Причины и решения поверхностных дефектов медицинских изделий, полученных литьем под давлением

Поверхностные дефекты в медицинские изделия литья под давлением могут существенно повлиять как на эстетическое качество, так и на функциональную целостность конечного продукта. К распространенным дефектам относятся трещины, серебряные полосы, канавки, рябь, волновые следы и хрупкость. Эти дефекты часто возникают из-за напряжения, возникающего внутри продукта, которое может превышать прочность его материала. Понимание причин этих дефектов имеет важное значение для производства высококачественных медицинских устройств.

Распространенные дефекты поверхности и их причины

1. Бороздки и рябь:

– Эти дефекты обычно появляются на переднем крае потока жидкости. Они возникают из-за паузы во фронте потока, что приводит к повышению давления перед тем, как материал снова потечет вперед. Эта проблема часто связана с недостаточным давлением впрыска или низкой скоростью впрыска.

2. Охрупчивание:

– Этот дефект может возникнуть из-за переполнения или недополнения в процессе впрыска. Кроме того, загрязнение, деградация полимера или воздействие факторов окружающей среды, вызывающих растрескивание под напряжением, могут способствовать охрупчиванию.

3. Растрескивание:

– Трещины могут проявляться локально или по всей детали. Часто они вызваны высокой скоростью впрыска, что приводит к чрезмерной ориентации молекул, особенно в тонкостенных изделиях.

4. Серебряные полосы:

– Это тонкие линии или небольшие трещины, которые проявляются в виде побеления на локальных участках, что часто указывает на проблемы с процессом или используемым полимером.

Ключевые проблемы обработки

Поверхностная рябь может возникнуть из-за нескольких проблем обработки:

– Проблемы с давлением или объемом: Недостаточное давление наполнения или плохой контроль скорости могут вызвать рябь. Максимальное давление на первом этапе наполнения должно поддерживаться на уровне 200-400 фунтов на квадратный дюйм (14-28 кг/см²) ниже предельного давления.
– Проблемы с положением или передачей: Неправильные переходы между первой и второй стадиями впрыска могут привести к дефектам. Например, слишком большое снижение давления выдержки второй стадии может привести к недоливу, особенно в тонкостенных изделиях.

Чтобы смягчить эти проблемы, крайне важно улучшить гидравлическую реакцию при переходе между этапами впрыска, обеспечив адекватное увеличение давления и его последующую быструю регулировку до заданного значения для второго этапа.

Материалы и температурные соображения

– Температура расплава: Низкие температуры расплава или температуры пресс-формы могут способствовать возникновению дефектов. Использование термозондов или инфракрасных датчиков может помочь проверить, соответствует ли температура расплава рекомендациям поставщика материала.
– Свойства материала: Дефекты, связанные с напряжением, такие как трещины или серебряные полосы, часто можно отследить до условий обработки. Скорость впрыска следует тщательно контролировать, чтобы предотвратить чрезмерную молекулярную ориентацию.

Соображения по дизайну

Недостатки конструкции могут усугубить дефекты поверхности. Например, неправильное расположение литника может привести к растрескиванию на линиях сварки. Литники должны быть стратегически размещены, чтобы минимизировать концентрацию напряжений. Кроме того, острые углы в конструкции пресс-формы могут создавать точки напряжения, приводящие к дефектам.

Проблемы деградации и загрязнения

Деградация может произойти, если температура обработки слишком высока или если гидролиз влияет на полимерные цепи. Это может значительно ухудшить свойства материала. Регулярная проверка состояния инжекционного оборудования и контроль времени пребывания смолы в цилиндре имеют важное значение для предотвращения деградации.

Переработка и загрязнение материалов также могут привести к растрескиванию или хрупкости медицинских изделий. Важно оценить качество переработанных материалов и убедиться, что они соответствуют спецификациям первичных материалов.

Заключение

Для достижения высокого качества медицинские изделия литья под давлением, необходимо понимать различные дефекты поверхности и их основные причины. Тщательно контролируя условия обработки, свойства материалов и элементы дизайна, производители могут минимизировать дефекты и гарантировать производство надежных медицинских устройств. Регулярные проверки и корректировки на основе этих знаний будут способствовать общему успеху процесса литья под давлением.