注塑缺陷原因分析及对策.pptx
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1、一、概述注塑成型产品:原则上都是依据规格/标准和客户的要求来制造的,但实际注塑生产过程中它的变化仍是相当广泛而复杂的;有时当注塑进行得很顺利时,会突然产生缩水、变形、裂痕、银纹或其它不良缺陷等。注塑时我们需从胶件所产生的缺陷,来准确分析/判断问题点所在,找出有效解决方法,这是一种专业性的技术及经验的累积。有时只要变更注塑工艺条件、对模具/机器方面稍做调整与改善、更换使用的原料或色粉,就可以解决问题。注塑缺陷分析的概述1第1页/共102页二、如何对注塑缺陷进行调查与了解产生何种缺陷?它发生于何时(开始注塑时还是生产过程中)、何处?程度怎样?缺陷发生的频率是多少(是每一次,还是偶然发生)?不良数有
2、多少?模腔数是多少?注塑缺陷是否总是发生于相同的模穴?该缺陷在成型时是否总是发生于相同的位置?该缺陷在模具设计/制做时是否已经被预估到会发生?(一般会进行模流Moldflow分析)2第2页/共102页该缺陷在浇口处是否已经明显发生?还是远离浇口部位?更换新的原料或色粉,缺陷是否还会发生?换一台注塑机试试看,缺陷是否中在某一台注塑机发生,还是也发生于其它注塑?3第3页/共102页三、正确处理注塑缺陷的方法(DAMICDAMIC法)下页名词解析4第4页/共102页定义:出现何种缺陷、它发生于什么时候、什么位置、频次如何、不良数/不良率是多少?测量:MAS分析,外观质量目测、内在质量短射分析,尺寸大
3、小进行量测、颜色目视或色差仪。分析:产生该缺陷的相关因素有哪些?主要因素是什么?根本原因是什么?改善:制定改善注塑缺陷的有效方案/计划(该用什么方法),并组织实施与跟进。控制:巩固改善成果(记录完整的注塑工艺条件),对这一类结构所产生的该缺陷进行总结/规范,将此种改善方法应用到其它类似的产品上,做到举一反三,触类旁通。5第5页/共102页A、原料B、注塑机C、注塑模具D、成型条件 下页鱼骨图分析成型原因四、影响注塑缺陷的四个方面考虑6第6页/共102页耐药品性锁模力模具模具成型条件成型条件注塑机注塑机原料原料成型品物性成型品物性刚性结晶度模具材质流道结构冷却系统(模具温度)排气效果浇口形式模腔
4、结构浇口位置浇口大小流动性MI韧性热稳定性收缩率注射压力耐冲击性耐热变形性料管温度冷却时间背压模具材质螺杆转速注射速度功能精密性塑化能力稳定性鱼骨图分析 下页异常原因分类7第7页/共102页注塑异常原因分为:“注塑产品质量缺陷”和“注塑生产中特有的异常现象”两大类。注塑产品质量缺陷主要有:缺胶、缩水、银纹(料花)、披峰(飞边)、烧焦、气泡(缩孔)、水波纹、喷射纹(蛇纹)、流纹(流痕)、夹水纹、裂纹(龟裂)、顶白、表面无光泽、翘曲变形、黑条、混色、拖花、透明度不足、尺寸偏差、剥离(起皮)、冷料斑、黑点、气纹、色差、盲孔、断柱等注塑生产中特有的异常现象有:喷嘴流涎(流涕)、漏胶、胶件粘模、水口粘模
5、、水口拉丝、嵌件不良、多胶、断针、堵嘴、顶针位穿孔、模印、压模、塑化噪音、下料不畅、螺杆打滑、开模困难等等。下面分析各种注塑缺陷及异常现象产生的主要原因,并探计其解决问题的有效方法。&注塑异常原因分类8第8页/共102页一、欠注(缺料)1.1.定义:充填不足是熔融的塑料未完全注满模具成型空间的各个角落之现象。2.2.充填不足原因A、成型条件设定不适当;B、模具的设计与制做不合理;C、成型品的肉厚太薄等所致。注塑缺陷原因分析及改善方法9第9页/共102页3.3.成型条件的对策A、提高熔料温度(熔胶筒温度)、提高模具温度、增大注射压力/注射速度及提高熔料流动性;B、模具方面可增大主流道或分流道尺寸
