Causas de defectos superficiales en productos de moldeo por inyección

Las ondas o surcos son defectos comunes en Productos de moldeo por inyección con fresadoraEn general, los defectos superficiales causados por la pausa del pico de flujo debido a una presión de inyección insuficiente o una velocidad de inyección reducida son el resultado de la inducción de tensión en el producto. Las diferentes formas de defectos superficiales tienen diferentes causas. Explorar estas causas y evitarlas es la única forma de obtener productos de alta calidad.
En el caso de los productos moldeados por inyección, los defectos superficiales son problemas de calidad habituales. Por lo general, los defectos superficiales visibles incluyen grietas, vetas plateadas, surcos, ondulaciones, marcas de ondulación y fragilización. Estos defectos no solo afectan a la apariencia del producto, sino que, lo que es más importante, también indican que el proceso de moldeo del producto ha fallado. Por lo general, estos defectos superficiales son causados por las tensiones internas y externas del producto que superan la resistencia del producto en sí. Este defecto inducido por la tensión está relacionado con el entorno de producción, la tecnología de procesamiento y los propios materiales poliméricos, y a veces involucra el diseño del molde o producto. Por lo tanto, una mirada atenta a la apariencia de los defectos del producto puede ayudarnos a encontrar una solución al problema. Los defectos superficiales comunes tienen sus propias características. Por ejemplo, las ranuras (u ondulaciones, marcas de ondulación) suelen aparecer en el borde delantero del fluido. Cuando el frente de flujo se detiene, la presión se acumula, luego fluye hacia adelante una corta distancia y luego se detiene nuevamente, formará una ranura. Este defecto está relacionado con una presión frontal de flujo insuficiente o una velocidad de inyección lenta. La fragilización se produce por un llenado excesivo o insuficiente. Además, la contaminación o degradación del polímero, o el contacto con medios de agrietamiento por tensión ambiental, también pueden causar problemas de fragilización. El agrietamiento puede ocurrir en partes del producto o en la pieza entera. Las vetas plateadas son blanqueamientos causados por líneas finas o pequeñas grietas, generalmente confinadas a un área pequeña. Verifique el proceso y el polímero. Por lo general, las ondulaciones superficiales pueden ser causadas por uno de los siguientes tres problemas de procesamiento, que incluyen: problemas de presión o volumen, problemas de posición o transferencia y, en algunos casos, problemas de temperatura. Generalmente, la limitación de la presión de llenado de la primera etapa o la falta de control de velocidad es la causa principal de las ondulaciones. Por lo tanto, es necesario verificar cuidadosamente la presión máxima de la primera etapa, que debe ser 200 ~ 400 psi (14 ~ 28 kg / CM2) menor que el valor de presión límite de la primera etapa. Además, si se reduce la presión de retención, la velocidad o el volumen de fusión de la segunda etapa, también provocará ondulaciones. En este momento, la presión de retención y la velocidad deben aumentarse tanto como sea posible. El posicionamiento incorrecto durante la transición de la primera etapa de inyección a la segunda etapa de inyección también puede causar defectos visibles. Por ejemplo, cuando la presión de retención de la segunda etapa se reduce en 300 psi (21 kg/CM2) y se convierte en presión de plastificación, o si el tiempo de retención de la segunda etapa se reduce a 0 cuando la máquina no puede completar esta conversión, el producto solo se llenará con 95%~99%. Para productos de paredes delgadas, se manifiesta como un ligero llenado insuficiente cerca de la compuerta.
