注塑經(jīng)驗(yàn)分享 | 何為流痕?
注塑成型的過程是一個(gè)涉及塑膠工程材料,模具,注塑機(jī),成型工藝等多方面的復(fù)雜的加工流程。注塑成型制品缺陷的出現(xiàn)就在所難免,于是,尋找缺陷產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)理以及缺陷可能產(chǎn)生的位置和種類,并用來指導(dǎo)項(xiàng)目開發(fā)顯得尤為重要。今天小編就和大家一起聊聊常見的外觀缺陷—流痕。
何為流痕?
如果要直接解釋流痕,就是“流動過程中痕跡”的意思,但是為什么有“帶狀模樣”或者“帶狀成型不良”。歐美國家以“Flow Mark”來描述,英國則以“Zebra Mark”定義。流痕的種類很多,小編所談的是帶狀槽溝形狀的流痕以及表面漂移般的流痕。
一、帶狀槽溝形狀的流痕
如圖所示:是由日本塑膠成型加工協(xié)會調(diào)查發(fā)生原因而發(fā)現(xiàn)的。主要是流動前端的熔膠固化收縮,然后重復(fù)出現(xiàn)前者的新熔膠而產(chǎn)生的波紋狀流痕,大量的實(shí)驗(yàn)證明,這種流痕是出現(xiàn)在熔膠速度太慢的位置或者因發(fā)生急劇速度變化而在速度變慢的位置。熔膠速度會遲緩的原因,大部分是如圖1-1所示,在形狀上截面積發(fā)生變化或者射出工藝切換到保壓工藝時(shí),速度急劇變化所造成的。
假若熔融塑膠的流動是如圖1-2所示,那么流痕的表面層會收縮及在內(nèi)側(cè)卷動,而且超越的熔融塑膠會重復(fù)同樣的動作,因此如果是圖1-1的情形,最好是在形狀突變位置之前提升速度的設(shè)定,如果是圖1-2的情形,需要同時(shí)降低速度與壓力,這樣才能降低急劇變化的速率,所以在射出制程結(jié)束及保壓開始的速度設(shè)定一定要相同。如果只是降低了保壓的的壓力設(shè)定,那么在壓力控制下的自然流動會使速度降低。但假設(shè)壓力降的太低,流動就會停止,有時(shí)候反而會促使流痕面積增大。所以在整個(gè)注塑過程中,需要充分了解壓力與速度的關(guān)系就可以思考如何設(shè)定平穩(wěn)的速度變化了。
二、表面漂移般的流痕
注塑生產(chǎn)的過程中,當(dāng)使用的材料黏度非常高的時(shí)候,經(jīng)?吹叫枰磕ù罅康拿撃┎拍茼樌a(chǎn)。如圖1-3所示,表面層需要承受內(nèi)部熔膠移動所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力,當(dāng)剪切應(yīng)力大于表面層與模具表面的摩檫力,表面層無法承受時(shí),表面層會被撕碎,同時(shí)會往剝落的前方拖拉,在拖拉的過程中,熔膠的流動就輕松多了,因而內(nèi)部的壓力就降低了,剪切就降低了。因?yàn)榱鲃訒r(shí)持續(xù)的過程,所以會重復(fù)上面的動作,如此往復(fù),產(chǎn)品表面會產(chǎn)生這種漂移般的流痕。
三、流動速度過快而產(chǎn)生的流痕
如圖1-4的流痕與圖1-3的極為類似,但并非是撕裂表層,是圖1-4所示的表面層與滑動層交錯(cuò)產(chǎn)生的。因而滑動部會在成型表面留下云狀的痕跡。
四、總結(jié)
1. 流痕產(chǎn)品的原因與流動的波前速度關(guān)系很大。
2. 流痕的形狀與流動等值線基本匹配的上。
美國塑膠工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)表明:影響塑膠件品質(zhì)的因素中,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是否合理占據(jù)了60%,注塑工藝,塑膠材料和注塑機(jī)臺占據(jù)了35%。流痕的形成與模具,塑膠材料和注塑成型工藝都有一定的關(guān)系。很多時(shí)候需要三個(gè)方面都進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)才能取得良好的效果,而對模具和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)則能起到事半功倍的效果,并且更換流動性更好的材料后也能有很好的作用。
思考:
1. 流痕會在距離澆口多遠(yuǎn)的地方出現(xiàn)?如何預(yù)測這個(gè)距離?
2. 不同的澆口尺寸,不同流動性的原材料,不同的注射速度,到底會不會出現(xiàn)流痕,這些工作還需要通過實(shí)驗(yàn)和MOLDFLOW的模流分析來相互驗(yàn)證,方能總結(jié)出其中的規(guī)律。
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