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          注塑缺陷之產品翹曲變形解決方法 注塑培訓

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          剛好昨天的一小伙伴在微信的問題,希望看完文章有所理解,也歡迎大家各抒己見,謝謝!

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          一、射出成形機

          1. 料管溫度太低

          料管溫度太低時,融膠溫度低,勉強以高速成形時,殘余剪切應力大,又沒有足夠的時間將殘余應力釋放,容易翹曲。

          提高料溫,翹曲減少。料溫的設定可以參考材料廠商的建議。料管分后、中、前、噴嘴四區,從后往前的料溫設定應逐步提高,每往前一區,增高6C。若有必要,有時,將噴嘴區或前區的料溫設定的和中區的一樣。CAE(如C-MOLD)模擬可以驗證不同料溫的適切性。

          2. 噴嘴溫度太低

          塑料在料管內吸收加熱帶釋放的熱量以及螺桿轉動引起塑料分子相對運動產生的磨擦熱,溫度逐漸升高。料管中的最后一個加熱區為噴嘴,融膠到此應該達到理想的料溫,但須適度加熱,以保持最掛狀態。

          如果噴嘴溫度設定得不夠高,因噴嘴和模具接觸帶走的熱太多,料溫就會降下來,勉強以高速成形時,殘余剪切應力大,又沒有足夠的時間將殘余應力釋放,容易翹曲。一般將噴嘴區溫度設定得比前區溫度高6C。CAE(如C-MOLD)模擬可以驗證不同噴嘴溫度的適切性。

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          3. 融膠溫度太低或/和射出壓力太高

          融膠溫度和射出壓力是塑膠成形過程中對翹曲影響較大的兩個參數。融膠溫度太低或/和射壓太高會產生高的殘余應力,容易翹曲。若要減少翹曲,融膠溫度要在可用范圍內調到最高,射出壓力要在可行范圍內調到最低。 CAE(如C-MOLD)模擬,可以幫助找出融膠溫度和射出壓力的最佳組合。

          4. 保壓壓力或保壓時間不當

          保壓壓力太高,不僅因補充料流動而冷凝入塑膠的殘余剪切應力高,而且塑膠的壓應力也高,容易翹曲。

          保壓壓力太低,澆口附近發生回流,不僅產生因流動而冷凝入塑膠的殘余剪切應力,而且由于制品中央體積收縮率大(低壓故),外圍體積收縮率小,因內外體積收縮率差異大而產生的殘余張、壓應力大,容易翹曲。螺桿推到底后,螺桿至少停留2秒,以保持緩充。

          保壓時間太短,螺桿松退時澆口附近發生回流,殘余應力大,容易翹曲。保壓壓力要適中,保壓時間要延長到澆口凝固為止。

          CAE(如C-MOLD)的輸出中包含了凝固層比剪切應力,體積收縮率。當澆口凝固時,凝固層比變成1,剪切應力變成0,體積收縮率變成常數,這些參數和規則可以幫我們判定澆口何時凝固,以選定最適化保壓時間。

          5. 停留時間不當

          停留時間太短,融膠溫度低,即使勉強將模穴填滿,保壓時還是無法將塑膠壓實,冷卻時回旋空間太大,容易翹曲。

          射料對料管料之比,應在1/1.5和1/4之間。

          6. 循環時間不當

          當冷卻時間太短時,塑膠尚軟,若被頂出,在沒有約束的狀況下收縮,容易翹曲。冷卻時間須延長到塑膠定型到足夠堅強為止;模穴是最好的Fixture,提供最合身的約束。CAE(如C-MOLD)模擬,可以預測塑膠溫度降到頂出溫度需要的冷卻時間。照此冷卻時間進行設定,可以避免因循環時間太短而引起翹曲。

          7. 緩沖不夠

          緩不夠時,模穴內的塑膠填壓不足。塑膠在相對松退的情況下冷卻,回旋空間太大,容易翹曲。螺桿推到底后,至少停留原處2秒,以保持緩充,緩充最少要有3mm長。

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          a:不均勻的壁厚                  b:均勻一致的壁厚