En el caso de defectos de agrietamiento, especialmente en productos de paredes delgadas, puede deberse a una velocidad de inyección demasiado rápida. Por este motivo, es necesario intentar cambiar la velocidad de inyección o mover la posición de la compuerta. Obviamente, en la transición de la primera etapa de inyección a la segunda etapa de inyección, un llenado inadecuado provocará defectos visibles. Para compensar esto, la clave es mejorar la capacidad de respuesta de la conversión hidráulica. Durante la conversión, la presión debe aumentarse hasta el punto de conversión y luego reducirse rápidamente hasta el valor de presión establecido de la segunda etapa. Si la presión cae por debajo del punto establecido de la segunda etapa, el frente de flujo puede detenerse y la viscosidad aumentará. Cuando esto sucede, significa que el equipo necesita ser reparado. Una temperatura de fusión o una temperatura de molde demasiado bajas son otra fuente de defectos. La temperatura de la fusión se puede verificar utilizando tecnología de sonda térmica o sensores infrarrojos adecuados para garantizar que la temperatura de la fusión esté dentro del rango recomendado por el proveedor del material.

En el caso de problemas de agrietamiento, vetas plateadas o fragilización, debe buscar causas de estrés relacionadas con el procesamiento, como una inyección demasiado rápida o demasiado lenta. Una inyección demasiado rápida provocará una orientación molecular excesiva, lo que es especialmente cierto para productos de paredes delgadas. Por lo tanto, considere la racionalidad de la distribución de la compuerta para proporcionar la orientación molecular y la distribución de la línea de soldadura adecuadas. Puede intentar inyectar el producto de forma rápida y lenta para observar los resultados de la orientación. Si el producto se agrieta o presenta vetas plateadas justo después del desmoldeo, es mejor comprobarlo antes de expulsar el producto y luego reducir por completo la velocidad de expulsión para ver si el problema persiste. Si el problema está en la expulsión, debe comprobar si el chaflán de desmoldeo del molde es razonable. Por lo general, un pulido inadecuado en la dirección de expulsión, una velocidad de expulsión demasiado alta y un área de expulsión insuficiente pueden causar este tipo de problema. El llenado excesivo o insuficiente puede provocar la fragilización de la pieza. Esto se debe a que ambas situaciones pueden provocar un estrés excesivo en la pieza, especialmente cerca de la compuerta. Por lo general, el llenado excesivo en la compuerta hace que las cadenas de polímero se compriman demasiado. A temperatura ambiente, las cadenas moleculares de una pieza sobrellenada aún tienen cierta libertad para moverse, pero a bajas temperaturas, la pieza se encoge y aprieta las cadenas moleculares demasiado, lo que provoca grietas. Por lo general, las cadenas moleculares sobrellenadas producirán una tensión de compresión residual, lo que hará que la pieza se vuelva frágil. Además, cuando el molde está insuficientemente lleno cerca de la compuerta, hace que las cadenas moleculares de polímero estén demasiado sueltas al enfriarse, lo que da como resultado una tensión de tracción, que debilita la resistencia cerca de la compuerta. Para verificar si el molde está sobrellenado o insuficientemente lleno, se puede realizar un análisis del sello de la compuerta para determinar cuánto tiempo tarda la pieza en enfriarse o la compuerta en cerrarse, y para probar si el rendimiento de la pieza con y sin la compuerta sellada (determinado por las necesidades de la aplicación) es diferente. Además, la prueba del ciclo térmico es muy importante para evitar defectos de deformación en los productos, porque los defectos de deformación son causados por el proceso de los productos que cambian de caliente a frío y luego de caliente nuevamente. Debido a que las moléculas intentarán eliminar la tensión bajo fuerza, los ciclos térmicos le indicarán si las moléculas están en un estado de tensión o relajación. Defectos de diseño A veces, el agrietamiento en la línea de soldadura puede deberse a una ubicación incorrecta de la compuerta. Por lo general, la ubicación adecuada de la compuerta es hacer la línea de soldadura en el área de menor tensión. Si es posible, la compuerta debe diseñarse a una cierta distancia de la intersección del frente de flujo, lo que puede