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abs塑料工艺异常的原因

塑料电镀常见故障分析和处理

塑料电镀常见故障分析和处理:

1.零件表面都镀不上铜层;出现这类故障的原因,一般是敏化液或活化液失效引起,还有可能是化学镀铜液中pH值、温度、甲醛、硫酸铜含量太低或络合剂含量太高而引起。对这类故障的处理,应先检查敏化液、活化液或胶体钯溶液是否正常。用新配制的少量敏化和活化液(或胶体钯溶液),如果粗化过的塑料零件经新配制的敏伊和活化液处理后能够沉积上铜层,证明原来的敏化液或活化液已失效,应调整或更换这些溶液。若粗化过的浅色塑料零件,经过原来的敏化和活化溶液处理后,零件表面能变为棕褐色,说明敏化液和活化液未失效,应检查化学镀铜液。在检查化学镀铜液时,先检查溶液的pH值和温度,将溶液的pH值调至12左右,温度控制在30℃左右,再补充适量的甲醛后进行试镀,若零件上仍不能沉积上铜层,则应从化学镀铜液的颜色(颜色浅)或成分分析,判断镀液中硫酸铜含量是否偏低,如果含量偏低,应补充适量的硫酸铜主盐。经过这样的分析和处理,可以消除零件镀不上铜的现象。

2.化学镀铜时。零件表面局部镀不上铜层零件局部镀不上与完全镀不上是不同的,出现这种故障的原因是:零件表面局部镀不上可能是除油不彻底;粗化不良;敏化或活化时间不够;塑料零件本身有应力或化学镀铜液成分失调等。零件除油不彻底造成的镀不上仅发生在少数零件和零件的局部位置上,不会所有的零件表面都有油,因此,出现这种故障的现象是少数的,可以采取良好的除油措施消除;若塑料本身有应力引起的镀不上通常出现在零件的相似的部位,可以采取将少量零件经热处理去应力后,再按常用的粗化、敏化、活化和化学镀铜进行检查排除这种故障;化学镀铜液成分失调通常表现为沉铜速度慢。如果在化学沉铜时,塑料件表面在5min之内开始沉铜,那就不是镀铜液成分失调的问题;若化学镀铜时,塑料件零件表面在15min以上还没有铜层,那就可能是化学镀铜液的pH值太低、温度低、甲醛含量低、硫酸铜含量低或络合剂含量太高的原因,可以采取分析溶液按比例进行调整消除这种故障。另外,粗化溶液中铬酸含量不足,粗化温度过低或时间太短也会出现粗化不良,导致零件局部表面镀不上铜。

不同的塑料需要采用不同的粗化温度和时间,大多数国产的ABS塑料,粗化温度只需在60℃~65℃,时间为20min~30min就可以了,粗化温度再高,容易造成粗化过度,使塑料零件变形。但日本的电镀级ABS塑料,用60℃~65℃温度就显得有点太低,容易造成零件粗化不良,一般以70℃~75℃粗化为好。当然还要看零件是否变形,若容易变形的零件,粗化温度就应低一些,时间长一些。对于一些不易变形的零件,粗化温度可以高一些,时间短一些为好。有的厂在粗化时温度控制在82℃~85℃,而时间缩短为2min~5min,这样粗化的零件,化学镀铜后在电镀光亮铜时就亮得快,光亮度也好。因此,在粗化时,应根据不同的塑料材料,掌握好粗化溶液的温度和时间,以防止出现粗化不良造成的电镀故障。某厂在塑料标牌电镀过程中,配套厂送来的塑料零件不是正规的注塑件,而是在注塑板上经过机械加工成形、表面抛光的零件,采用常规的注塑零件电镀工艺进行电镀。结果发现该零件在粗化前外表都很正常,但一经化学粗化工序,零件表面就出现几处发黄的斑区,化学镀铜时该区的镀层就发黑,电镀后出现漏镀故障。尽管多次调整化学粗化工艺,延长消除内应力的热处理时间,加强化学还原工序,但收效甚微。经对塑料毛坯件制作工艺进行调查,了解到制作毛坯的ABS注塑板,因注塑机料膛清理不尽,注塑板上有少量黑色料的夹杂物。虽经机械加工和抛光,零件表面见不到缺陷了,但在粗化过程中由于该区内应力较大,很容易粗化过度,形成微细裂纹或疏松。这样就在活化工序中除了发生反应还有一部分未反应的溶液渗透在裂纹中,虽经水洗、甲醛还原也不能完全清除。以至使化学镀铜不能按正常反应过程进行,并且在该区形成黑色不导电的Cu20层,造成局部漏镀现象的发生。后经该厂改用化学镀镍工艺进行塑料零件的金属化,就避免了上述故障的出现。这是因化学镀镍液中还原剂(次亚磷酸钠)的还原能力远远大于化学镀铜溶液中的甲醛,从而消除了这种故障。

