注塑制品缺陷的原因分析与解决对策幻灯片.ppt
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1、注塑制品缺陷的原因分析与解决对策第1页,共79页,编辑于2022年,星期日第2页,共79页,编辑于2022年,星期日背景背景 与与 目的目的背背景景 注塑生产过程中经常出现各种品质缺陷和异常现象;长注塑生产过程中经常出现各种品质缺陷和异常现象;长 期以来,大多数注塑工作者仅凭经验处理,盲目调机时间期以来,大多数注塑工作者仅凭经验处理,盲目调机时间长,原料浪费大,对一些问题缺乏科学系统地分析。注塑长,原料浪费大,对一些问题缺乏科学系统地分析。注塑加工是一门知识面广、技术性强的行业,仅凭经验是不够加工是一门知识面广、技术性强的行业,仅凭经验是不够的,必须对高分子材料的性能、加工成型工艺、模具设计、
2、的,必须对高分子材料的性能、加工成型工艺、模具设计、注塑机械等有相当程度的认识和了解。注塑机械等有相当程度的认识和了解。采用大量的缺陷产品进行实例分析采用大量的缺陷产品进行实例分析 学员自带缺陷产品进行现场诊断学员自带缺陷产品进行现场诊断 讲师与学员、学员与学员之间进行互动研讨讲师与学员、学员与学员之间进行互动研讨 第3页,共79页,编辑于2022年,星期日背景背景 与与 目的目的目目的的 诊断与解决常见且浪费成本的品质问题诊断与解决常见且浪费成本的品质问题 提高工艺改善能力提高工艺改善能力 改善品质,降低不良率改善品质,降低不良率 使生产利润最大化提升学员面对注塑缺陷使生产利润最大化提升学员
3、面对注塑缺陷 的原因分析能力的原因分析能力 拓宽学员的的视野与知识面拓宽学员的的视野与知识面 了解欧盟国家对注塑产品的环保要求了解欧盟国家对注塑产品的环保要求第4页,共79页,编辑于2022年,星期日安安 排排科学系统性地讲授科学系统性地讲授中途小休中途小休实物案例分析实物案例分析相互研讨相互研讨第5页,共79页,编辑于2022年,星期日目目 录录第一部分第一部分注塑机原理与材料注塑机原理与材料 注塑机原理注塑机原理 注塑材料注塑材料第6页,共79页,编辑于2022年,星期日目目 录录第二部分第二部分注塑缺陷注塑缺陷 注塑件的质量分析注塑件的质量分析 注塑件周边缺胶、不饱模注塑件周边缺胶、不饱
4、模 披峰(毛边)披峰(毛边)注塑件表面缩水、缩孔注塑件表面缩水、缩孔(真空泡真空泡)银纹银纹(料花、水花料花、水花)、烧焦、气纹、烧焦、气纹 注塑件表面水波纹、流纹(流痕)注塑件表面水波纹、流纹(流痕)注塑件表面夹水纹(熔接痕)、喷射纹(蛇纹)注塑件表面夹水纹(熔接痕)、喷射纹(蛇纹)注塑件表面裂纹(龟裂)、顶白(顶爆)注塑件表面裂纹(龟裂)、顶白(顶爆)第7页,共79页,编辑于2022年,星期日目目 录录 注塑件表面色差、光泽不良、混色、黑条、黑点注塑件表面色差、光泽不良、混色、黑条、黑点 注塑件翘曲变形、内应力开裂注塑件翘曲变形、内应力开裂 注塑件尺寸偏差注塑件尺寸偏差 注塑件粘模、拖花(
5、拉伤)、拖白注塑件粘模、拖花(拉伤)、拖白 注塑件透明度不足、强度不足(脆断)注塑件透明度不足、强度不足(脆断)注塑件表面冷料斑、起皮(分层)注塑件表面冷料斑、起皮(分层)注塑件金属嵌件不良、盲孔注塑件金属嵌件不良、盲孔 喷嘴流涎(流涕)、漏胶、水口拉丝、喷嘴堵塞、喷嘴流涎(流涕)、漏胶、水口拉丝、喷嘴堵塞、开模困难开模困难 螺杆打滑、塑化噪音螺杆打滑、塑化噪音第8页,共79页,编辑于2022年,星期日目目 录录第三部分第三部分新技术与应用新技术与应用 热流道模具热流道模具 气辅成形气辅成形 利用注塑成型数值模拟(利用注塑成型数值模拟(CAECAE模流分析)技模流分析)技 术快速有效地解决注塑
