Cause di difetti superficiali nei prodotti stampati a iniezione

Le onde o le scanalature sono difetti comuni in Prodotti per stampaggio a iniezione del router. In genere, i difetti superficiali causati dalla pausa del picco di flusso dovuta a pressione di iniezione insufficiente o velocità di iniezione ridotta sono il risultato dell'induzione di stress del prodotto. Diverse forme di difetti superficiali hanno cause diverse. Esplorare queste cause ed evitarle è l'unico modo per ottenere prodotti di alta qualità.
Per i prodotti stampati a iniezione, i difetti superficiali sono comuni problemi di qualità. In genere, i difetti superficiali visibili includono crepe, striature argentate, scanalature, increspature, segni di increspatura e fragilità. Questi difetti non solo influenzano l'aspetto del prodotto, ma, cosa più importante, indicano anche che il processo di stampaggio del prodotto è fallito. Di solito, questi difetti superficiali sono causati dalle sollecitazioni interne ed esterne del prodotto che superano la resistenza del prodotto stesso. Questo difetto indotto dalle sollecitazioni è correlato all'ambiente di produzione, alla tecnologia di lavorazione e ai materiali polimerici stessi e talvolta coinvolge la progettazione dello stampo o del prodotto. Pertanto, un'analisi attenta dell'aspetto dei difetti del prodotto può aiutarci a trovare una soluzione al problema. I comuni difetti superficiali hanno le loro caratteristiche. Ad esempio, le scanalature (o increspature, segni di increspatura) di solito compaiono sul bordo anteriore del fluido. Quando il fronte di flusso si ferma, la pressione si accumula, quindi scorre in avanti per una breve distanza e poi si ferma di nuovo, formerà una scanalatura. Questo difetto è correlato a una pressione del fronte di flusso insufficiente o a una bassa velocità di iniezione. L'infragilimento è causato da un riempimento eccessivo o insufficiente. Inoltre, la contaminazione o la degradazione del polimero, o il contatto con mezzi di criccatura da stress ambientale, possono anche causare problemi di infragilimento. Le cricche possono verificarsi in parti del prodotto o sull'intera parte. Le striature argentate sono sbiancamenti causati da linee sottili o piccole crepe, solitamente limitate a una piccola area. Controllare il processo e il polimero. Solitamente, le increspature superficiali possono essere causate da uno dei seguenti tre problemi di lavorazione, tra cui: problemi di pressione o volume, problemi di posizione o trasferimento e, in alcuni casi, problemi di temperatura. In genere, la limitazione della pressione di riempimento del primo stadio o la mancanza di controllo della velocità sono la causa principale delle increspature. Pertanto, è necessario controllare attentamente la pressione massima del primo stadio, che dovrebbe essere inferiore di 200~400 psi (14~28 kg/CM2) rispetto al valore di pressione limite del primo stadio. Inoltre, se la pressione di mantenimento, la velocità o il volume di fusione del secondo stadio vengono ridotti, ciò causerà anche delle increspature. In questo momento, la pressione di mantenimento e la velocità devono essere aumentate il più possibile. Anche un posizionamento non corretto durante la transizione dalla prima fase di iniezione alla seconda fase di iniezione può causare difetti visibili. Ad esempio, quando la pressione di mantenimento della seconda fase viene ridotta di 300 psi (21 kg/CM2) e convertita in pressione di plastificazione, o se il tempo di mantenimento della seconda fase viene ridotto a 0 quando la macchina non può completare questa conversione, il prodotto sarà riempito solo 95%~99%. Per i prodotti a parete sottile, si manifesta come un leggero riempimento insufficiente vicino al gate.
