Causas de defeitos superficiais em produtos de moldagem por injeção

Ondas ou sulcos são defeitos comuns em Produtos de moldagem por injeção de roteador. Geralmente, os defeitos de superfície causados pela pausa do pico de fluxo devido à pressão de injeção insuficiente ou velocidade de injeção reduzida são o resultado da indução de estresse do produto. Diferentes formas de defeitos de superfície têm diferentes causas. Explorar essas causas e evitá-las é a única maneira de obter produtos de alta qualidade.
Para produtos moldados por injeção, defeitos de superfície são problemas comuns de qualidade. Geralmente, defeitos de superfície visíveis incluem rachaduras, listras prateadas, ranhuras, ondulações, marcas de ondulação e fragilização. Esses defeitos não afetam apenas a aparência do produto, mas, mais importante, também indicam que o processo de moldagem do produto falhou. Normalmente, esses defeitos de superfície são causados pelas tensões internas e externas do produto que excedem a resistência do próprio produto. Esse defeito induzido por estresse está relacionado ao ambiente de produção, à tecnologia de processamento e aos próprios materiais poliméricos e, às vezes, envolve o design do molde ou do produto. Portanto, uma análise detalhada da aparência dos defeitos do produto pode nos ajudar a encontrar uma solução para o problema. Defeitos de superfície comuns têm suas próprias características. Por exemplo, ranhuras (ou ondulações, marcas de ondulação) geralmente aparecem na borda principal do fluido. Quando a frente de fluxo para, a pressão se acumula, flui para frente por uma curta distância e, em seguida, para novamente, formando uma ranhura. Esse defeito está relacionado à pressão frontal de fluxo insuficiente ou à velocidade lenta de injeção. A fragilização é causada por enchimento excessivo ou insuficiente. Além disso, a contaminação ou degradação do polímero, ou contato com meios de rachaduras por estresse ambiental, também podem causar problemas de fragilização. Rachaduras podem ocorrer em partes do produto ou em toda a peça. Riscos prateados são branqueamentos causados por linhas finas ou pequenas rachaduras, geralmente confinadas a uma pequena área. Verifique o processo e o polímero. Normalmente, ondulações de superfície podem ser causadas por um dos três problemas de processamento a seguir, incluindo: problemas de pressão ou volume, problemas de posição ou transferência e, em alguns casos, problemas de temperatura. Geralmente, a limitação da pressão de enchimento do primeiro estágio ou a falta de controle de velocidade é a causa raiz das ondulações. Portanto, é necessário verificar cuidadosamente a pressão máxima do primeiro estágio, que deve ser 200~400psi (14~28kg/CM2) menor que o valor de pressão limite do primeiro estágio. Além disso, se a pressão de retenção, velocidade ou volume de fusão do segundo estágio for reduzido, isso também causará ondulações. Neste momento, a pressão de retenção e a velocidade devem ser aumentadas o máximo possível. O posicionamento incorreto durante a transição do primeiro estágio de injeção para o segundo estágio de injeção também pode causar defeitos visíveis. Por exemplo, quando a pressão de retenção do segundo estágio é reduzida em 300 psi (21 kg/CM2) e convertida em pressão de plastificação, ou se o tempo de retenção do segundo estágio é reduzido para 0 quando a máquina não consegue concluir essa conversão, o produto será preenchido apenas com 95%~99%. Para produtos de paredes finas, isso se manifesta como um leve subenchimento próximo ao portão.
Para defeitos de rachadura, especialmente rachaduras em produtos de paredes finas, pode ser causado por velocidade de injeção muito rápida. Por esse motivo, é necessário tentar alterar a velocidade de injeção ou mover a posição do portão. Obviamente, na transição do primeiro estágio de injeção para o segundo estágio de injeção, o enchimento inadequado causará defeitos visíveis. Para compensar isso, a chave é melhorar a capacidade de resposta da conversão hidráulica. Durante a conversão, a pressão deve ser aumentada para o ponto de conversão e então rapidamente reduzida para o valor de pressão definido do segundo estágio. Se a pressão cair abaixo do ponto de ajuste do segundo estágio, a frente de fluxo pode parar e a viscosidade aumentará. Quando isso acontece, significa que o equipamento precisa ser reparado. Temperatura de fusão ou temperatura do molde muito baixa é outra fonte de defeitos. A temperatura da fusão pode ser verificada usando tecnologia de sonda térmica ou sensores infravermelhos adequados para garantir que a temperatura da fusão esteja dentro da faixa recomendada pelo fornecedor do material.