6、现场问题术快速有效地解决注塑现场问题 RoHS RoHS指令简介与对中国家电业的影响及解决指令简介与对中国家电业的影响及解决 对策对策第9页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑成型机理注塑成型机理 注塑成型注塑成型(mould for plastics)(mould for plastics)是一种注射是一种注射injectioninjection兼模塑的兼模塑的成型方法,又称注射成型,是将聚合物组分的粒料放入注塑机的成型方法,又称注射成型,是将聚合物组分的粒料放入注塑机的料料筒筒内,经过塑内,经过塑化(加化(加热热、软软化化、压缩、剪切、混合、输送、均、压缩、剪切、混合、输送、均化、熔融
7、)化、熔融),然后借助于然后借助于螺杆螺杆向聚合物熔体施加压力,高温熔体向聚合物熔体施加压力,高温熔体便通过喷嘴、浇道系统射入便通过喷嘴、浇道系统射入闭闭合的合的低温低温模腔内,模腔内,经过保压、经过保压、冷冷却却定型定型、开开模模顶出顶出制品。制品。注塑成型工艺过程包含三大阶段(准备、注射、制品的后处理),注塑成型工艺过程包含三大阶段(准备、注射、制品的后处理),并需要三个条件(热量、压力、时间)和三个要素(模塑材料并需要三个条件(热量、压力、时间)和三个要素(模塑材料plastics plastics、注塑机、注塑机machinemachine、注塑模、注塑模mouldmould有机地结合
8、起来,周期有机地结合起来,周期性地重复各个动作。性地重复各个动作。塑料熔体在模具的管道或平板间的间隙中,以一定的黏度、塑料熔体在模具的管道或平板间的间隙中,以一定的黏度、压力损失下,做具有一定阻力的的非牛顿流体的剪切流动。压力损失下,做具有一定阻力的的非牛顿流体的剪切流动。第10页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑成型机原理注塑成型机原理熔胶注塑机注塑模1 1 定模座班板定模座班板 2 2 推杆固定板推杆固定板 3 3 注塑件注塑件 4 4 熔胶熔胶 5 5 分流梭分流梭 6 6 柱塞柱塞 7 7 原料原料 8 8 顶杆顶杆 9 9 型芯型芯 第11页,共79页,编辑于2022年,星期日
9、注塑成型机原理注塑成型机原理 配料配料干燥干燥塑化塑化锁模锁模注塑注塑保压保压预塑预塑顶出取零件顶出取零件开模开模冷却冷却注射注射准备准备后处理后处理模塑料模塑料注塑机注塑机注塑模注塑模压力压力温度温度时间时间第12页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑成型模具注塑成型模具第13页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑成型模具注塑成型模具第14页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑成型模具注塑成型模具第15页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑成型模具注塑成型模具第16页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑成型模具注塑成型模具第17页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑材
10、料注塑材料 具有具有塑性的高分子材料即合成树脂塑性的高分子材料即合成树脂,以,以高聚物为主高聚物为主要成分,用相同或不相同的低分子化合物聚合成高分要成分,用相同或不相同的低分子化合物聚合成高分子材料,而不析出低分子子材料,而不析出低分子副产品副产品。热塑性塑料受热时,。热塑性塑料受热时,是通过物理变化使其几何形体发生变化,能反复加热是通过物理变化使其几何形体发生变化,能反复加热软化和冷却软化和冷却硬化硬化的材料。选材要考虑它的工艺性、热的材料。选材要考虑它的工艺性、热性能、电性能、力学性能、老化性能等。性能、电性能、力学性能、老化性能等。工艺性工艺性热性能热性能电性能电性能力学性力学性塑料选材