6、或者检讨浇口位置、大小、数目等,设法使熔融材料容易流动到型腔的各个角落。C、为了使成型空间内气体顺利疏散,可在适当位置开设排气槽/或排气针。10第10页/共102页4.4.原因分析及改善方法11第11页/共102页12第12页/共102页1.1.定义:注塑件表面上的凹陷、内部空洞称为缩水。缩孔缩孔缩痕缩痕胶位过厚,造成表面凹陷凹陷二、缩水(缩痕)13第13页/共102页不同塑胶原料的缩水率请参见附表一,通常容易缩水的原料大都属于结晶型塑料(如:尼龙、百折胶等)。在注塑过程中,结晶型塑料受热变成流动状态时,分子呈无规则排列;当射入较冷的模腔时,塑料分便慢慢地整齐排列形成结晶,导致体积收缩较大,其
7、尺寸小于规定的范围,就是所谓的“缩水”。2.缩水产生的根本原因 下页附常用材料收缩率表14第14页/共102页15第15页/共102页a、保压压力不足;b、注射速度太慢;c、模温/料温太低;d、保压时间不够等。因此在设定注塑工艺条件时,必须检讨成型条件是否正确及保压是否足够,以防出现缩水问题。不同的模流过程有不同的收缩率,延长保压时间,可确保制品有充足的时间冷却和补胶。I注塑工艺技术方面16第16页/共102页I模具及产品设计方面缩水产生的根本原因在于产品的壁厚不均所引起的,产品的柱位、筋条的表面易出现缩水。模具的流道设计、浇口大小及冷却效果对成品的影响也很大,由于塑料的传热能力较低,若距离模
8、壁越远或越厚,则其凝固及冷却较慢,应有足够的塑料填满模腔,注塑机螺杆在注射或保压时,熔料不会因倒流而降低压力;另一方面流道过细/过长,浇口太小若冷凝太快,半固塑料就会阻塞流道或浇口造成压力下降,引致成品缩水。17第17页/共102页3.3.原因分析及改善方法18第18页/共102页19第19页/共102页1.1.定义: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。三、银纹(料花、水花)20第20页/共102页2.银纹气体的来源2.1.塑料本身
9、含有水份或添加剂2.2.由于塑料在制造过程时曝露于空气中,吸入水气/油剂或者在混料时掺入了错误的比例成分,使这些挥发性物质在熔胶时,受高温而变成气体。2.3.熔料受热分解2.4.如果熔胶筒温度、背压及熔胶速度调得太高,或成型周期太长,则对热敏感的塑料(如:PVC、POM等),容易因高温受热分解产生气体。银纹的形成既然是由于熔体中含有气体,那么探讨这些气体的主要来源分别为:21第21页/共102页2.5.空气中含的水蒸气2.6.塑料颗粒与颗粒之间均含有空气,如果熔胶筒在近料头处的温度调得很高,使塑料粒表面在未压缩前便熔化而粘在一起,则塑料粒之间的空气便不能完全排除出来(脱气不良)。2.7.只有将
10、塑料烘干并采用适当的熔胶温度及速度,再配合适当的背压,才能得到理想的注塑制品。此外,模具设计亦是很重要的一环,通常流道很大而浇口很小的模具,气体进入模腔内的机会就会减少很多;若排气系统设计适当,则很纹产生的机会亦会降低。22第22页/共102页2.8.在注塑成型技术上,有一种方法可防止银纹的产生,在模具的构造中设有加压装置和一个压缩空气入气孔,锁模后则压缩空气进入模具中,使模内气压增高。当熔融塑料进入高压模具时,模具的气孔在此时开始排气,使模腔内保持一定压力,增加模内空气压力,就能避免银纹发生的机会。举例说:普通的注射方法在处理ABS水份含量0.1%时,便会出现银纹;而逐渐增加模内的气压,则可
11、处理含水量较高的ABS,亦不会出现银纹。23第23页/共102页3.3.原因分析及改善方法24第24页/共102页25第25页/共102页1.定义:又称溢料、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。四、飞边26第26页/共102页2.2.原因分析及改善方法27第27页/共102页1.1.定义:注塑过种中若模具排气不良或注射速度过快,模具内的空气来不及排出,会在瞬间高压的压缩下,急剧升温达300度以上,在产
12、品的柱位、边角位或熔胶流动的末端产生困气、烧焦、烧黄现象。五、烧焦(困气)28第28页/共102页2.2.原因分析及改善方法29第29页/共102页1.1.定义:注射过程中由于塑件壁厚变化较大,在胶件太厚的部位易产生缩孔(真空泡),产生缩孔的原理和缩水一样,区别是缩水在胶件的表面凹陷,而缩孔是在内部形成空洞。缩孔通常产生在厚壁部位,主要与模具冷却快慢有关,熔料在模具内的冷却速度不同,收缩程度不一样;若模温过低,熔料表面急剧冷却,将壁厚部分内较热的熔胶拉向四周表面,造成内部出现缩孔(真空泡)。缩孔不但会影响制品的强度和机械性能,透明产品内部的缩孔还会影响外观;缩孔的改善方法重点是控制模具温度,其