Para problemas de rachaduras, riscos prateados ou fragilização, você deve procurar causas de estresse relacionadas ao processamento, como injeção muito rápida ou muito lenta. Injeção muito rápida levará a orientação molecular excessiva, o que é especialmente verdadeiro para produtos de paredes finas. Portanto, considere a racionalidade da distribuição do gate para fornecer a orientação molecular apropriada e a distribuição da linha de solda. Você pode tentar injetar o produto rápida e lentamente para observar os resultados da orientação. Se o produto rachar ou apresentar riscos prateados logo após a desmoldagem, é melhor verificar antes que o produto seja ejetado e, em seguida, diminuir completamente a velocidade de ejeção para ver se o problema continua. Se o problema estiver na ejeção, você deve verificar se o chanfro de desmoldagem do molde é razoável. Normalmente, polimento inadequado na direção de ejeção, velocidade de ejeção muito alta e área de ejeção insuficiente podem causar esse tipo de problema. O enchimento excessivo ou insuficiente pode causar fragilização da peça. Isso ocorre porque ambas as situações podem levar a estresse excessivo na peça, especialmente perto do gate. Normalmente, o enchimento excessivo no gate faz com que as cadeias de polímero sejam comprimidas com muita força. Em temperatura ambiente, as cadeias moleculares de uma peça com enchimento excessivo ainda têm alguma liberdade para se mover, mas em baixas temperaturas, a peça encolhe e aperta as cadeias moleculares com muita força, causando rachaduras. Normalmente, as cadeias moleculares com enchimento excessivo produzirão estresse compressivo residual, tornando a peça quebradiça. Além disso, quando o molde está com enchimento insuficiente perto do gate, isso faz com que as cadeias moleculares do polímero fiquem muito soltas ao resfriar, resultando em estresse de tração, o que enfraquece a resistência perto do gate. Para verificar se o molde está com enchimento excessivo ou insuficiente, uma análise de vedação do gate pode ser realizada para determinar quanto tempo leva para a peça esfriar ou o gate fechar, e para testar se o desempenho da peça com e sem o gate selado (determinado pelas necessidades da aplicação) é diferente. Além disso, o teste de ciclo térmico é muito importante para evitar defeitos de empenamento em produtos, porque os defeitos de empenamento são causados pelo processo de produtos mudando de quente para frio e depois quente novamente. Como as moléculas tentarão eliminar o estresse sob força, os ciclos térmicos dirão se as moléculas estão em um estado de estresse ou relaxamento. Defeitos de projeto Às vezes, rachaduras na linha de solda podem ser causadas por localização inadequada do gate. Normalmente, a localização apropriada do gate é fazer a linha de solda na área de menor estresse. Se possível, o gate deve ser projetado a uma certa distância da intersecção da frente de fluxo, o que pode melhorar a resistência da linha de solda. Além disso, defeitos locais também podem estar relacionados ao projeto do molde ou do produto, como cantos afiados. Cantos afiados causarão concentração de estresse, que é como um corte, gerando estresse e então se espalhando, e o raio do canto pode espalhar a carga. Como algumas resinas são muito sensíveis ao efeito entalhe, por exemplo, o policarbonato é mais sensível ao efeito entalhe do que o ABS, muitos produtos escolherão usar misturas de PC/ABS. Problemas de degradação Quando rachaduras ou fragilização ocorrem em todo o produto, isso pode ser causado por certas condições de processamento durante o processamento do polímero. A possibilidade mais provável é que a temperatura de processamento esteja muito alta ou ocorra hidrólise, causando a degradação da cadeia molecular. Geralmente, a degradação encurta a cadeia molecular e melhora a fluidez do fundido, mas as propriedades do material são significativamente reduzidas. Usando a teoria científica de moldagem e métodos de controle de viscosidade, os processadores precisam verificar a pressão do fundido ao alternar do primeiro estágio de injeção para o segundo estágio de injeção para ver se está mais baixa do que o normal. Geralmente, a viscosidade do fundido muito baixa pode ser um sinal de que ocorreu degradação. Se você quiser saber se o problema de degradação é causado pela temperatura, pode usar uma sonda térmica ou sensor infravermelho para verificar a temperatura do fundido e ajustar a temperatura, se necessário. Além disso, a condição de aquecimento e o ciclo de trabalho de todo o cilindro devem ser verificados para ver se o loop PID do controlador está normal? O aquecedor precisa ser alimentado periodicamente? O aquecedor precisa ser ligado ou desligado continuamente? Ao mesmo tempo, o tempo de residência da resina no cilindro também é muito importante. Geralmente, se a resina permanecer em alta temperatura por muito tempo, isso também causará problemas de degradação. Quando o cilindro e o parafuso são danificados, é fácil fazer com que a resina permaneça por mais tempo. Portanto, sempre verifique a condição do cilindro e do parafuso, bem como o anel de retenção ou válvula de retenção para ver se estão quebrados ou entalhados. Se a degradação for causada por hidrólise, verifique se o polímero é resistente à hidrólise e qual é o nível mínimo de água que reage com a água no cilindro. Geralmente, a água pode cortar longas cadeias moleculares em cadeias curtas (poliésteres, policarbonatos, acetais, nylons e TPU são todos suscetíveis à hidrólise, mas poliestireno, poliolefinas e acrilatos não são).
Para evitar esse tipo de problema, sempre verifique se o secador está funcionando bem e se a resina seca reabsorve água antes de adicioná-la à máquina de injeção. Reciclagem e coloração Se o material reciclado estiver degradado ou contaminado, o produto pode rachar ou se tornar quebradiço. Portanto, é necessário verificar a quantidade e a qualidade do material reciclado e compará-lo com o produto feito de matéria-prima 100%. Normalmente, os problemas acima ocorrem devido à má coloração local ou matéria estranha, ou à incompatibilidade entre o material reciclado e a matéria-prima. Além disso, o índice de fusão (MFR) do polímero precisa ser determinado.
Para esse propósito, entre em contato com o fornecedor de pellets para verificar se o MFR do polímero corresponde ao MFR fornecido pelo fornecedor. Quando enchimentos (como fibra de vidro) são adicionados à resina, haverá uma grande diferença no MFR antes e depois do processamento porque o parafuso quebrará a fibra de vidro. Se o tipo ou a quantidade de corante for usado incorretamente, também causará problemas de rachaduras. Portanto, também é necessário detectar a taxa de diluição do masterbatch e o tipo de resina transportadora do masterbatch. Além disso, rachaduras locais ou gerais podem ser causadas por solventes, surfactantes ou aditivos químicos. Para isso, os procedimentos de limpeza e manuseio do molde ou produto devem ser verificados para encontrar possíveis fatores de influência, como sabões, óleos ou surfactantes.