Årsager til overfladefejl i sprøjtestøbningsprodukter

Bølger eller riller er almindelige defekter i Overfræser sprøjtestøbningsprodukter. Generelt er overfladedefekter forårsaget af pausen i strømningsspidsen på grund af utilstrækkeligt injektionstryk eller reduceret injektionshastighed resultatet af stressinduktion af produktet. Forskellige overfladedefektformer har forskellige årsager. At udforske disse årsager og undgå dem er den eneste måde at opnå produkter af høj kvalitet på.
For sprøjtestøbte produkter er overfladefejl almindelige kvalitetsproblemer. Generelt omfatter synlige overfladedefekter revner, sølvstriber, riller, krusninger, krusningsmærker og skørhed. Disse defekter påvirker ikke kun produktets udseende, men endnu vigtigere indikerer de også, at støbeprocessen af produktet er mislykket. Normalt skyldes disse overfladefejl, at produktets indre og ydre belastninger overstiger selve produktets styrke. Denne stress-inducerede defekt er relateret til produktionsmiljøet, forarbejdningsteknologien og polymermaterialerne selv og involverer nogle gange designet af formen eller produktet. Derfor kan et nøje kig på udseendet af produktfejlene hjælpe os med at finde en løsning på problemet. Almindelige overfladefejl har deres egne karakteristika. For eksempel vises riller (eller krusninger, krusningsmærker) normalt ved væskens forkant. Når flowfronten holder pause, akkumuleres trykket, flyder derefter et kort stykke frem og derefter pauser igen, vil det danne en rille. Denne defekt er relateret til utilstrækkeligt flowfronttryk eller langsom indsprøjtningshastighed. Skørhed er forårsaget af overfyldning eller underfyldning. Derudover kan kontaminering eller nedbrydning af polymeren, eller kontakt med miljøspændingsrevnende medier, også forårsage skørhedsproblemer. Revner kan forekomme i dele af produktet eller på hele delen. Sølvstriber er blegning forårsaget af fine linjer eller små revner, normalt begrænset til et lille område. Tjek processen og polymeren. Normalt kan overfladebølger være forårsaget af et af følgende tre behandlingsproblemer, herunder: tryk- eller volumenproblemer, positions- eller overførselsproblemer og i nogle få tilfælde temperaturproblemer. Generelt er begrænsningen af det første trins påfyldningstryk eller manglen på hastighedskontrol årsagen til krusningerne. Derfor er det nødvendigt omhyggeligt at kontrollere det maksimale tryk for det første trin, som skal være 200~400psi (14~28kg/CM2) lavere end grænsetrykket for det første trin. Derudover, hvis holdetrykket, hastigheden eller smeltevolumenet af det andet trin reduceres, vil det også forårsage krusninger. På dette tidspunkt bør holdetrykket og hastigheden øges så meget som muligt. Forkert placering under overgangen fra det første injektionstrin til det andet injektionstrin kan også forårsage synlige defekter. For eksempel, når holdetrykket i andet trin reduceres med 300psi (21 kg/CM2) og omdannes til plastificeringstryk, eller hvis holdetiden for andet trin reduceres til 0, når maskinen ikke kan fuldføre denne konvertering, vil produktet være kun 95%~99% fyldt. For tyndvæggede produkter viser det sig som en let underfyldning nær porten.
Ved revnefejl, især revnedannelse på tyndvæggede produkter, kan det skyldes for høj injektionshastighed. Af denne grund er det nødvendigt at forsøge at ændre indsprøjtningshastigheden eller flytte portpositionen. I overgangen fra det første injektionstrin til det andet injektionstrin vil ukorrekt påfyldning naturligvis forårsage synlige defekter. For at kompensere for dette er nøglen at forbedre reaktionsevnen af den hydrauliske konvertering. Under konverteringen skal trykket øges til konverteringspunktet og derefter hurtigt falde til den indstillede trykværdi for det andet trin. Hvis trykket falder under indstillingspunktet for andet trin, kan flowfronten stoppe, og viskositeten vil stige. Når dette sker, betyder det, at udstyret skal repareres. For lav smeltetemperatur eller formtemperatur er en anden kilde til defekter. Temperaturen af smelten kan kontrolleres ved hjælp af termisk sondeteknologi eller egnede infrarøde sensorer for at sikre, at smeltetemperaturen er inden for det område, som anbefales af materialeleverandøren.