Per i difetti di cracking, in particolare quelli su prodotti a parete sottile, potrebbe essere causato da una velocità di iniezione troppo elevata. Per questo motivo, è necessario provare a cambiare la velocità di iniezione o spostare la posizione della saracinesca. Ovviamente, nella transizione dalla prima fase di iniezione alla seconda fase di iniezione, un riempimento improprio causerà difetti visibili. Per compensare ciò, la chiave è migliorare la reattività della conversione idraulica. Durante la conversione, la pressione dovrebbe essere aumentata al punto di conversione e poi rapidamente ridotta al valore di pressione impostato della seconda fase. Se la pressione scende al di sotto del punto di regolazione della seconda fase, il fronte di flusso potrebbe arrestarsi e la viscosità aumenterà. Quando ciò accade, significa che l'attrezzatura deve essere riparata. Una temperatura di fusione o una temperatura dello stampo troppo basse sono un'altra fonte di difetti. La temperatura della fusione può essere controllata utilizzando la tecnologia della sonda termica o sensori a infrarossi adatti per garantire che la temperatura della fusione rientri nell'intervallo raccomandato dal fornitore del materiale.

Per problemi di screpolature, striature argentate o fragilità, dovresti cercare cause di stress correlate alla lavorazione, come iniezione troppo veloce o troppo lenta. Un'iniezione troppo veloce porterà a un orientamento molecolare eccessivo, il che è particolarmente vero per i prodotti a parete sottile. Pertanto, considera la razionalità della distribuzione del gate per fornire l'orientamento molecolare appropriato e la distribuzione della linea di saldatura. Puoi provare a iniettare il prodotto rapidamente e lentamente per osservare i risultati dell'orientamento. Se il prodotto si screpola o presenta striature argentate subito dopo la sformatura, è meglio controllarlo prima che il prodotto venga espulso, quindi rallentare completamente la velocità di espulsione per vedere se il problema persiste. Se il problema è nell'espulsione, dovresti vedere se lo smusso di sformatura dello stampo è ragionevole. In genere, una lucidatura non corretta nella direzione di espulsione, una velocità di espulsione troppo elevata e un'area di espulsione insufficiente possono causare questo tipo di problema. Un riempimento eccessivo o insufficiente può causare la fragilità della parte. Questo perché entrambe le situazioni possono portare a uno stress eccessivo nella parte, specialmente vicino al gate. In genere, un riempimento eccessivo al gate causa una compressione eccessiva delle catene polimeriche. A temperatura ambiente, le catene molecolari di una parte riempita eccessivamente hanno ancora una certa libertà di movimento, ma a basse temperature, la parte si restringe e comprime troppo le catene molecolari, causando crepe. In genere, le catene molecolari sovrariempite produrranno una sollecitazione di compressione residua, rendendo la parte fragile. Inoltre, quando lo stampo è riempito in modo insufficiente vicino al gate, ciò causa una riduzione delle catene molecolari polimeriche durante il raffreddamento, con conseguente sollecitazione di trazione, che indebolisce la resistenza vicino al gate. Per verificare se lo stampo è riempito in modo eccessivo o insufficiente, è possibile eseguire un'analisi della tenuta del gate per determinare quanto tempo impiega la parte a raffreddarsi o il gate a chiudersi e per verificare se le prestazioni della parte con e senza gate sigillato (determinate dalle esigenze dell'applicazione) sono diverse. Inoltre, il test del ciclo termico è molto importante per evitare difetti di deformazione nei prodotti, poiché i difetti di deformazione sono causati dal processo di passaggio dei prodotti da caldi a freddi e poi di nuovo caldi. Poiché le molecole cercheranno di eliminare lo stress sotto forza, i cicli termici ti diranno se le molecole sono in uno stato di stress o rilassamento. Difetti di progettazione A volte, la rottura sulla linea di saldatura può essere causata da una posizione non corretta del gate. Di solito, la posizione appropriata del gate è quella di creare la linea di saldatura nell'area con il minimo stress. Se possibile, il gate dovrebbe essere progettato a una certa distanza dall'intersezione del fronte di flusso, il che