还有,敏化和活化的时间不够,往往也会出现塑料零件局部镀不上铜的现象,有时经一次敏化和活化的塑料零件,在局部没有形成起活化的银原子,这样就会出现局部镀不上铜的现象。为了消除这类故障,可以在第一次敏化和活化后,水洗后再重复进行第二次敏化和活化处理,甚至进行第三次、第四次敏化和活化处理,使粗化过的塑料零件,表面各个部位都有起催化作用的银原子,从而消除零件局部镀不上铜的现象。

3.镀层与塑料结合力差塑料零件镀层结合力差是一个常见的故障现象,一般出现这种故障的原因是:塑料零件表面除油不彻底;塑料注塑成型条件不当;表面粗化不够充分或粗化过度;化学镀铜液中有油等都会引起镀层的起泡、脱皮等故障。一般零件除油不彻底是偶然的少数现象,可以用加强镀前除油措施来避免这种故障情况;注塑成型条件不当造成的镀层结合力不好往往出现在每个零件相同的部位,而且会有很多零件都有这种故障现象,是否这种原因可以取少量零件,放在烘箱中去除应力后,再经粗化、敏化、活化和化学镀铜,以及电镀后观察镀层结合力是否良好。零件粗化不够充分产生的镀层结合力不好往往出现在零件的凹面上,若将镀层剥离,则这些部位的塑料表面通常较光滑,而粗化过度造成的镀层结合力不好则较多出现在零件的尖端和边缘,剥去镀层后这些部位呈现出粗糙的外观。

检验粗化是否恰当的办法是将粗化过的零件放在太阳光下或放在烘箱中干燥,若干燥后的表面发白,零件的尖端和边缘出现细粉状的物质,这种粉状物用手能揩去,则表明这些零件已粗化过度,应降低粗化温度或缩短粗化时间。若干燥后的零件表面,有少数部位发白,大部分表面仍是塑料的本色,则表明粗化不够充分,应提高粗化温度或延长粗化时间。

究竟选用什么样的粗化温度和时间?最好取少量零件,分批在不同的粗化温度和时间下进行试验,找出使粗化过的零件既能亲水,又能在干燥后表面呈现均匀发白而无粉状物存在时的粗化温度和时间,然后以控制在这样的温度和时间下进行粗化为好。采用空气搅拌对改善化学镀铜层的结晶组织,减少铜粉,延长镀铜液的使用寿命都有一定好处,化学镀铜依靠搅拌改善镀层结晶和延长镀液寿命的机理是可以帮助快速除去镀液中反应产生的氢气,起到了镀液中的第二种还原剂的作用,但是它的存在会导致局部镀液的活性过强;另外要严格净化搅拌通人的空气,否则,若把空气压缩机中的油带入镀铜液中,将会使镀铜层粗糙、疏松,结合力不好。因为化学镀铜液呈碱性,若进入镀铜液的油为皂化油,则就会发生皂化反应而生成皂和甘油,若进入溶液的为非皂化油,那么在长时间的空气搅拌下会部分乳化,从而使镀铜液中出现泡沫。因此,当观察到镀铜液中有泡沫产生,同时又发生铜层粗糙、疏松,结合力不好时,就应检查通人镀铜液的空气是否有油,如果有油,就要加强空气净化,另外还要对镀铜液进行活性炭处理,以除去油污,消除镀层结合力不好的故障。

检查塑料零件镀层结合力可以采用划格法,即用锋利刃口间距lmm纵横互划l0条,划痕必须露出塑料基体,再用规定的胶粘带压粘,在拉开胶粘带时镀层至少有90%不脱落或完全没有镀层粘落为合格。另外也可采用热循环试验来考核塑料零件镀层的结合力,一般要求将塑料镀件置于-30℃下lh,然后在室温下放置1h,接着在70℃下lh,最后到室温lh为一个循环,具有高结合性能的要求是经过4个循环镀层不能有起泡为合格。

4.镀铜层上有深褐色粉末出现这种故障的原因是:化学镀铜时零件装载过多;粗化过度;镀铜液的pH值或温度过高;铜盐含量过高且络合剂含量太少;还原剂含量过多或镀铜液被活化液沾污等。分析和处理这类故障时,要先检查零件的化学镀的装载量是否过多,如果装载量确实过多,则要减少化学镀铜的零件数量,看看这种故障能否消除;再采取缩短化学粗化时间来检查塑料零件粗化是否过度,如不是上述原因,就要检查化学镀铜溶液。

一般讲,镀铜溶液被活化液污染与化学镀铜液成分及操作条件失常是不同的,后者通常使镀铜速度加快,速度过快而导致形成深褐色粉末状的铜层,假如化学镀铜的速度并不快,那就有可能是活化液污染引起的。从化学镀铜液成分及操作条件失常引起这类故障发现,化学镀铜液的pH值太高就容易出现这类故障,所以生产中需要严格控制化学镀铜液的pH值(在12左右),千万不要为了追求较快的镀铜速度,而把化学镀铜溶液的pH值提得较高。若把化学镀铜溶液的pH值控制在12左右仍出现深褐色粉末状的铜层,那就有可能是化学镀铜液中需要补充络合剂了,也可以适当稀释镀液,使化学镀铜液的温度控制在30℃以下。这些措施都有利于排除这种故障。

