Analiza i rozwiązanie defektów niestabilności wymiarowej produktów formowanych wtryskowo

Niestabilność wymiarowa odnosi się do zmiany wielkości części z tworzyw sztucznych pomiędzy każdą partią produkty do formowania wtryskowego routera lub między każdym produktem wnęki wytwarzanym przez każdą formę w tej samej maszynie do formowania wtryskowego i warunkach procesu formowania. Wahania wielkości produktu są zwykle spowodowane nieprawidłową kontrolą sprzętu, nieuzasadnionymi warunkami formowania wtryskowego, wadami konstrukcyjnymi produktu i zmianami właściwości materiału.

Metody analizy i eliminacji defektów niestabilności wymiarowej

1. Niespójne warunki formowania lub nieprawidłowa obsługa

– Podczas procesu formowania wtryskowego parametry procesu, takie jak temperatura, ciśnienie i czas, muszą być ściśle kontrolowane zgodnie z wymaganiami procesu, zwłaszcza cykl formowania każdej części z tworzywa sztucznego musi być stały i nie może być zmieniany według woli. Jeśli ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie, czas utrzymywania jest zbyt krótki, temperatura formy jest zbyt niska lub nierównomierna, temperatura w cylindrze i dyszy jest zbyt wysoka, a część z tworzywa sztucznego nie jest wystarczająco schłodzona, rozmiar części z tworzywa sztucznego może być niestabilny. Zasadniczo stosowanie wyższego ciśnienia wtrysku i prędkości, odpowiednie wydłużenie czasu napełniania i utrzymywania oraz zwiększenie temperatury formy i materiału może pomóc przezwyciężyć problem niestabilności wymiarowej. Jeśli rozmiar części z tworzywa sztucznego po uformowaniu jest większy niż wymagania, należy odpowiednio zmniejszyć ciśnienie wtrysku i temperaturę stopu, a temperaturę formy zwiększyć, czas napełniania skrócić, a przekrój poprzeczny wlewu zmniejszyć, aby zwiększyć szybkość skurczu części z tworzywa sztucznego; odwrotnie, jeśli rozmiar po uformowaniu jest mniejszy niż wymagania, należy przyjąć przeciwne warunki formowania. Dodatkowo zmiany temperatury otoczenia wpływają także na wielkość formowanej części z tworzywa sztucznego, a temperaturę procesu w urządzeniach i formie należy na bieżąco dostosowywać do zmian w środowisku zewnętrznym.

2. Niewłaściwy dobór surowców do formowania

– Współczynnik skurczu surowców do formowania ma znaczący wpływ na dokładność wymiarową części z tworzyw sztucznych. Jeśli sprzęt do formowania i precyzja formy są wysokie, ale współczynnik skurczu surowców jest duży, trudno jest zapewnić dokładność wymiarową części z tworzyw sztucznych. Mówiąc ogólnie, im większy współczynnik skurczu surowców do formowania, tym trudniej kontrolować dokładność wymiarową. Dlatego przy wyborze żywic do formowania należy w pełni uwzględnić wpływ współczynnika skurczu surowców po formowaniu na rozmiar części z tworzyw sztucznych. Współczynniki skurczu różnych żywic znacznie się różnią. Współczynniki skurczu żywic krystalicznych i półkrystalicznych są zwykle wyższe niż żywic niekrystalicznych, a zakres zmienności współczynnika skurczu jest również duży. Ponadto czynniki takie jak nierównomierny rozmiar cząstek surowca, słabe suszenie, nierównomierne mieszanie materiałów pochodzących z recyklingu i nowych materiałów oraz różnice w wydajności każdej partii surowców mogą również powodować wahania rozmiaru części z tworzyw sztucznych.

3. Awaria formy

– Konstrukcja i dokładność wykonania formy bezpośrednio wpływają na dokładność wymiarową części z tworzywa sztucznego. Podczas procesu formowania niewystarczająca sztywność formy lub nadmierne ciśnienie formowania w gnieździe formy może spowodować jej odkształcenie, co wpłynie na stabilność wymiarową części z tworzywa sztucznego. Jeśli luz między sworzniem prowadzącym a tuleją prowadzącą formy przekroczy tolerancję z powodu złej dokładności wykonania lub nadmiernego zużycia, dokładność wymiarowa formowania części z tworzywa sztucznego również zostanie zmniejszona. Ponadto twarde wypełniacze lub materiały wzmocnione włóknem szklanym mogą powodować poważne zużycie gniazda formy. Podczas korzystania z jednej formy z wieloma gniazdami błędy między gniazdami i błędy wlewu, kanału wtryskowego itp. również spowodują niespójne wypełnienie i doprowadzą do wahań wymiarowych. Dlatego podczas projektowania formy należy zapewnić wystarczającą wytrzymałość i sztywność, dokładność przetwarzania powinna być ściśle kontrolowana, a materiały odporne na zużycie powinny być używane. W razie potrzeby należy wykonać obróbkę cieplną i hartowanie na zimno. W przypadku części z tworzyw sztucznych o dużych wymaganiach wymiarowych zaleca się unikanie stosowania jednej formy z wieloma gniazdami lub stosowanie urządzeń pomocniczych w celu zapewnienia dokładności formy.

4. Awaria sprzętu

– Niewystarczająca zdolność plastyfikująca sprzętu formującego, niestabilne zasilanie układu podającego, niestabilna prędkość ślimaka, nieprawidłowa funkcja zatrzymania, awaria zaworu zwrotnego układu hydraulicznego, awaria układu kontroli temperatury itp. mogą prowadzić do niestabilnych wymiarów formowania części z tworzywa sztucznego. Po znalezieniu tych usterek należy podjąć ukierunkowane działania w celu ich wyeliminowania.

5. Niespójne metody lub warunki testowania

– Różne metody, czasy i temperatury pomiaru wielkości części z tworzyw sztucznych doprowadzą do dużych różnic w wynikach testu. Warunki temperaturowe mają szczególnie znaczący wpływ na test, ponieważ współczynnik rozszerzalności cieplnej tworzyw sztucznych jest około 10 razy większy niż metali. Dlatego wymiary strukturalne części z tworzyw sztucznych muszą być mierzone przy użyciu metod i warunków temperaturowych określonych w normie, a części z tworzyw sztucznych muszą być całkowicie schłodzone i zamocowane przed testem.