Analiza i rozwiązanie problemu wgnieceń w procesie formowania wtryskowego części samochodowych

Podczas procesu formowania wtryskowego tworzywa HDPE, zjawisko wgnieceń jest powszechnym i kłopotliwym problemem, który zwykle występuje po zamknięciu wlewu lub z powodu lokalnego skurczu wewnętrznego spowodowanego niewystarczającym wtryskiem. Wgniecenia pojawiają się jako wgłębienia lub drobne wgłębienia utworzone na powierzchni produktów formowanych wtryskowo, które są głównie spowodowane wieloma czynnikami.

Powoduje

Powstawanie wgnieceń jest głównie związane ze zmianą grubości ścianek produktów z tworzyw sztucznych. Gdy grubość ścianek niektórych części wzrasta, szybkość kurczenia się w tym miejscu również wzrasta. Zwykle występuje przy zewnętrznych ostrych narożnikach lub nagłych zmianach grubości ścianek, takich jak wybrzuszenia, żebra lub tylna część podpór, a czasami w nietypowych miejscach. Podstawowa przyczyna leży w rozszerzalności cieplnej i właściwościach skurczu materiału. Współczynnik rozszerzalności cieplnej tworzyw termoplastycznych jest wysoki, a na stopień rozszerzalności i skurczu wpływa wiele czynników, takich jak wydajność tworzywa sztucznego, zakres temperatur, ciśnienie utrzymujące wnękę itp. Ponadto rozmiar, kształt, szybkość chłodzenia i jednorodność formowanych wtryskowo części są również ważnymi czynnikami wpływającymi na powstawanie wgnieceń.

Podczas procesu formowania tworzyw sztucznych rozszerzanie i kurczenie się materiału jest bezpośrednio związane z jego współczynnikiem rozszerzalności cieplnej. Podczas chłodzenia formy, uformowana część traci bliski kontakt z powierzchnią chłodzącą, co powoduje spadek wydajności chłodzenia, podczas gdy ciągłe kurczenie się uformowanej części zależy od połączonego wpływu wielu czynników. Ostre rogi uformowanej części stygną najszybciej i twardnieją wcześniej niż inne części; relatywnie rzecz biorąc, gruba część w środku uformowanej części staje się ostatnim obszarem, który uwalnia ciepło, ponieważ jest daleko od powierzchni chłodzącej formy. W miarę postępu chłodzenia płaszczyzna między ostrymi rogami może być chłodzona tylko z jednej strony, a jej wytrzymałość jest stosunkowo niska. Gdy obszar centralny się kurczy, schłodzona powierzchnia zostanie wciągnięta do wewnątrz, tworząc wgniecenie.

Wygląd wgniecenia wskazuje, że szybkość skurczu formy w tym miejscu jest wyższa niż w otaczającym obszarze. Jeśli jedna sekcja skurczy się znacznie bardziej niż inne części, spowoduje to odkształcenie formy. Jednocześnie naprężenia szczątkowe w gnieździe formy również zmniejszą wytrzymałość na uderzenia i odporność cieplną części z tworzywa sztucznego.

Rozwiązanie

Dostosowanie warunków procesu formowania wtryskowego może pomóc zmniejszyć występowanie wgnieceń. Na przykład podczas procesu trzymania, dodatkowy materiał z tworzywa sztucznego może zostać wstrzyknięty do wnęki formy, aby zrekompensować skurcz formowania. Jednakże, ponieważ wlew jest zwykle cienki, gdy formowana część jest nadal w wysokiej temperaturze i nadal się kurczy, zestalona wlewka ma niewielki wpływ na ciśnienie trzymania formowanej części w gnieździe.

Jeśli chodzi o typy materiałów, skurcz formowanych części z półkrystalicznych tworzyw sztucznych jest stosunkowo wysoki, co sprawia, że problem zapadnięć jest poważniejszy. Skurcz formowania materiałów amorficznych jest niższy, co skutecznie zmniejsza powstawanie zapadnięć. Ponadto stosowanie wypełniaczy i wzmocnień może zmniejszyć szybkość skurczu, zmniejszając tym samym prawdopodobieństwo powstawania zapadnięć.

Jako producent form wtryskowych z tworzywa sztucznego HDPE, zrozumienie i rozwiązanie problemu zapadnięć jest kluczowe dla poprawy jakości produktu. Optymalizując projekt i dostosowując warunki procesu, możemy skutecznie poprawić wygląd i wydajność produktów formowanych wtryskowo.