5.化学镀镍层上有黑色粉末出现这种故障的原因主要是:化学镀镍液的温度高或镀液的pH值过高、化学镀镍液中硫酸镍和次亚磷酸钠含量过高等。这些因素会使化学镀镍溶液的反应剧烈,导致溶液迅速分解,使溶液中产生固体镍微粒,而这些微粒的夹人就成了镀镍层中的黑色粉末。排除这类故障的方法是:先需要控制镀液的pH值和镀液温度,再分析调整溶液成分,然后过滤化学镀镍溶液中的固体微粒。

6.塑料镀层(铜或镍)的麻点塑料零件表面镀层的麻点主要来源是:基体材料、化学镀前工序、镀铜和镀镍等方面。塑料零件基体上的小孔和小点、夹杂等都有可能引起镀层麻点;粗化时从零件表面有小点不润湿、活化到化学镀后造成的无镀层小点,再后电镀就形成了麻点;而这些麻点是以凹坑的形式存在的。消除这个环节产生的麻点就是加强基体材料的镀前检查和化学镀前工序的处理。塑料零件在化学镀后电镀铜和电镀镍工序也是容易出现麻点的环节,镀铜使用的含磷阳极板,如果含磷量低或者太高,导致阳极溶解不正常,容易产生氧化亚铜颗粒,而导致镀铜层出现麻点。还有镀液中光亮剂失调或者光亮剂分解产物等都会造成镀层麻点,这些都要严格控制,从而消除电镀铜层的表面麻点故障。电镀镍层出现麻点与镀镍液中铁杂质、光亮剂分解产物、镀液pH值、润湿剂不足、镀液中的固体颗粒等有关,同样需要按照第4章中的方法进行这种镀层麻点故障的排除。

注塑制品产生缺陷的原因及其处理方法,注塑不良原因与对策

在注塑成型加工过程中可能由于原料处理不好、制品或模具设计不合理、操作工没有掌握合适的工艺操作条件,或者因机械方面的原因,常常使制品产生注不满、凹陷、飞边、气泡、裂纹、翘曲变形、尺寸变化等缺陷。

对塑料制品的评价主要有三个方面,第一是外观质量,包括完整性、颜色、光泽等;第二是尺寸和相对位置间的准确性;第三是与用途相应的机械性能、化学性能、电性能等。这些质量要求又根据制品使用场合的不同,要求的尺度也不同。

生产实践证明,制品的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面。但事实上,塑料加工厂的技术人员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来的问题而成效不大的困难局面。

生产过程中工艺的调节是提高制品质量和产量的必要途径。由于注塑周期本身很短,如果工艺条件掌握不好,废品就会源源不绝。在调整工艺时最好一次只改变一个条件,多观察几回,如果压力、温度、时间统统一起调的话,很易造成混乱和误解,出了问题也不知道是何道理。调整工艺的措施、手段是多方面的。例如:解决制品注不满的问题就有十多个可能的解决途径,要选择出解决问题症结的一、二个主要方案,才能真正解决问题。此外,还应注意解决方案中的辨证关系。比如:制品出现了凹陷,有时要提高料温,有时要降低料温;有时要增加料量,有时要减少料量。要承认逆向措施的解决问题的可行性。

1.6.1塑料成型不完整

这是一个经常遇到的问题,但也比较容易解决。当用工艺手段确实解决不了时,可从模具设计制造上考虑进行改进,一般是可以解决的。

一、设备方面:

(1)注塑机塑化容量小。当制品质量超过注塑机实际最大注射质量时,显然地供料量是入不敷出的。若制品质量接近注塑机实际注射质量时,就有一个塑化不够充分的问题,料在机筒内受热时间不足,结果不能及时地向模具提供适当的熔料。这种情况只有更换容量大的注塑机才能解决问题。有些塑料如尼龙(特别是尼龙66)熔融范围窄,比热较大,需用塑化容量大的注塑机才能保证料的供应。

(2)温度计显示的温度不真实,明高实低,造成料温过低。这是由于温控装置如热电偶及其线路或温差毫伏计失灵,或者是由于远离测温点的电热圈老化或烧毁,加温失效而又未曾发现或没有及时修复更换。

(3)喷嘴内孔直径太大或太小。太小,则由于流通直径小,料条的比容增大,容易致冷,堵塞进料通道或消耗注射压力;太大,则流通截面积大,塑料进模的单位面积压力低,形成射力小的状况。同时非牛顿型塑料如ABS因没有获得大的剪切热而不能使黏度下降造成充模困难。喷嘴与主流道入口配合不良,常常发生模外溢料,模内充不满的现象。喷嘴本身流动阻力很大或有异物、塑料炭化沉积物等堵塞;喷嘴或主流道入口球面损伤、变形,影响与对方的良好配合;注座机械故障或偏差,使喷嘴与主流道轴心产生倾侧位移或轴向压紧面脱离;喷嘴球径比主流道入口球径大,因边缘出现间隙,在溢料挤迫下逐渐增大喷嘴轴向推开力都会造成制品注不满。