11、塑料选材老化性老化性第18页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑材料注塑材料 塑料受热膨胀,体积增大、分子间距离增加、分子塑料受热膨胀,体积增大、分子间距离增加、分子链变得更容易活动、黏度下降、异性取向减少(方链变得更容易活动、黏度下降、异性取向减少(方向性排列增加)。向性排列增加)。高聚物熔体的黏性流动,主要是分子链之间发生的高聚物熔体的黏性流动,主要是分子链之间发生的相对位移,分子质量越大,固态的力学强度越好,相对位移,分子质量越大,固态的力学强度越好,粘流态的黏性较高、流动性差。粘流态的黏性较高、流动性差。用相对平均分子质量来表征和测定高聚物分子链的用相对平均分子质量来表征和测定高聚
12、物分子链的长度,分子链断裂后(多次循环加工的废料),分长度,分子链断裂后(多次循环加工的废料),分子质量的分布宽度分散,力学强度降低。子质量的分布宽度分散,力学强度降低。在在高压注射下,熔体黏度提高、收缩增加(分子运高压注射下,熔体黏度提高、收缩增加(分子运动减缓、分子间距离减小)、摩擦热增加。动减缓、分子间距离减小)、摩擦热增加。第19页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑材料注塑材料 高聚物(除液晶聚合物外)的液体是无定形的,具有无定形的结构。高聚物(除液晶聚合物外)的液体是无定形的,具有无定形的结构。热塑性高聚物分为:无定形结构和有结晶结构的高聚物。热塑性高聚物分为:无定形结构和有结
13、晶结构的高聚物。无定形料中的微观分子以粘结的连接形式保持着紊乱状态。无定形料中的微观分子以粘结的连接形式保持着紊乱状态。n常用结晶料:常用结晶料:PPPP、PEPE、PAPA、POMPOM、PTFEPTFE、PBTPBT(部分结晶)、(部分结晶)、n结晶料中的分子链沿着已生成的晶核有序地折叠着,但周围是无结晶料中的分子链沿着已生成的晶核有序地折叠着,但周围是无定形结构。结晶料有结晶态(固态)、粘流态,而无定形料有玻定形结构。结晶料有结晶态(固态)、粘流态,而无定形料有玻璃态(固态)、高弹态和粘流态;结晶料收缩率大、刚性和拉伸璃态(固态)、高弹态和粘流态;结晶料收缩率大、刚性和拉伸强度高,但冲击
14、强度下降。强度高,但冲击强度下降。n高聚物热力学三态:玻璃态、高弹态、粘流态。高聚物热力学三态:玻璃态、高弹态、粘流态。必须充分认识塑必须充分认识塑料的工艺性和热性能,才能正确有效地控制流道系统的料的工艺性和热性能,才能正确有效地控制流道系统的浇口冻结时间和流道温度。浇口冻结时间和流道温度。第20页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑材料注塑材料 塑塑料的热性能指流动期间黏度值的大小。料的热性能指流动期间黏度值的大小。剪切压力剪切压力、剪切速率、剪切速率 、表观黏度、表观黏度 、牛顿流体、牛顿流体和非牛和非牛顿流体顿流体 塑塑料熔体在比较长的细小的流道,将容易超过允许的剪切速率和料熔体在比
15、较长的细小的流道,将容易超过允许的剪切速率和剪切压力,使高聚物或添加剂的结构分解、混合物分离、填料与剪切压力,使高聚物或添加剂的结构分解、混合物分离、填料与颜料脱粘颜料脱粘 添加剂的影响添加剂的影响改善某些物理性能、加工成型性能,由于改善某些物理性能、加工成型性能,由于较容易氧化、分解,使熔融较容易氧化、分解,使熔融塑塑料有热状态的时间限制、在流料有热状态的时间限制、在流动中发生复合组分的分离和沉淀、在高剪切力下填料会脱粘动中发生复合组分的分离和沉淀、在高剪切力下填料会脱粘着色剂会凝结或变色、熔融着色剂会凝结或变色、熔融塑塑料的分解产物对模具有腐蚀效应、料的分解产物对模具有腐蚀效应、玻玻纤纤会
