Анализ и решение дефектов размерной нестабильности изделий, полученных методом литья под давлением на фрезерном станке

Нестабильность размеров означает изменение размера пластиковых деталей между партиями. Изделия для литья под давлением на маршрутизаторе или между каждым продуктом полости, произведенным каждой пресс-формой на одной и той же машине для литья под давлением и в условиях процесса литья. Колебания в размере продукта обычно вызваны ненормальным управлением оборудованием, необоснованными условиями литья под давлением, дефектами конструкции продукта и изменениями свойств материала.

Анализ и методы устранения дефектов размерной нестабильности

1. Неправильные условия формования или неправильная эксплуатация

– В процессе литья под давлением такие параметры процесса, как температура, давление и время, должны строго контролироваться в соответствии с требованиями процесса, особенно цикл формования каждой пластиковой детали должен быть постоянным и не может быть изменен по желанию. Если давление впрыска слишком низкое, время выдержки слишком короткое, температура формы слишком низкая или неравномерная, температура в цилиндре и сопле слишком высокая, а пластиковая деталь недостаточно охлаждена, размер пластиковой детали может быть нестабильным. Как правило, использование более высокого давления и скорости впрыска, соответствующее увеличение времени заполнения и выдержки, а также увеличение температуры формы и материала может помочь преодолеть проблему размерной нестабильности. Если размер пластиковой детали после формования больше требуемого, давление впрыска и температура расплава должны быть соответствующим образом уменьшены, а температура формы должна быть увеличена, время заполнения должно быть сокращено, а площадь поперечного сечения литника должна быть уменьшена для увеличения скорости усадки пластиковой детали; и наоборот, если размер после формования меньше требуемого, следует принять противоположные условия формования. Кроме того, изменения температуры окружающей среды также будут влиять на размер формованной пластиковой детали, поэтому температуру процесса оборудования и формы следует своевременно корректировать в соответствии с изменениями внешней среды.

2. Неправильный выбор формовочного сырья

– Скорость усадки формовочного сырья оказывает значительное влияние на размерную точность пластиковых деталей. Если формовочное оборудование и точность пресс-формы высоки, но скорость усадки сырья велика, трудно обеспечить размерную точность пластиковых деталей. Вообще говоря, чем больше скорость усадки формовочного сырья, тем сложнее контролировать размерную точность. Поэтому при выборе формовочных смол необходимо в полной мере учитывать влияние скорости усадки сырья после формования на размер пластиковых деталей. Скорости усадки различных смол сильно различаются. Скорости усадки кристаллических и полукристаллических смол обычно выше, чем у некристаллических смол, а диапазон колебаний скорости усадки также велик. Кроме того, такие факторы, как неравномерный размер частиц сырья, плохая сушка, неравномерное смешивание переработанных материалов и новых материалов, а также различия в производительности каждой партии сырья, также могут вызывать колебания размера пластиковых деталей.

3. Разрушение формы

– Структурная конструкция и точность изготовления пресс-формы напрямую влияют на размерную точность пластиковой детали. В процессе формования недостаточная жесткость пресс-формы или избыточное давление формования в полости пресс-формы могут привести к деформации пресс-формы, тем самым влияя на размерную стабильность пластиковой детали. Если зазор между направляющим штифтом и направляющей втулкой пресс-формы превышает допуск из-за плохой точности изготовления или чрезмерного износа, размерная точность формования пластиковой детали также будет снижена. Кроме того, твердые наполнители или армированные стекловолокном материалы могут вызвать серьезный износ полости пресс-формы. При использовании одной пресс-формы с несколькими полостями погрешности между полостями и погрешности литника, питателя и т. д. также приведут к неравномерному заполнению и приведут к размерным колебаниям. Поэтому при проектировании пресс-формы следует обеспечить достаточную прочность и жесткость, строго контролировать точность обработки и использовать износостойкие материалы. При необходимости следует проводить термическую обработку и холодную закалку. Для пластиковых деталей с высокими требованиями к размерам рекомендуется избегать использования одной формы с несколькими полостями или устанавливать вспомогательные устройства для обеспечения точности формы.

4. Отказ оборудования

– Недостаточная пластифицирующая способность формовочного оборудования, нестабильная подача питающей системы, нестабильная скорость вращения шнека, ненормальная функция остановки, отказ обратного клапана гидравлической системы, отказ системы контроля температуры и т. д. могут привести к нестабильным размерам формования пластиковой детали. После обнаружения этих неисправностей следует принять целенаправленные меры по их устранению.

5. Непоследовательные методы или условия испытаний

– Различные методы, время и температура измерения размеров пластиковых деталей приведут к большим различиям в результатах испытаний. Температурные условия оказывают особенно существенное влияние на испытания, поскольку коэффициент теплового расширения пластика примерно в 10 раз больше, чем у металлов. Поэтому структурные размеры пластиковых деталей должны измеряться с использованием методов и температурных условий, указанных в стандарте, а пластиковые детали должны быть полностью охлаждены и зафиксированы перед испытанием.