(4)塑料熔块堵塞加料通道。由于塑料在料斗干燥器内局部熔化结块,或机筒进料段温度过高,或塑料等级选择不当,或塑料内含的润滑剂过多都会使塑料在进入进料口缩径位置或螺杆起螺端深槽内过早地熔化,粒料与熔料互相黏结形成“过桥”,堵塞通道或包住螺杆,随同螺杆旋转作圆周滑动,不能前移,造成供料中断或无规则波动。这种情况只有在凿通通道,排除料块后才能得到根本解决。

(5)喷嘴冷料入模。注塑机通常都因顾及压力损失而只装直通式喷嘴。但是如果机筒前端和喷嘴温度过高,或在高压状态下机筒前端储料过多,产生“流涎”,使塑料在未开始注射而模具敞开的情况下,意外地抢先进入主流道入口并在模板的冷却作用下变硬,而妨碍熔料顺畅地进入型腔。这时,应降低机筒前端和喷嘴的温度以及减少机筒的储料量,减低背压压力避免机筒前端熔料密度过大。

(6)注塑周期过短。由于周期短,料温来不及跟上也会造成缺料,在电压波动大时尤其明显。要根据供电电压对周期作相应调整。调整时一般不考虑注射和保压时间,主要考虑调整从保压完毕到螺杆退回的那段时间,既不影响充模成型条件,又可延长或缩短料粒在机筒内的预热时间。

二、模具方面

(1)模具浇注系统有缺陷。流道太小、太薄或太长,增加了流体阻力。主流道应增加直径,流道、分流道应造成圆形较好。流道或较口太大,射力不足;流道、浇口有杂质、异物或炭化物堵塞;流道、浇口粗糙有伤痕,或有锐角,表面粗糙度不良,影响料流不畅;流道没有开设冷料井或冷料井太小,开设方向不对;对于多型腔模具要仔细安排流道及浇口大小分配的均衡,否则会出现只有主流道附近或者浇口粗而短的型腔能够注满而其它型腔不能注满的情况。应适当加粗流道直径,使流到流道末端的熔料压力降减少,还要加大离主流道较远型腔的浇口,使各个型腔的注入压和料流速度基本一致。

(2)模具设计不合理。模具过分复杂,转折多,进料口选择不当,流道太狭窄,浇口数量不足或形式不当;制品局部断面很薄,应增加整个制品或局部的厚度,或在填充不足处的附近设置辅助流道或浇口;模腔内排气措施不力造成制件不满的现象是屡见不鲜的,这种缺陷大多发生在制品的转弯处、深凹陷处、被厚壁部分包围着的薄壁部分以及用侧浇口成型的薄底壳的底部等处。消除这种缺陷的设计包括开设有效的排气孔道,选择合理的浇口位置使空气容易预先排出,必要时特意将型腔的困气区域的某个局部制成镶件,使空气从镶件缝隙溢出;对于多型腔模具容易发生浇口分配不平衡的情况,必要时应减少注射型腔的数量,以保证其它型腔制件合格。

三、工艺方面

(1)进料调节不当,缺料或多料。加料计量不准或加料控制系统操作不正常、注塑机或模具或操作条件所限导致注射周期反常、预塑背压偏小或机筒内料粒密度小都可能造成缺料,对于颗粒大、空隙多的粒料和结晶性的比容变化大的塑料如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等以及黏度较大的塑料如ABS应调较高料量,料温偏高时应调大料量。

当机筒端部存料过多时,注射时螺杆要消耗额外多的注射压力来压紧、推动机筒内的超额囤料,这就大大的降低了进入模腔的塑料的有效射压而使制品难以充满。

(2)注射压力太低,注射时间短,柱塞或螺杆退回太早。熔融塑料在偏低的工作温度下黏度较高,流动性差,应以较大压力和速度注射。比如在制ABS彩色制件时,着色剂的不耐高温性限制了机筒的加热温度,这就要以比通常高一些的注射压力和延长注射时间来弥补。

(3)注射速度慢。注射速度对于一些形状复杂、厚薄变化大、流程长的制品,以及黏度较大的塑料如增韧性ABS等具有十分突出的意义。当采用高压尚不能注满制品时,应可虑采用高速注射才能克服注不满的毛病。

(4)料温过低。机筒前端温度低,进入型腔的熔料由于模具的冷却作用而使黏度过早地上升到难以流动的地步,妨碍了对远端的充模;机筒后段温度低,黏度大的塑料流动困难,阻碍了螺杆的前移,结果造成看起来压力表显示的压力足够而实际上熔料在低压低速下进入型腔;喷嘴温度低则可能是固定加料时喷嘴长时间与冷的模具接触散失了热量,或者喷嘴加热圈供热不足或接触不良造成料温低,可能堵塞模具的入料通道;如果模具不带冷料井,用自锁喷嘴,采用后加料程序,喷嘴较能保持必需的温度;刚开机时喷嘴太冷有时可以用火焰枪做外加热以加速喷嘴升温。