16、磨损会磨损螺杆螺杆、喷嘴和浇口等零件。、喷嘴和浇口等零件。第21页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑新材料注塑新材料 新材料新材料木塑复合材料,具有木材(外观)和塑木塑复合材料,具有木材(外观)和塑料的双重特性,防腐、不易变形、机械性能好、坚料的双重特性,防腐、不易变形、机械性能好、坚硬、持久、耐磨等优点。成型方法有挤出(应用多)硬、持久、耐磨等优点。成型方法有挤出(应用多)、注射、热压;有取向性、厚度比塑料大,多为异、注射、热压;有取向性、厚度比塑料大,多为异型材、结构复杂型材、结构复杂(冷却较困难、水冷冷却较困难、水冷)。LCP,LCP,中文名称叫液晶聚合物。它是一种新型的高分中文名
17、称叫液晶聚合物。它是一种新型的高分子材料,在熔融态时一般呈现液晶性。这类材料具子材料,在熔融态时一般呈现液晶性。这类材料具有优异的耐热性能和成型加工性能。有优异的耐热性能和成型加工性能。第22页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑新材料注塑新材料 此外,有些液晶聚合物具有某些特殊的功能,如光此外,有些液晶聚合物具有某些特殊的功能,如光导液晶聚合物、功能性液晶高分子分离膜及生物性液导液晶聚合物、功能性液晶高分子分离膜及生物性液晶高分子等。一般热致性液晶聚合物具有较好的流动晶高分子等。一般热致性液晶聚合物具有较好的流动性,易加工成型。其成型产品具有液晶聚合物特有的性,易加工成型。其成型产品具有
18、液晶聚合物特有的皮芯结构,树脂本身具有纤维性质,在熔融状态下有皮芯结构,树脂本身具有纤维性质,在熔融状态下有高度的取向,故可起到纤维增强的效果。高度的取向,故可起到纤维增强的效果。液晶聚液晶聚合物的主要用途有:合物的主要用途有:高强度、高刚性、耐高温、电绝高强度、高刚性、耐高温、电绝缘性等十分优良,被用于电子、电气、光导纤维、汽缘性等十分优良,被用于电子、电气、光导纤维、汽车及宇航等领域。热致液晶聚合物还可与多种塑料制车及宇航等领域。热致液晶聚合物还可与多种塑料制成聚合物共混材料,这些共混材料中液晶聚合物起到成聚合物共混材料,这些共混材料中液晶聚合物起到纤维增强的作用,可以大大提高材料的强度、
19、刚性及纤维增强的作用,可以大大提高材料的强度、刚性及耐热性等。耐热性等。第23页,共79页,编辑于2022年,星期日注塑料的加工性能比较注塑料的加工性能比较范围较宽的加工温度范围较宽的加工温度加热和冷却期间的黏度逐渐变化加热和冷却期间的黏度逐渐变化冷却期间需携去的热量较低冷却期间需携去的热量较低需较低脱模需较低脱模温度以防止塑料件的变温度以防止塑料件的变形形因经济原因应用较低的模具因经济原因应用较低的模具温度温度对于技术性制品,对于技术性制品,较高的模具较高的模具温度来温度来降低内应力,为此控制热状态降低内应力,为此控制热状态较小收缩率,保压时间和压力影响很小较小收缩率,保压时间和压力影响很小
20、制品的耐久性取决于冻结的内应力制品的耐久性取决于冻结的内应力定义温度波动范围较严格定义温度波动范围较严格才从才从黏流态变成结晶态,快速经过结晶黏流态变成结晶态,快速经过结晶温温度度冷却结晶需携去的较高热量冷却结晶需携去的较高热量可有可有高的脱模高的脱模温度温度顶出顶出以以较高的模具较高的模具温度来获取合适的温度来获取合适的结晶结晶化化为制品质量,为制品质量,模具本质上处于热状态模具本质上处于热状态控制中控制中有有较的较的收缩率,需要足够高的保压压力收缩率,需要足够高的保压压力改善补缩改善补缩制品的性能取决于制品的性能取决于结晶结晶温度温度无定形塑料无定形塑料 结晶型塑料结晶型塑料第24页,共7