          二、模具

          1. 公、母模溫差大

          公母模溫差大,因冷卻產生的殘余剪力對壁厚的中心面不對稱,彎曲力矩大,容易翹曲。

          更改冷卻設計,減少公、母模溫差,可以減少翹曲。CAE(如C-MOLD)模擬,可以幫助找出公、母模溫最小的冷卻設計。

          2. 模溫太低

          模溫太低,殘余剪切應力大,又沒有足夠的時間將殘余應力釋放,容易翹曲。提高模溫,可以減少翹曲。

          模溫可從材料廠商的建議值開始設定。每次調整的增量為6C,射膠10次,成形情況穩定后,根據結果,決定是否進一步調整。

          CAE(如C-MOLD)模擬可以驗證不同模溫的適切性。

          3. 模穴厚、薄差異太大

          這和制品設計有關,薄的地方先冷,厚的地方后冷。厚薄差異大時,體積收縮率差異大,殘余應力大。當殘余應力克服了零件的強度,就會產生翹曲。Shrinkage Fixture或許可以治標,但不能治本。因為Fixture無法消除殘余應力。

          當制品移至高溫或其他惡劣環境下,殘余應力會釋放出來,翹曲還是有可能產生。治本之計是做好制品設計,使得制品厚度均一,冷卻時體積收縮率差異小,殘余應力小,翹曲自然小。CAE(如C-MOLD)模擬,可以找出殘余應力最小的制品設計。

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          4. 澆口的數目或位置不當

          無論澆口的數目或位置不當,都會使得流長太長,流阻太大,相應的射壓也須提高,塑膠分子被拉伸、壓擠,機械應力強行加入,殘余應力大,容易翹曲。澆口附近壓力高,塑膠體積收縮率小,最后充填處壓力低,塑膠體積收縮率大,流長太長時,上下游塑膠體積收縮率差異大,殘余應力大,容易翹曲。參考材料廠商的建議,采用適當的流長厚度比。澆口位置的決定,要遵循充填均衡的原則:

          即各融膠波前到達模穴末端和形成熔合線的時間基本一致。充填應先厚后薄、先平后彎。進澆應讓融膠遭遇立即的阻擋以避免噴流。這樣可以降低殘余應力,減少翹曲。以CAE(如C-MOLD)在電腦上對不同的澆口設計進行模擬分析,找出澆口的最佳數目和位置是聰明的作法。

          5. 澆口(Sprue )、流道(Runner)或/和澆口(Gate)太小或/和太長

          澆道、流道或/和澆口太小或/和太長,流阻提高,射壓也須相應提高,塑膠分子被拉伸、壓擠,機械應力強行加入,殘余應力大,容易翹曲。以CAE(如C-MOLD)在電腦上對不同的融膠傳送系統(包括澆道、流道、澆口和模穴)的充填、保壓、冷卻和收縮彎曲進行模擬分析,找出并選擇翹曲最小的設計是有效的作法。

          6. 頂出不均

          頂出時制品尚熱,頂出不直、不均、不一致,制品容易翹曲。檢查頂出系統,并作必要的調整。適度潤滑所有運動零件。大模具的頂出板必須采用引導櫬套,以免模板中央因自重下垂。

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          三、塑 料 

          1. 流動性不佳

          薄殼成形時,選擇容易流動的塑膠是很自然的。但是容易流動的塑膠往往不夠堅強,殘余應力即使得不很大,也有可能造成翹曲。選擇塑膠應以容易流但不會溢料為準??梢詤⒖疾牧蠌S商的建議。CAE(如C-MOLD)模擬可以驗證提議的塑料能否將成形翹曲最小的制品。

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          四、操作員 

          1. 習慣不好

          頂出的制品,操作員不照規定置放,就有可能產生翹曲。

          平常應該不斷的教育操作員,讓大家了解保持良好成形操作習慣的重要性,認清成形循環不一致可能造成的嚴重后果。

          操作員的輪班休息應該合理,以免體力不繼,精神不集中,而造成失誤。

          采用機器人等進行自動化是保持成形循環一致的一條路。

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          深圳振業企業管理咨詢有公司服務宗旨:為注塑企業推廣科學注塑、精益注塑的理念,推動注塑企業技術及管理的合理化、簡單化、標準化。建立“高效、穩健、低成本、快反應”的工廠運作體系。提高生產效率,降低注塑制造過程中的變異,降低成本,縮短訂單反應時間,減少現金流占用,最終增強注塑企業綜合的競爭力!

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