四原料方面

塑料流动性差。塑料厂常常使用再生碎料,而再生碎料往往会反映出黏度增大的倾向。实验指出:由于氧化裂解生成的分子断链单位体积密度增加了,这就增加了在机筒和型腔内流动的粘滞性,再生碎料助长了较多气态物质的产生,使注射压力损失增大,造成充模困难。为了改善塑料的流动性,应考虑加入外润滑剂如硬脂酸或其盐类,最好用硅油(黏度300~600cm2/s)。润滑剂的加入既提高塑料的流动性,又提高稳定性,减少气态物质的气阻。

1.6.2溢料(飞边)

溢料又称飞边、溢边、披锋等,大多发生在模具得分合位置上,如:模具的分型面、滑块的滑配部位、镶件的缝隙、顶杆的孔隙等处。溢料不及时解决将会进一步扩大化,从而压印模具形成局部陷塌,造成永久性损害。镶件缝隙和顶杆孔隙的溢料还会使制品卡在模上,影响脱模。

一设备方面

(1)机器真正的合模力不足。选择注塑机时,机器的额定合模力必须高于注射成型制品纵向投影面积在注射时形成的张力,否则将造成胀模,出现飞边。

(2)合模装置调节不佳,肘杆机构没有伸直,产生或左右或上下合模不均衡,模具平行度不能达到的现象造成模具单侧一边被合紧而另一边不密贴的情况,注射时将出现飞边。

(3)模具本身平行度不佳,或装得不平行,或模板不平行,或拉杆受力分布不均、变形不均,这些都将造成合模不紧密而产生飞边。

(4)止回环磨损严重;弹簧喷嘴弹簧失效;料筒或螺杆的磨损过大;入料口冷却系统失效造成“架桥”现象;机筒调定的注料量不足,缓冲垫过小等都可能造成飞边反复出现,必须及时维修或更换配件。

二模具方面

(1)模具分型面精度差。活动模板(如中板)变形翘曲;分型面上沾有异物或模框周边有凸出的橇印毛刺;旧模具因早先的飞边挤压而使型腔周边疲劳塌陷。

(2)模具设计不合理。模具型腔的开设位置过偏,会令注射时模具单边发生张力,引起飞边;塑料流动性太好,如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等,在熔融态下黏度很低,容易进入活动的或固定的缝隙,要求模具的制造精度较高;在不影响制品完整性的前提下应尽量安置在质量对称中心上,在制品厚实的部位入料,可以防止一边缺料一边带飞边的情况;当制品中央或其附近有成型孔时,习惯上在孔上开设侧浇口,在较大的注射压力下,如果合模力不足模的这部分支承作用力不够发生轻微翘曲时造成飞边,如模具侧面带有活动构件时,其侧面的投影面积也受成型压力作用,如果支承力不够也会造成飞边;滑动型芯配合精度不良或固定型芯与型腔安装位置偏移而产生飞边。

型腔排气不良,在模的分型面上没有开排气沟或排气沟太浅或过深过大或受异物阻塞都将造成飞边;对多型腔模具应注意各分流道合浇口的合理设计,否则将造成充模受力不均而产生飞边。

三工艺方面

(1)注射压力过高或注射速度过快。由于高压高速,对模具的张开力增大导致溢料。要根据制品厚薄来调节注射速度和注射时间,薄制品要用高速迅速充模,充满后不再进注;厚制品要用低速充模,并让表皮在达到终压前大体固定下来。

(2)加料量过大造成飞边。值得注意的是不要为了防止凹陷而注入过多的熔料,这样凹陷未必能“填平”,而飞边却会出现。这种情况应用延长注射时间或保压时间来解决。

(3)机筒、喷嘴温度太高或模具温度太高都会使塑料黏度下降,流动性增大,在流畅进模的情况下造成飞边。

四原料方面

(1)塑料黏度太高或太低都可能出现飞边。黏度低的塑料如尼龙、聚乙烯、聚丙烯等,则应提高合模力;吸水性强的塑料或对水敏感的塑料在高温下会大幅度的降低流动黏度,增加飞边的可能性,对这些塑料必须彻底干燥;掺入再生料太多的塑料黏度也会下降,必要时要补充滞留成分。塑料黏度太高,则流动阻力增大,产生大的背压使模腔压力提高,造成合模力不足而产生飞边。

(2)塑料原料粒度大小不均时会使加料量变化不定,制件或不满,或飞边。

1.6.3凹痕(塌坑、瘪形)

因塑料冷却硬化而造成收缩凹陷,主要出现在厚壁位置、筋条、机壳、螺母嵌件的背面等处。

一设备方面

(1)供料不足。螺杆或柱塞磨损严重,注射及保压时熔料发生漏流,降低了充模压力和料量,造成熔料不足。

(2)喷嘴孔太大或太小。太小则容易堵塞进料通道,太大则将使射力小,充模发生困难。

二模具方面

(1)浇口太小或流道过狭或过浅,流道效率低、阻力大,熔料过早冷却。浇口也不能过大,否则失去了剪切速率,料的黏度高,同样不能使制品饱满。浇口应开设在制品的厚壁部位。流道中开设必要的有足够容量的冷料井可以排除冷料进入型腔使充模持续进行。点浇口、针状浇口的浇口长度一定要控制在1mm以下,否则塑料在浇口凝固快,影响压力传递;必要时可增加点浇口数目或浇口位置以满足实际需要;当流道长而厚时,应在流道边缘设置排气沟槽,减少空气对料流的阻挡作用。