21、9页,编辑于2022年,星期日 注塑件的质量分析注塑件的质量分析 在生产中在生产中,总是希望达到无废品生产的境界总是希望达到无废品生产的境界,但是由于但是由于注塑用的塑注塑用的塑料、成型模具、注塑机及辅助设备、成型环境等多种因素的影料、成型模具、注塑机及辅助设备、成型环境等多种因素的影响,总会出现这样或那样的问题,因此注塑件的品质管理显得响,总会出现这样或那样的问题,因此注塑件的品质管理显得重要重要把品质控制到最好、把品质控制到最好、废品损失减少到最少。废品损失减少到最少。品质管理,包含以下几个方面:正确的选择机型、原材料的品质管理,包含以下几个方面:正确的选择机型、原材料的控制、模具的有效管
22、理、注塑工艺操作与调整、推行品质检控制、模具的有效管理、注塑工艺操作与调整、推行品质检查与全面品质管理、建立完善的品质保证体系、选择适当的查与全面品质管理、建立完善的品质保证体系、选择适当的控制方法、实现品质的网络化管理控制方法、实现品质的网络化管理 品质管理是一项系统、复杂、繁琐的工作,没有固定的模式,品质管理是一项系统、复杂、繁琐的工作,没有固定的模式,各个企业应该根据自身的特点确定自己的管理思路及管理方法。各个企业应该根据自身的特点确定自己的管理思路及管理方法。总之,品质要常抓不懈,持之以恒,这样才能抓出效果,抓出总之,品质要常抓不懈,持之以恒,这样才能抓出效果,抓出品质。品质。第25页
23、,共79页,编辑于2022年,星期日 注塑件的质量分析注塑件的质量分析 对对注塑件有精度和质量(表面和内在)的要求。注塑件有精度和质量(表面和内在)的要求。注塑件的精度取决于塑料材料、模具、注射工艺、制品的结构。注塑件的精度取决于塑料材料、模具、注射工艺、制品的结构。对于大对于大制品,成型条件的波动所造成的误差占制品公差的制品,成型条件的波动所造成的误差占制品公差的1/3 1/3;对于小对于小制品,模具的制造精度占制品精度的制品,模具的制造精度占制品精度的1/31/3,单个型,单个型腔腔的制的制品精度较高,运动型芯的部位精度较低,浇注系统、冷却系品精度较高,运动型芯的部位精度较低,浇注系统、冷
24、却系统、脱模力设计不当会使制品变形影响精度。统、脱模力设计不当会使制品变形影响精度。大批量生产中,要保证每次大批量生产中,要保证每次注射时所有型注射时所有型腔腔流动和固化条件(时流动和固化条件(时间、温度、压力均影响收缩)的一致性。间、温度、压力均影响收缩)的一致性。提高提高注塑件的精度,主要依赖模具的设计与制造;而保证注塑注塑件的精度,主要依赖模具的设计与制造;而保证注塑件的质量主要是靠注射工艺的控制,与流道系统关系密切。件的质量主要是靠注射工艺的控制,与流道系统关系密切。第26页,共79页,编辑于2022年,星期日 注塑件缺胶、不饱模注塑件缺胶、不饱模-Short Shot原因分析原因分析
25、 塑胶熔体未完全充满型腔。塑胶熔体未完全充满型腔。塑胶材料流动性不好塑胶材料流动性不好。第27页,共79页,编辑于2022年,星期日 注塑件缺胶、不饱模注塑件缺胶、不饱模-Short Shot对策对策 制品与注塑机匹配不当,制品与注塑机匹配不当,注塑机塑化能力或注射量不足。注塑机塑化能力或注射量不足。料料温温、模模温温太太低低,塑塑胶胶在在当当前前压压力力下下流流动动困困难难,射射胶胶速速度度太太慢、保压或保压压力过低。慢、保压或保压压力过低。塑料熔化不充分,流动性不好,导致注射压力损失大。塑料熔化不充分,流动性不好,导致注射压力损失大。增加增加浇口数,浇口位置布置要合理、多腔不平衡排布充填。
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