For revner, sølvstriber eller skørhedsproblemer, bør du kigge efter stressårsager relateret til forarbejdning, såsom injektion for hurtig eller for langsom. For hurtig injektion vil føre til overdreven molekylær orientering, hvilket især gælder for tyndvæggede produkter. Overvej derfor rationaliteten af portfordelingen for at give den passende molekylære orientering og svejselinjefordeling. Du kan prøve at injicere produktet hurtigt og langsomt for at observere orienteringsresultaterne. Hvis produktet revner eller sølvstriber lige efter udtagning af formen, er det bedst at tjekke det, inden produktet skubbes ud, og derefter sænke udkastningshastigheden helt for at se, om problemet fortsætter. Hvis problemet er i udkastet, bør du se, om affasningen af formen er rimelig. Typisk kan forkert polering i udstødningsretningen, for høj udstødningshastighed og et utilstrækkeligt udstødningsområde forårsage denne type problemer. Overfyldning eller underfyldning kan forårsage skørhed af delen. Dette skyldes, at begge situationer kan føre til overdreven stress i delen, især nær porten. Typisk bevirker overfyldning ved porten, at polymerkæderne bliver komprimeret for tæt. Ved stuetemperatur har molekylekæderne i en overfyldt del stadig en vis frihed til at bevæge sig, men ved lave temperaturer krymper delen og klemmer molekylekæderne for stramt, hvilket forårsager revner. Typisk vil de overpakkede molekylære kæder producere resterende trykspænding, hvilket gør delen skør. Når formen er underfyldt i nærheden af porten, forårsager det desuden, at polymerens molekylære kæder bliver for løse ved afkøling, hvilket resulterer i trækspænding, som svækker styrken nær porten. For at kontrollere, om formen er overfyldt eller underfyldt, kan der udføres en porttætningsanalyse for at bestemme, hvor lang tid det tager for delen at køle af eller porten til at lukke, og for at teste om delens ydeevne med og uden porten forseglet ( bestemt af applikationsbehovene) er anderledes. Derudover er termisk cyklustest meget vigtigt for at undgå skævhedsfejl i produkter, fordi skævhedsfejl er forårsaget af processen, hvor produkter skifter fra varmt til koldt og derefter varmt igen. Fordi molekyler vil forsøge at eliminere stress under kraft, vil termiske cyklusser fortælle dig, om molekylerne er i en tilstand af stress eller afslapning. Designfejl Nogle gange kan revner i svejselinjen være forårsaget af forkert placering af porten. Normalt er den passende portplacering at lave svejselinjen i det laveste spændingsområde. Hvis det er muligt, bør porten designes i en vis afstand fra krydset mellem flowfronten, hvilket kan forbedre styrken af svejselinjen. Derudover kan lokale defekter også være relateret til formens eller produktets design, såsom skarpe hjørner. Skarpe hjørner vil forårsage spændingskoncentration, som er som et snit, der genererer spænding og derefter spredes rundt, og hjørneradius kan sprede belastningen ud. Fordi nogle harpikser er meget følsomme over for notch-effekten, for eksempel, er polycarbonat mere følsom over for notch-effekten end ABS, så mange produkter vil vælge at bruge PC/ABS-blandinger. Nedbrydningsproblemer Når der opstår revner eller skørhed i hele produktet, kan det være forårsaget af visse forarbejdningsforhold under forarbejdningen af polymeren. Den mest sandsynlige mulighed er, at forarbejdningstemperaturen er for høj, eller at der opstår hydrolyse, hvilket får molekylkæden til at nedbrydes. Generelt forkorter nedbrydning molekylkæden og forbedrer smeltefluiditeten, men materialets egenskaber er væsentligt reduceret. Ved hjælp af videnskabelig støbningsteori og viskositetskontrolmetoder skal processorer kontrollere smeltetrykket, når de skifter fra det første injektionstrin til det andet injektionstrin for at se, om det er lavere end normalt. Generelt kan for lav smelteviskositet være et signal om, at nedbrydning har fundet sted. Hvis du vil vide, om nedbrydningsproblemet skyldes temperatur, kan du bruge en termisk sonde eller IR-sensor til at kontrollere smeltetemperaturen og justere temperaturen om nødvendigt. Derudover bør opvarmningstilstanden og driftscyklussen for hele tønden kontrolleres for at se, om regulatorens PID-sløjfe er normal? Skal varmeapparatet have strøm med jævne mellemrum? Skal varmeapparatet tændes eller slukkes kontinuerligt? Samtidig er opholdstiden for harpiksen i tønden også meget vigtig. Generelt, hvis harpiksen forbliver ved høj temperatur for længe, vil det også forårsage nedbrydningsproblemer. Når tønden og skruen er beskadiget, er det let at få harpiksen til at blive længere. Tjek derfor altid standen af løb og skrue, samt holderingen eller kontraventilen for at se, om de er i stykker eller har hak. Hvis nedbrydningen er forårsaget af hydrolyse, skal du kontrollere, om polymeren er hydrolyse-resistent, og hvad er minimumsniveauet af vand, der reagerer med vand i tønden. Generelt kan vand skære lange molekylære kæder i korte kæder (polyestere, polycarbonater, acetaler, nylon og TPU er alle modtagelige for hydrolyse, men polystyren, polyolefiner og acrylater er ikke).
For at undgå denne form for problemer skal du altid kontrollere, om tørretumbleren kører godt, og om den tørre harpiks genabsorberer vand, før den tilsættes til injektionsmaskinen. Genbrug og farvning Hvis det genbrugte materiale nedbrydes eller forurenes, kan produktet revne eller blive skørt. Derfor er det nødvendigt at kontrollere mængden og kvaliteten af det genbrugte materiale og sammenligne det med produktet fremstillet af 100% råmateriale. Normalt opstår ovenstående problemer på grund af dårlig lokal farve eller fremmedlegemer, eller misforholdet mellem det genbrugte materiale og råmaterialet. Derudover skal polymerens smelteindeks (MFR) bestemmes.
Til dette formål skal du kontakte pelletleverandøren for at se, om polymer-MFR'en matcher den af leverandøren leverede MFR. Når fyldstoffer (såsom glasfiber) tilsættes harpiksen, vil der være stor forskel på MFR før og efter forarbejdning, fordi skruen vil knække glasfiberen. Hvis typen eller mængden af farvestof bruges forkert, vil det også forårsage revneproblemer. Derfor er det også nødvendigt at detektere fortyndingsforholdet for masterbatchen og typen af masterbatch-bærerharpiks. Derudover kan lokal revnedannelse eller overordnet revnedannelse være forårsaget af opløsningsmidler, overfladeaktive stoffer eller kemiske tilsætningsstoffer. Til dette bør rengørings- og håndteringsprocedurerne for formen eller produktet kontrolleres for at finde mulige påvirkningsfaktorer, såsom sæber, olier eller overfladeaktive stoffer.