(2)多浇口模具要调整各浇口的充模速度,最好对称开设浇口。

(3)模具的关键部位应有效地设置冷却水道,保证模具的冷却对消除或减少收缩起着很好的效果。

(4)整个模具应不带毛刺且具有可靠的合模密封性,能承受高压、高速、低黏度熔料的充模。

三工艺方面

(1)增加注射压力,保压压力,延长注射时间。对于流动性大的塑料,高压会产生飞边引起塌坑应适当降低料温,降低机筒前段和喷嘴温度,使进入型腔的熔料容积变化减少,容易冷固;对于高黏度塑料,应提高机筒温度,使充模容易。收缩发生在浇口区域时应延长保压时间。

(2)提高注射速度可以较方便地使制件充满并消除大部分的收缩。

(3)薄壁制件应提高模具温度,保证料流顺畅;厚壁制件应减低模温以加速表皮的固化定型。

(4)延长制件在模内冷却停留时间,保持均匀的生产周期,增加背压,螺杆前段保留一定的缓冲垫等均有利于减少收缩现象。

(5)低精度制品应及早出模让其在空气中或热水中缓慢冷却,可以使收缩凹陷平缓又不影响使用。

四原料方面:原料太软易发生凹陷,有效的方法是在塑料中加入成核剂以加快结晶。

五制品设计方面:制品设计应使壁厚均匀,尽量避免壁厚的变化,象聚丙烯这类收缩很大的塑料,当厚度变化超出50%时,最好用筋条代替加厚的部位。

1.6.4银纹、气泡和气孔

塑料在充模过程中受到气体的干扰常常在制品表面出现银丝斑纹或微小气泡或制品厚壁内形成气泡。这些气体的来源主要是原料中含有水分或易挥发物质或润滑剂过量,也可能是料温过高塑料受热时间长发生降解而产生降解气。

一设备方面:喷嘴孔太小、物料在喷嘴处流涎或拉丝、机筒或喷嘴有障碍物或毛刺,高速料流经过时产生摩擦热使料分解。

二模具方面:

(1)由于设计上的缺陷,如:浇口位置不佳、浇口太小、多浇口制件浇口排布不对称、流道细小、模具冷却系统不合理使模温差异太大等造成熔料在模腔内流动不连续,堵塞了空气的通道。

(2)模具分型面缺少必要的排气孔道或排气孔道不足、堵塞、位置不佳,又没有嵌件、顶针之类的加工缝隙排气,造成型腔中的空气不能在塑料进入时同时离去。

(3)模具表面粗糙度差,摩擦阻力大,造成局部过热点,使通过的塑料分解。

三工艺方面

(1)料温太高,造成分解。机筒温度过高或加热失调,应逐段减低机筒温度。加料段温度过高,使一部分塑料过早熔融充满螺槽,空气无法从加料口排出。

(2)注射压力小,保压时间短,使熔料与型腔表面不密贴。

(3)注射速度太快,使熔融塑料受大剪切作用而分解,产生分解气;注射速度太慢,不能及时充满型腔造成制品表面密度不足产生银纹。

(4)料量不足、加料缓冲垫过大、料温太低或模温太低都会影响熔料的流动和成型压力,产生气泡。

(5)用多段注射减少银纹:中速注射充填流道→慢速填满浇口→快速注射→低压慢速将模注满,使模内气体能在各段及时排除干净。

(6)螺杆预塑时背压太低、转速太高,使螺杆退回太快,空气容易随料一起推向机筒前端。

四原料方面

(1)原料中混入异种塑料或粒料中掺入大量粉料,熔融时容易夹带空气,有时会出现银纹。原料受污染或含有有害性屑料时原料容易受热分解。

(2)再生料料粒结构疏松,微孔中储留的空气量大;再生料的再生次数过多或与新料的比例太高(一般应小于20%)

(3)原料中含有挥发性溶剂或原料中的液态助剂如助染剂白油、润滑剂硅油、增塑剂二丁酯以及稳定剂、抗静电剂等用量过多或混合不均,以积集状态进入型腔,形成银纹。

(4)塑料没有干燥处理或从大气中吸潮。应对原料充分干燥并使用干燥料斗。

(5)有些牌号的塑料,本身不能承受较高的温度或较长的受热时间。特别是含有微量水分时,可能发生催化裂化反应。对这一类塑料要考虑加入外润滑剂如硬脂酸及其盐类(每10kg料可加至50g),以尽量降低其加工温度。

五制品设计方面:壁厚太厚,表里冷却速度不同。在模具制造时应适当加大主流道、分流道及浇口的尺寸。

1.6.5熔接痕

熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件、孔洞、流速不连贯的区域、充模料流中断的区域而以多股形式汇合时以及发生浇口喷射充模时,因不能完全融合而产生线状的熔接痕。熔接痕的存在极大地削弱了制品的机械强度。克服熔接痕的办法与减少制品凹陷的方法基本相同。