13、它与改善缩水的措施相同。六、缩孔(真空泡)30第30页/共102页2.2.原因分析及改善方法31第31页/共102页螺杆中间缩孔形成原因:产品胶位过厚,外表面先形成固化层,将内部未固化熔融的塑料往外壁拉伸形成中部中空;32第32页/共102页1 1.定义:是熔料流动的痕迹,以浇口为中心而呈现的水波纹模样(多见于光面模具)。水波纹最初流入型腔的熔料冷却过快,而其后射入的热熔料推动冷却表皮滑移形成皱纹。可通过提高熔料温度/模具温度,加快注射速度,提高保压压力等途径来改善之。残留于喷嘴前端的冷料,若直执着进入成型空间内,亦会造成水波纹;因此在主流道与分流道的末端应开设滞料穴(冷料井),可有效的防止水
14、波纹的发生,同时亦可增大流道或浇口的尺寸来改善。七、水波纹33第33页/共102页 喷涂或电镀后出现不良胶口公司产品易出现出现水波纹的产品以电镀品为主;34第34页/共102页2.2.原因分析及改善方法35第35页/共102页水波纹形成原因示意图:固化层加厚,并且延伸至前沿,前沿的喷泉流受延伸固化层阻挡,只能绕过固化层的前沿,卷至下游的模壁,有如跳蛙一般。这样的固化层外形,就好像把石子投在池子的中央(浇口),形成一圈一圈同心圆的涟漪。36第36页/共102页1.1.定义:注射过程中若浇口的形式、大小、位置不适当或浇口处的注射速度过快,塑件表面(侧浇口前方)会产生象蛇行状的喷射纹。喷射纹形成的动
15、画八、喷射纹(蛇纹)37第37页/共102页导导致致喷喷射射纹纹的的原原因因 Melt fracture by high shear between mold and materialGate阶梯出现凝固38第38页/共102页39第39页/共102页2.2.原因分析及改善方法40第40页/共102页I注塑过程中若料温/模温过低、产品断面厚薄相差太多,相应部位的注射速度过快,塑件表面会产生乱流纹(流痕),乱流纹经常出现在进浇口前方、胶件壁厚变化大或厚壁部位。九、流纹Gate流纹Gate流纹 变变成成流流纹纹41第41页/共102页42第42页/共102页I原因分析及改善方法43第43页/共10
16、2页I熔接线是熔融料流动时,冷料前峰相结合处所形成的细线。十、熔接线此处空气应设法排出熔接痕Weld line44第44页/共102页I熔接线发生原因如下所示:成型品形状(模具构造)所致熔料的流动方式;熔融材料的流动性不良;熔融材料合流处卷入空气、挥发物或离形剂等异物。熔接线是流动的熔料前端温度特别低合流部位不能充分熔合所致(多发生在成型品的窗、孔部位),常分为冷熔接线和热熔接线(困气)两种。若熔料的流动性特别好时,可使熔接线几乎看不见,提高熔料温度、提高模具温度及注射速度,可使结合线之程度减至最小。45第45页/共102页改变浇口的位置、数目,将发生熔接线的位置移往其它地方,在熔合部设置排气
17、槽,迅速疏散此部分的空气及挥发物,或在熔合处附近开设熔料溢流穴,将结合线移至冷料穴中,事后再将其切除是有效的处理对策。熔接线不仅有碍成型品之外观,同时也会降低成型品的强度,不含玻璃纤维等填充料的非增加塑料之熔接线部位的强度与其它部位相差无几,但玻璃纤维增强塑的玻璃纤维在熔合部位的强度会低很多。46第46页/共102页I原因分析及改善方法:47第47页/共102页I注塑过程中若浇口形状/位置不当、注射压力保压压力过大及保压时间过长、产品脱模不顺(强行顶出)、成品内应力过大或分取向应力过大,塑件表面会出现龟裂(细小裂纹),严重者则开裂。IPS、PC料的制品很容易出现裂纹现象,由于内应力过大所引起的
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