным корпусом). Толстая стенка медленно остывает, и расплав продолжает сжиматься после затвердевания, в то время как тонкая стенка затвердела и не может восполнить объем, что приводит к образованию усадочных раковин в области толстой стенки.

• Неправильное расположение литникового канала: он находится далеко от толстостенной зоны, и давление расплава, достигающего толстостенной зоны, недостаточно, из-за чего она не может полностью заполнить канал и поддерживать давление, что приводит к образованию усадочных раковин.

• Плохой отвод воздуха: Если полость пресс-формы плохо вентилируется, газ задерживается внутри или на поверхности пластиковой детали, препятствуя заполнению расплавом, что приводит к недостаточному локальному давлению и образованию усадочных раковин после охлаждения и усадки.

3. Причины, связанные с параметрами процесса.

• Недостаточное давление впрыска приведет к недостаточному заполнению расплавом, низкой плотности пластиковых деталей и большой усадке при охлаждении.

• Слишком высокая температура расплава: увеличивается время охлаждения пластика, возрастает время усадки, а снижение вязкости расплава может привести к значительным потерям давления на стадии выдержки, и усадку не удастся компенсировать.

• Слишком высокая температура пресс-формы: пластиковая деталь медленно остывает, поверхность преждевременно затвердевает, и поверхность не успевает адаптироваться к деформации при усадке внутреннего слоя, образуя усадочные раковины (подобно ситуации «внешняя оболочка плотная, а внутренняя сжимается»).

• Слишком низкая скорость впрыска: время заполнения расплавом велико, передний край расплава преждевременно остывает, и последующее давление с трудом передается к концу полости, что приводит к усадке на конце и образованию усадочных раковин; слишком высокая скорость впрыска: это может вызвать турбулентность расплава, унос газа, косвенно влияя на передачу давления и вызывая образование усадочных раковин.

4. Причины, связанные с оборудованием и эксплуатацией.

• Чрезмерная потеря давления в оборудовании: износ сопла и цилиндра литьевой машины или плохое уплотнение обратного кольца приводят к утечке давления на этапах впрыска и выдержки под давлением. Фактическое давление, передаваемое в полость, недостаточно и не может предотвратить усадку.

• Неточная дозировка: количество пластика в цилиндре недостаточно, объем расплава не может полностью заполнить полость, а усадка после охлаждения превышает компенсационную способность оставшегося материала, что приводит к образованию усадочных раковин.

• Недостаточное противодавление: Слишком низкое противодавление приведет к неравномерному плавлению пластика, образованию пузырьков или недостаточно пластифицированных частиц. Эти дефекты усугубят локальные следы усадки во время охлаждения и усадки.

Как уменьшить усадочные швы при литье под давлением

1. Оптимизация конструкции пластиковых деталей и пресс-форм.

• Улучшить конструкцию детали, чтобы избежать колебаний толщины стенок.

• Оптимизация конструкции ворот и направляющих

• Улучшить вентиляцию и охлаждение пресс-формы

• Настройка параметров процесса литья под давлением

2. Увеличьте давление удержания и продлите время удержания.

• Оптимизация температурных параметров

• Отрегулируйте скорость и время впрыска

3. Оптимизация состояния сырья и оборудования.

• Выбирайте сырье с низкой усадкой или модифицированное сырье.

• Обеспечить эффективность передачи давления в оборудовании

Краткое содержание

Улучшение качества усадочных раковин при литье под давлением требует решения двух ключевых задач: компенсации усадки и уменьшения разницы в усадке. Это включает в себя систематическую оптимизацию, сочетающую характеристики сырья, конструкцию пресс-формы, параметры процесса и состояние оборудования. Основная логика улучшения качества усадочных раковин заключается в обеспечении достаточного пополнения материала в областях со значительной усадкой (например, толстые стенки) в процессе охлаждения. На практике рекомендуется в первую очередь решать проблему в источнике путем оптимизации пресс-формы и конструкции (для долгосрочной эффективности), затем сочетать это с корректировкой параметров процесса (для быстрых результатов) и гибко подбирать решения на основе свойств материала (таких как усадка и текучесть). В ходе испытаний пресс-формы оптимальные параметры можно определить, постепенно изменяя одну переменную (например, давление выдержки) и наблюдая за изменениями в качестве усадочных раковин.