può migliorare la resistenza della linea di saldatura. Inoltre, i difetti locali possono anche essere correlati alla progettazione dello stampo o del prodotto, come angoli acuti. Gli angoli acuti causeranno una concentrazione di stress, che è come un taglio, generando stress e quindi diffondendosi, e il raggio dell'angolo può distribuire il carico. Poiché alcune resine sono molto sensibili all'effetto intaglio, ad esempio, il policarbonato è più sensibile all'effetto intaglio dell'ABS, quindi molti prodotti sceglieranno di utilizzare miscele PC/ABS. Problemi di degradazione Quando si verificano crepe o fragilità in tutto il prodotto, ciò può essere causato da determinate condizioni di lavorazione durante la lavorazione del polimero. La possibilità più probabile è che la temperatura di lavorazione sia troppo alta o che si verifichi idrolisi, causando la degradazione della catena molecolare. In genere, la degradazione accorcia la catena molecolare e migliora la fluidità della fusione, ma le proprietà del materiale sono notevolmente ridotte. Utilizzando la teoria scientifica dello stampaggio e metodi di controllo della viscosità, i processori devono controllare la pressione della fusione quando passano dalla prima fase di iniezione alla seconda fase di iniezione per vedere se è inferiore al solito. In genere, una viscosità della fusione troppo bassa può essere un segnale che si è verificata una degradazione. Se si desidera sapere se il problema di degradazione è causato dalla temperatura, è possibile utilizzare una sonda termica o un sensore IR per controllare la temperatura della fusione e regolare la temperatura se necessario. Inoltre, è necessario controllare le condizioni di riscaldamento e il ciclo di lavoro dell'intero cilindro per vedere se il ciclo PID del controller è normale. Il riscaldatore deve essere alimentato periodicamente? Il riscaldatore deve essere acceso o spento continuamente? Allo stesso tempo, anche il tempo di residenza della resina nel cilindro è molto importante. In genere, se la resina rimane ad alta temperatura per troppo tempo, causerà anche problemi di degradazione. Quando il cilindro e la vite sono danneggiati, è facile che la resina rimanga più a lungo. Pertanto, controllare sempre le condizioni del cilindro e della vite, nonché l'anello di ritegno o la valvola di ritegno per vedere se sono rotti o intaccati. Se la degradazione è causata dall'idrolisi, controllare se il polimero è resistente all'idrolisi e qual è il livello minimo di acqua che reagisce con l'acqua nel cilindro. In genere, l'acqua può tagliare lunghe catene molecolari in catene corte (poliesteri, policarbonati, acetali, nylon e TPU sono tutti suscettibili all'idrolisi, ma polistirene, poliolefine e acrilati non lo sono).
Per evitare questo tipo di problema, controllare sempre se l'essiccatore funziona bene e se la resina secca riassorbe l'acqua prima di aggiungerla alla macchina per iniezione. Riciclaggio e colorazione Se il materiale riciclato è degradato o contaminato, il prodotto potrebbe screpolarsi o diventare fragile. Pertanto, è necessario controllare la quantità e la qualità del materiale riciclato e confrontarlo con il prodotto realizzato con materia prima 100%. Di solito, i problemi di cui sopra si verificano a causa di una scarsa colorazione locale o di corpi estranei, oppure della mancata corrispondenza tra il materiale riciclato e la materia prima. Inoltre, è necessario determinare l'indice di fusione (MFR) del polimero.
A questo scopo, contattare il fornitore di pellet per verificare se il MFR del polimero corrisponde al MFR fornito dal fornitore. Quando vengono aggiunti riempitivi (come la fibra di vetro) alla resina, ci sarà una grande differenza nel MFR prima e dopo la lavorazione perché la vite romperà la fibra di vetro. Se il tipo o la quantità di colorante viene utilizzato in modo errato, causerà anche problemi di crepe. Pertanto, è anche necessario rilevare il rapporto di diluizione del masterbatch e il tipo di resina di supporto del masterbatch. Inoltre, le crepe locali o le crepe complessive possono essere causate da solventi, tensioattivi o additivi chimici. Per questo, le procedure di pulizia e manipolazione dello stampo o del prodotto devono essere controllate per trovare possibili fattori di influenza, come saponi, oli o tensioattivi.