一设备方面:塑化不良,熔体温度不均,可延长模塑周期,使塑化更完全,必要时更换塑化容量大的机器。

二模具方面

(1)模具温度过低,应适当提高模具温度或有目的地提高熔接缝处的局部温度。

(2)流道细小、过狭或过浅,冷料井小。应增加流道的尺寸,提高流道效率,同时增加冷料井的容积。

(3)扩大或缩小浇口截面,改变浇口位置。浇口开设要尽量避免熔体在嵌件、孔洞的周围流动。发生喷射充模的浇口要设法修正、迁移或加挡块缓冲。尽量不用或少用多浇口。

(4)排气不良或没有排气孔。应开设、扩张或疏通排气通道,其中包括利用镶件、顶针缝隙排气。

三工艺方面

(1)提高注射压力,延长注射时间。

(2)调好注射速度:高速可使熔料来不及降温就到达汇合处,低速可让型腔内的空气有时间排出。

(3)调好机筒和喷嘴的温度:温度高塑料的黏度小,流态通畅,熔接痕变细;温度低,减少气态物质的分解。

(4)脱模剂应尽量少用,特别是含硅脱模剂,否则会使料流不能融合。

(5)降低合模力,以利排气。

(6)提高螺杆转速,使塑料黏度下降;增加背压压力,使塑料密度提高。

四原料方面

(1)原料应干燥并尽量减少配方中的液体添加剂。

(2)对流动性差或热敏性高的塑料适当添加润滑剂及稳定剂,必要时改用流动性好的或耐热性高的塑料。

五制品设计方面

(1)壁厚小,应加厚制件以免过早固化。

(2)嵌件位置不当,应以调整。

1.6.6发脆

制品发脆很大一部分是由于内应力造成的。造成制品发脆的原因很多,主要有:

一设备方面

(1)机筒内有死角或障碍物,容易促进熔料降解。

(2)机器塑化容量太小,塑料在机筒内塑化不充分;机器塑化容量太大,塑料在机筒内受热和受剪切作用的时间过长,塑料容易老化,使制品变脆。

(3)顶出装置倾斜或不平衡,顶干截面积小或分布不当。

二模具方面

(1)浇口太小,应考虑调整浇口尺寸或增设辅助浇口。

(2)分流道太小或配置不当,应尽量安排得平衡合理或增加分流道尺寸。

(3)模具结构不良造成注塑周期反常。

三工艺方面

(1)机筒、喷嘴温度太低,调高它。如果物料容易降解,则应提高机筒、喷嘴的温度。

(2)降低螺杆预塑背压压力和转速,使料稍为疏松,并减少塑料因剪切过热而造成的降解。

(3)模温太高,脱模困难;模温太低,塑料过早冷却,熔接缝融合不良,容易开裂,特别是高熔点塑料如聚碳酸酯等更是如此。

(4)型腔型芯要有适当的脱模斜度。型芯难脱模时,要提高型腔温度,缩短冷却时间;型腔难脱时,要降低型腔温度,延长冷却时间。

(5)尽量少用金属嵌件,象聚苯乙烯这类脆性的冷热比容大的塑料,更不能加入嵌件注塑。

四原料方面

(1)原料混有其它杂质或掺杂了不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时。

(2)有些塑料如ABS等,在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应,使制件发生大的应变。

(3)塑料再生次数太多或再生料含量太高,或在机筒内加热时间太长,都会促使制件脆裂。

(4)塑料本身质量不佳,例如分子量分布大,含有刚性分子链等不均匀结构的成分占有量过大;或受其它塑料掺杂污染、不良添加剂污染、灰尘杂质污染等也是造成发脆的原因。

五制品设计方面

(1)制品带有容易出现应力开裂的尖角、缺口或厚度相差很大的部位。

(2)制品设计太薄或镂空太多。

1.6.7变色

造成变色的原因也是多方面的,主要有:

一设备方面

(1)设备不干净。灰尘或其它粉尘沉积在料斗上使物料受污染变色。

(2)热电偶、温控仪或加热系统失调造成温控失灵。

(3)机筒中有障碍物,易促进塑料降解;机筒或螺槽内卡有金属异物,不断磨削使塑料变色。

二模具方面

(1)模具排气不良,塑料被绝热压缩,在高温高压下与氧气剧烈反应,烧伤塑料。

(2)模具浇口太小。

(3)料中或模内润滑剂、脱模剂太多。必要时应定期清洁料筒,清除比塑料耐热性还差的抗静电性等添加剂。

(4)喷嘴孔、主流道及分流道尺寸太小。

三工艺方面

(1)螺杆转速太高、预塑背压太大。

(2)机筒、喷嘴温度太高。

(3)注射压力太高、时间过长,注射速度太快使制品变色。

四原料方面

(1)物料被污染。

(2)水分及挥发物含量高。

(3)着色剂、添加剂分解。

1.6.8黑斑或黑液

造成这种缺陷的原因主要是在设备和原料方面:

一设备方面

(1)机筒中有焦黑的材料。

(2)机筒有裂痕。

(3)螺杆或柱塞磨损。

(4)料斗附近不清洁。

二模具方面

(1)型腔内有油。

(2)从顶出装置中渗入油。

三原料方面:

(1)原料不清洁。

(2)润滑剂不足。

1.6.9烧焦暗纹

一设备方面:

注射热敏性塑料后,机筒未清洗干净或喷嘴处有料垫导致注射开始时排气不畅。

二模具方面:

(1)排气不良。

(2)浇口小或浇口位置不当。

(3)型腔局部阻力大,使料流汇合较慢造成排气困难。

三工艺方面:

(1)机筒、喷嘴温度太高。

(2)注射压力或预塑背压太高。

(3)注射速度太快或注射周期太长。

四原料方面:

(1)颗粒不均,且含有粉末。

(2)原料中挥发物含量高。

(3)润滑剂、脱模剂用量过多。

1.6.10光泽不好

一设备方面:

(1)供料不足。

(2)换料时机筒未清洗干净。

二模具方面:

(1)浇口太小或流道太细。

(2)型腔表面粗糙度差。

(3)排气不良或模温过低。

(4)没有冷料井。

三工艺方面:

(1)机筒加热不均匀、机筒温度过高或过低。

(2)喷嘴太小或预塑背压太低。

(3)注射速度过大或过小。

(4)塑化不均匀。

四原料方面:

(1)原料未干燥处理。

(2)含有挥发性物质。

(3)助剂或脱模剂用量过多。

1.6.11脱模困难(浇口或塑件紧缩在模具内)

一设备方面:顶出力不够。

二模具方面:

(1)脱模结构不合理或位置不当。

(2)脱模斜度不够。

(3)模温过高或通气不良。

(4)浇道壁或型腔表面粗糙。

(5)喷嘴与模具进料口吻合不服帖或喷嘴直径大于进料口直径。

三工艺方面:

(1)机筒温度太高或注射量太多。

(2)注射压力太高或保压及冷却时间长。

四原料方面:润滑剂不足。

1.6.12翘曲变形

一模具方面:

(1)浇口位置不当或数量不足。

(2)顶出位置不当或制品受力不均匀。

二工艺方面:

(1)模具、机筒温度太高。

(2)注射压力太高或注射速度太快。

(3)保压时间太长或冷却时间太短。

三原料方面:酞氰系颜料会影响聚乙烯的结晶度而导致制品

变形。

四制品设计方面:

(1)壁厚不均,变化突然或壁厚过小。

(2)制品结构造型不当。

1.6.13尺寸不稳定

一设备方面:

(1)加料系统不正常。

(2)背压不稳或控温不稳。

(3)液压系统出现故障。

二模具方面:

(1)浇口及流道尺寸不均。

(2)型腔尺寸不准。

三工艺方面:

(1)模温不均或冷却回路不当而致模温控制不合理。

(2)注射压力低。

(3)注射保压时间不够或有波动。

(4)机筒温度高或注射周期不稳定。

四原料方面:

(1)换批生产时,树脂性能有变化。

(2)物料颗粒大小无规律。

(3)含湿量较大。

(4)更换助剂对收缩律有影响。

1.6.14龟裂汽白

一模具方面:顶出机构不佳。

二工艺方面:

(1)机筒温度低或模具温度低。

(2)注射压力高。

(3)保压时间长。

三原料方面:

(1)润滑剂、脱模剂不当或用量太多。

(2)牌号、品级不适用。

四制品设计方面:制品设计不合理,导致局部应力集中。

1.6.15分层剥离

一工艺方面:

(1)机筒、喷嘴温度低。

(2)背压低。

(3)对于PVC塑料,注射速度过快或模具温度低亦可能造成分层剥离。

二原料方面:

(1)原料污染或混入异物。

(2)不同塑料混杂。

1.6.16肿胀和鼓泡

有些塑料制品在成型脱模后,很快在金属嵌件的背面或在特别厚的部位出现肿胀和鼓泡,这是由于未完全冷却硬化的塑料在内压力的作用下释放气体膨胀造成。解决措施:

(1)降低模温,延长开模时间。

(2)降低料的干燥温度及加工温度;降低充模速率;减少成型周期;减少流动阻力。

(3)提高保压压力和时间。

(4)改善制品壁面太厚或厚薄变化大的状况。

1.6.17生产缓慢

(1)塑料温度高,制品冷却时间长。应降低机筒温度,减少螺杆转速或背压压力,调节好机筒各段温度。

(2)模具温度高,影响了定型,又造成卡、夹制件而停机。要有针对性地加强水道的冷却。

(3)模塑时间不稳定。应采用自动或半自动操作。

(4)机筒供热量不足。应采用塑化能力大的机器或加强对料的预热。

(5)改善机器生产条件,如油压、油量、合模力等。

(6)喷嘴流涎。应控制好机筒和喷嘴的温度或换用自锁式喷嘴。

(7)制件壁厚过厚。应改进模具,减少壁厚。


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