mejorar la resistencia de la línea de soldadura. Además, los defectos locales también pueden estar relacionados con el diseño del molde o el producto, como las esquinas afiladas. Las esquinas afiladas provocarán una concentración de tensión, que es como un corte, que genera tensión y luego se extiende, y el radio de la esquina puede distribuir la carga. Debido a que algunas resinas son muy sensibles al efecto de muesca, por ejemplo, el policarbonato es más sensible al efecto de muesca que el ABS, muchos productos optarán por utilizar mezclas de PC/ABS. Problemas de degradación Cuando se producen grietas o fragilización en todo el producto, pueden deberse a determinadas condiciones de procesamiento durante el procesamiento del polímero. La posibilidad más probable es que la temperatura de procesamiento sea demasiado alta o se produzca hidrólisis, lo que provoca la degradación de la cadena molecular. Generalmente, la degradación acorta la cadena molecular y mejora la fluidez de la masa fundida, pero las propiedades del material se reducen significativamente. Utilizando la teoría científica del moldeo y los métodos de control de la viscosidad, los procesadores deben verificar la presión de la masa fundida al cambiar de la primera etapa de inyección a la segunda etapa de inyección para ver si es más baja de lo habitual. Generalmente, una viscosidad de la masa fundida demasiado baja puede ser una señal de que se ha producido una degradación. Si desea saber si el problema de degradación es causado por la temperatura, puede utilizar una sonda térmica o un sensor de infrarrojos para comprobar la temperatura de la masa fundida y ajustar la temperatura si es necesario. Además, se deben comprobar las condiciones de calentamiento y el ciclo de trabajo de todo el barril para ver si el bucle PID del controlador es normal. ¿Es necesario encender el calentador periódicamente? ¿Es necesario encender o apagar el calentador continuamente? Al mismo tiempo, el tiempo de residencia de la resina en el barril también es muy importante. Generalmente, si la resina permanece a alta temperatura durante demasiado tiempo, también provocará problemas de degradación. Cuando el cañón y el tornillo están dañados, es fácil que la resina se quede más tiempo. Por lo tanto, siempre verifique el estado del cañón y el tornillo, así como el anillo de retención o la válvula de retención para ver si están rotos o con muescas. Si la degradación es causada por hidrólisis, verifique si el polímero es resistente a la hidrólisis y cuál es el nivel mínimo de agua que reacciona con el agua en el cañón. Generalmente, el agua puede cortar cadenas moleculares largas en cadenas cortas (los poliésteres, policarbonatos, acetales, nailon y TPU son susceptibles a la hidrólisis, pero el poliestireno, las poliolefinas y los acrilatos no lo son).
Para evitar este tipo de problemas, compruebe siempre si el secador funciona bien y si la resina seca reabsorbe agua antes de añadirla a la máquina de inyección. Reciclaje y coloración Si el material reciclado se degrada o se contamina, el producto puede agrietarse o volverse quebradizo. Por lo tanto, es necesario comprobar la cantidad y la calidad del material reciclado y compararlo con el producto elaborado con materia prima 100%. Por lo general, los problemas anteriores se producen debido a una coloración local deficiente o a la presencia de materias extrañas, o al desajuste entre el material reciclado y la materia prima. Además, es necesario determinar el índice de fusión (MFR) del polímero.
Para ello, póngase en contacto con el proveedor de pellets para comprobar si el MFR del polímero coincide con el MFR proporcionado por el proveedor. Cuando se añaden cargas (como fibra de vidrio) a la resina, habrá una gran diferencia en el MFR antes y después del procesamiento porque el tornillo romperá la fibra de vidrio. Si se utiliza incorrectamente el tipo o la cantidad de colorante, también se producirán problemas de agrietamiento. Por tanto, también es necesario detectar la proporción de dilución del masterbatch y el tipo de resina portadora del masterbatch. Además, el agrietamiento local o general puede ser causado por disolventes, surfactantes o aditivos químicos. Para ello, se deben comprobar los procedimientos de limpieza y manipulación del molde o producto para encontrar posibles factores influyentes, como jabones, aceites o surfactantes.