Come rimuovere le bolle nello stampaggio a iniezione di plastica

Uno dei motivi principali per Servizi di stampaggio a iniezione personalizzati a fallire quando si stampano parti sono bolle. Questo fastidioso difetto della parte non solo causa problemi estetici, ma compromette anche le proprietà fisiche. Le bolle sono comuni e spesso difficili da risolvere.
Quando si risolvono i problemi delle bolle, molti produttori di stampi indovineranno erroneamente di cosa si tratta e inizieranno immediatamente a regolare i parametri di processo per eliminarla. Vi esorto a resistere alla tentazione di iniziare a regolare e a iniziare definendo di cosa si tratta effettivamente.

Ci sono solo due possibilità:
1. Gas intrappolati, tra cui aria, vapore acqueo, sostanze volatili nella resina o gas di decomposizione nel polimero o negli additivi.
2. Guasto del vuoto.

È importante determinare che tipo di bolla ha la tua parte e quale potrebbe essere la causa principale. Determinare il tipo di bolla ti consentirà di individuare la fonte e determinare le azioni successive per eliminare il problema. Come fai il test per determinare se si tratta di gas o vuoto? Molte persone affermano (come ho fatto io una volta) che puoi dirlo dalla forma, dalla posizione o da qualche altra caratteristica di una o più bolle. Ma puoi essere facilmente ingannato da questo metodo. Dovresti usare un semplice test. Richiede meno di 15 minuti, ma richiede un po' di pazienza per essere eseguito.
È importante determinare che tipo di bolle presenta il tuo componente e quale potrebbe esserne la causa principale.
Prova la tua parte riscaldando delicatamente l'area della parte che contiene una o più bolle finché non si ammorbidisce. Lo sottolineo leggermente perché alcuni operatori tendono a prendere la torcia più vicina e a puntarla sulla parte. La plastica non trasferisce rapidamente il calore attraverso pareti nominali, quindi la nostra amica torcia potrebbe incendiare la parte.

Invece, usa una pistola termica o qualcosa di simile. Quindi, mentre riscaldi delicatamente l'area della parte in cui si trova la bolla, la bolla dovrebbe cambiare forma. Se è una bolla, il gas si riscalderà e si espanderà, sollevando la superficie e di solito scoppierà mentre la superficie della parte si ammorbidisce. Se non c'è aria nella bolla, ma un vuoto, la bolla scoppierà a causa della pressione atmosferica che spinge contro la superficie ammorbidita della parte. Ora sai di più su qual è il problema.
Questo test richiede alcune condizioni per funzionare. Idealmente, trova una bolla che abbia almeno 3 mm (circa 0,125 pollici) di diametro o più grande e assicurati che la parte non abbia più di 4 ore. La bolla potrebbe inizialmente essere un vuoto, ma nel tempo, l'aria migrerà attraverso la plastica e il vuoto diventerà una bolla. A una rapida ispezione, potresti pensare che questa bolla sia gas intrappolato. Iniziamo la nostra discussione sulla risoluzione dei problemi supponendo che il tuo test dimostri che si tratta effettivamente di una bolla, ovvero che quando la bolla collassa, si espande o addirittura scoppia. Le bolle possono derivare da problemi di fronte di flusso come fronti convergenti, getti o problemi di stampo/macchina come perni del nucleo non ventilati, scarsa ventilazione (prova la ventilazione sotto vuoto), eccessiva decompressione o degradazione della resina dovuta a surriscaldamento o lungo tempo di residenza. I gas possono derivare da vapore acqueo, sostanze volatili o sottoprodotti di decomposizione della resina. Quando la parte si riempie o si comprime, l'aria intrappolata nelle sporgenze non ventilate nelle nervature o nelle pareti nominali verrà spinta fuori, lasciando una scia di bolle. Nella maggior parte dei casi, determinare la fonte del gas è più importante che sapere di cosa è fatto il gas, e non esiste un test semplice per scoprirlo.

Il primo passo della procedura è rimuovere la tenuta o il secondo stadio regolando la pressione di tenuta a un numero molto basso e vedere se la bolla è ancora lì. Se è così, almeno non devi preoccuparti dei parametri coinvolti nel secondo stadio. Supponendo che tu veda ancora bolle, il controllo successivo è capire il modello di riempimento per determinare se il gas è intrappolato dall'aria durante il riempimento della parte.
Spegnere la seconda fase e realizzare una parte completa di 99% in volume per uno studio a breve termine. Vale a dire, ridurre la dimensione dello shot da 99% pieno a 5% pieno in incrementi di 10%. Non iniziare con uno shot corto e aumentare la dimensione dello shot perché potresti ottenere un diverso schema di flusso. Inoltre, questo test richiede che la velocità dello shot della prima fase sia controllata. Se la prima fase è limitata dalla pressione, potresti non ottenere la consistenza necessaria per risultati accurati.

