微注塑|注塑件熔接痕成因及改进措施( 二 )


注射速度影响熔体在型腔内的流动行为 , 也影响型腔内的压力、温度及制品的性能 。 注射速度大 , 熔体通过模具浇注系统和型腔的流速也大 , 物料受到剪切作用就越强烈 , 摩擦生热就越大 , 温度上升 , 粘度下降 , 物料的流程也延长 , 型腔压力也提高 , 制品熔接痕的强度也提高 。
2. 模具设计对熔接痕的影响
在选定材料、设置完工艺参数之后 , 模具的设计就成了最关键的一步 。 合理的模具结构可以减少熔接痕的产生 , 提高熔接痕区域的强度或降低熔接痕对塑件整体性能的影响 。
a. 浇注系统的设计
根据熔接痕的形成原理可知 , 对多个浇口充模势必形成多个分支料流 , 如果浇口数量为N , 熔接痕的数量至少为N-1 。 可见浇口的数量越多 , 产生的熔接痕也越多 , 如果来自各浇口的料流前锋熔体不能很好地熔合 , 则会使熔接痕加重 , 严重影响塑件质量 。
b. 排气系统和冷料井的设计
由于排气不畅而产生的残余气体在注射过程中被压缩在模腔内 , 不仅会烧伤制品还会导致熔接痕出现 。 气体在熔体充模时容易被排挤到熔体的汇合部位 , 在两股料流之间产生夹层 , 最终阻碍料流融合 , 不仅促使熔接痕产生而且会降低熔接痕处的强度 。 PS塑件在充分排气时 , 熔接痕处的强度为36.5MPa , 而无排气时只有17.5MPa 。 模具充分排气或采用真空引气均利于减轻消除熔接痕 。
另外 , 在熔接痕出现的部位开设冷料穴可使熔体前锋在冷料穴部位汇合(俗称垃圾销) 。 提高熔体在塑件末端汇合时的温度 , 不仅可以减小熔接痕的产生 , 而且可以增强熔接痕处的强度 。
c. 温度调控系统的设计
模温越低越不利于熔体的充分熔合 。 模具设计时 , 若冷却水道离熔体汇合处太近 , 则接缝处的熔体因温度降低粘度升高而无法熔合 , 将产生明显的熔接痕 。 冷却系统设计不当 , 还会造成模具温度分配相差过大 , 致使塑料熔体充模时 , 型腔不同部位因温差导致填充速度不同 , 从而引起熔接痕 。 所以 , 温控系统的合理设计 , 会使模具温度波动分布均匀 , 减少熔接痕的产生 。
现在实现了急冷急热注塑模具温度控制调节系统 , 使模具型腔表面温度能够根据注塑过程中各阶段的需求快速转换 。 这种急冷急热模温调节系统 , 其共同优点是因成型面能被急速、均匀地冷却 , 并能急速加热到接近或等於原料的熔融温度 , 因此成型的产品质量好 , 不易产生熔接痕、流痕等成型缺陷 。
另有一种利用电池圈的磁效应迅速加热模具成型表面 , 然后再用冷却水冷却模具来实现模具温度控制的方法 , 可以提高塑件质量 , 避免熔接痕的产生 。
d. 型腔、型芯表面粗糙度的设计
型腔、型芯的表面粗糙度也会影响塑料熔体的充模流动速度 。 表面粗糙度值过大 , 则熔体流速减慢 , 模具壁冷凝层加厚 , 料流截面减小 , 流动阻力增大 , 熔体温差扩大 , 分支流的熔接强度下降 。 加工模具时 , 如果型腔表面粗糙度不一致 , 也会因熔体充模速度不同而导致熔接痕的生成 。
e. 模具结构在其他方面的改进
一种能消除有孔注塑制品外观熔接痕的模具结构 , 具体方法是制品在型腔内刚刚注塑充填完成时 , 利用镶芯对型腔内较软的物料熔体进行切割 , 得到制品孔 。 该方法可以用于表面有各种类型孔的塑料制品 , 可以完全消除孔处的熔接痕 , 从而提高产品质量 。
还有一种特殊注塑机构 , 实际生产中 , 在动、定模板未锁紧时(间隙2mm)进行注塑 , 在注塑量为所需注塑量的70%-80%时进行二次合模 。 由于模具未完全闭合时没有型芯的分流作用 , 也就不会形成熔接痕 , 所以能够彻底杜绝熔接痕的产生 。
3. 顺序阀针浇口技术对熔接痕的影响
在产品高度自动化的大批量生产过程中 , 几乎所有的大型注塑件都采用热流道系统 。 对于此类塑件而言 , 多浇口进胶可以确保型腔充填完全并提高充填效率 , 但这也必然会产生分支料流 , 从而导致熔接痕的出现 。 而采用按照顺序打开浇口阀针的方法 , 可使熔料流依次融合向型腔两端 , 从而解决熔接痕的问题 。


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