Dove e quando compaiono le bolle? Controlla il modello di flusso per ogni parte per vedere se il fronte di flusso della plastica appare da solo o se c'è esitazione nel fronte di flusso mentre riempie la sezione sottile della parte. La bolla è sempre nella stessa area? In tal caso, significa che la bolla proviene da un punto fisso. Fai attenzione agli effetti di racetracking o getti che potrebbero causare l'intrappolamento dell'aria nel polimero.
Controllare le nervature o eventuali sporgenze sulla parete nominale. Se sono corte, significa che c'è aria in quell'area e viene spinta fuori per formare una bolla quando la nervatura viene riempita. A volte puoi effettivamente vedere una scia di bolle da quella sporgenza. Le bolle compaiono solo dopo che la parte è 85% piena? In tal caso, potrebbe essere un problema di sfiato. Controllare gli sfiati.

Ci sono diverse possibilità: nervature, perni di espulsione, scarsa aderenza della punta dell'ugello alla boccola di colata, ugelli disallineati e piastre separate nel canale caldo. Questi sono più difficili da rilevare, ma devono essere controllati sullo strumento quando si escludono altre fonti. Applicare l'agente azzurrante vicino alla goccia del canale caldo e sulla superficie di accoppiamento della piastra, facendo attenzione a non far entrare nulla nel percorso del flusso. Se l'agente azzurrante appare all'avvio, hai trovato la fonte del problema. Un'altra fonte comune di bolle è la decompressione eccessiva, specialmente negli stampi del canale caldo.

Un'altra fonte è la vite, più specificatamente la zona posteriore o la sezione di alimentazione. Una vite per uso generico con un L/D di 18:1 o inferiore potrebbe essere la colpevole. Provare a usare una temperatura della zona posteriore più bassa e/o una contropressione più alta. Un'altra soluzione potrebbe essere quella di creare un vuoto sullo stampo prima dell'iniezione.

Vuoti
I vuoti si verificano quando una parte è dentro o fuori dallo stampo, solitamente in sezioni più spesse, durante il raffreddamento. Nelle sezioni più spesse della parte, il centro si raffredda lentamente e il polimero si contrae di più, allontanandosi da se stesso per formare bolle. Se si riscalda di più lo stampo e le bolle scompaiono, ma si finisce con un vuoto, ciò indica che le bolle sono vuote. I vuoti e i vuoti sono segni di stress interno e sono segnali di avvertimento che la parte potrebbe non funzionare come previsto.
La causa principale di depressioni o vuoti è la mancanza di plastica, quindi si consiglia di riempire la cavità con più materiale. Assicurati di avere un cuscinetto uniforme e di non toccare il fondo delle viti in modo da poter riempire correttamente la parte. Pressioni di riempimento più elevate o tempi di tenuta più lunghi possono aiutare, ma molte volte il gate si blocca prima che tu possa riempire adeguatamente il centro della parete nominale.

Assottigliare la parete nominale. Se possibile, carotare la parte più spessa.
Per risolvere vuoti o depressioni, provare a ridurre la velocità di riempimento, utilizzando la contropressione del gas o aumentando la contropressione. Assicurarsi che il canale o la saracinesca non si congelino prematuramente e tempi di attesa più lunghi consentiranno un maggiore riempimento nella seconda fase. Se la saracinesca si congela prematuramente, basta aprirla leggermente, poiché una piccola modifica del diametro comporterà un tempo più lungo per la sigillatura della saracinesca. Provare anche a ridurre la temperatura di fusione, se possibile.

Altri modi per eliminare vuoti o segni di depressione sono assottigliare le pareti nominali. Le parti in plastica più spesse non sono sempre più resistenti. Le pareti nominali più spesse dovrebbero essere riprogettate per essere più sottili e con nervature di rinforzo. Ciò farà risparmiare plastica e tempo di ciclo.
Se possibile, riempire la parte più spessa. Cambiare la posizione del gate per riempire prima le aree più spesse dello stampo può consentire a più polimero di entrare nella parte prima che il gate si congeli. Puoi anche provare ad aumentare la temperatura dello stampo e/o a espellere la parte il più rapidamente possibile, il che può prevenire i vuoti consentendo alle pareti esterne di collassare durante il raffreddamento, anche se questo può causare segni di ritiro.