注塑制品出現流紋的分析及解決方案
流紋的分類(lèi):?
1)蛇流紋?—?熔體從澆口進(jìn)入模腔時(shí),產(chǎn)生射流效應、表現在制品表面上就象一條蛇,因此稱(chēng)之為蛇流紋。
2)波浪紋?—?熔體在模腔內流動(dòng)不平穩,時(shí)快時(shí)慢,表現在制品表面上就象波浪一樣,因此稱(chēng)之為流浪紋。?
3)放射紋?—?一般只出現在澆口附近,熔體進(jìn)入模腔時(shí)產(chǎn)生噴射,表現在制品表面上為放射狀,因此稱(chēng)之為放射紋。
?4)螢光紋?—?熔體流動(dòng)產(chǎn)生的剪切應力使制品表面產(chǎn)生與螢火蟲(chóng)身體十分相似的光澤,因此稱(chēng)之為螢光紋。
●流紋的解決辦法
1)蛇流紋?
●當澆口深度比模腔入口深度小很多,而且充模速率很高,熔體流動(dòng)變成不穩定的射流流動(dòng)時(shí),前面的射流已凝固后面的流動(dòng)熔體充滿(mǎn)模腔,這時(shí)會(huì )在制品表面出現蛇流紋。?
●解決措施:?
①?改變工藝條件。采用降低注射速率的方法會(huì )逐漸消除射流效應,使熔體流動(dòng)方式擴展流動(dòng),擴展流動(dòng)會(huì )使制品具有較好的表面質(zhì)量;另外提高模溫和熔體溫度也會(huì )消減射流效應,使熔體流動(dòng)擴展流動(dòng)。
②改變模具澆口尺寸。當澆口深度比模腔深度略小時(shí),射流的出口膨脹作用使后面的熔體和前面流出不遠的射流前緣融合,從而使射流效應表現不明顯。當澆口深度等于或接近于模腔深度時(shí),充模速率低,形成擴展流。??
③改變模具澆口角度。使模具澆口與模具動(dòng)模夾角為4o~5o,這樣當熔體從澆口流出時(shí),首先會(huì )受到模腔壁的阻止,可防止蛇流紋的出現。?
④改變模具澆口位置。將模具澆口設置在離模具模腔壁(垂直于澆口方向的)最近的位置,當熔體從澆口流出時(shí),首先會(huì )受到模腔壁的阻止,也可防止射流出現,使之成為擴展流,從而避免蛇流紋的出現。?
2)波浪紋?
●在熔體充模過(guò)程中,新熔體流不斷從內層壓出,推動(dòng)前鋒波滯流移動(dòng),同時(shí)前鋒波緣不斷地受到拉伸,由于流動(dòng)阻力使稍后的熔體壓力上升又把前面剛形成的波紋壓平前進(jìn),造成滯流堆積、從而形成制品表面波浪紋。特別在注射速率快、注塑壓力小或模具結構不合理的情況下,熔體流動(dòng)時(shí)進(jìn)時(shí)停,PP結晶時(shí)快時(shí)慢,更易造成制品表面結晶度不一致,形成制品表面波浪紋。
●解決措施:?
①?改變工藝條件。采用高壓低速注射,可保持熔體質(zhì)熔體流動(dòng)的穩定性,從而防止波浪紋的出現。?
②?提高模溫。隨著(zhù)模溫提高,熔體流動(dòng)性增加,對結晶聚合物來(lái)說(shuō),較高的溫度有利于結晶的均勻性,從而減少波浪紋的出現。
③改變模腔結構。模具的結構也可以造成制品表面出現波浪紋。如模具型芯的棱角較突出,熔體流動(dòng)阻力較大,會(huì )造成熔體流動(dòng)不穩定,從而形成波浪紋。因此改變模具型芯的棱角,使其緩沖過(guò)渡,保持熔體流動(dòng)穩定,可防止波浪紋的出現。
④改變制品的厚度。制品厚度不均勻會(huì )使熔體流動(dòng)阻力時(shí)大時(shí)小,造成熔體流動(dòng)不穩定,因此盡量將制品厚度設計為均勻厚度,也可防止波浪紋的出現。
3)放射紋?
●注射率過(guò)大,熔體產(chǎn)生噴射時(shí),由于熔體具有彈性,當熔體從料筒中通過(guò)模具澆口快速流向模腔時(shí),熔體產(chǎn)生彈性恢復過(guò)快造成熔體破裂而產(chǎn)生放射紋。
●解決措施:?
①?改變工藝條件。采用高壓低速注射,即可使彈性熔體在相同流動(dòng)長(cháng)度上流動(dòng)時(shí)間增加,彈性失效程度增加,從而減少放射紋的出現。?
②?改變模具澆口形狀。增大澆口或者把澆口改為扇形,可以在熔體進(jìn)入模腔之前,先使其彈性稍有恢復,避免熔體破裂。?
③?加長(cháng)模具主澆道長(cháng)度。在熔體進(jìn)入模腔之前,先使其彈性失效,也可避免熔體破裂。?④設備更換為延伸噴嘴。加長(cháng)熔體在進(jìn)行模腔之前的流動(dòng)路徑,使熔體彈性失效程度增加,也可避免因熔體破裂而出現放射紋。
4)螢光紋?
●熔體在模腔內流動(dòng)時(shí),靠近凝固層的分子鏈一端被固定在凝固層上,而另一端被鄰近的分子鏈沿流動(dòng)方向拉伸。由于靠近模腔壁的熔體流動(dòng)阻力最大,流動(dòng)速率最小,而模腔中心處的流動(dòng)阻力最小,流動(dòng)速率最大,這樣在流動(dòng)方向上就形成了速度梯度,因此在注射速率小、注塑壓力大或制品厚較薄的情況下,靠近模腔壁的熔體剪切力最強、取向度最大,高分子在流動(dòng)中被拉伸表現出內應力,致使制品表面出現螢光紋。
●解決措施:?
①?改變工藝條件。采用中壓中速注射,隨著(zhù)注射速率的增加,熔體在相同流支長(cháng)度上冷卻時(shí)間減少,其單位體積的熔體凝固相對變慢,制品內應力減弱,減少制品表面熒光紋的出現。?
②提高模具溫度。較模溫可使大分子松弛加快,分子取向作用和內應力都降低,從而減少制品表面螢光紋的出現。?
③改變模腔結構,增加制品厚度。制品厚度較大,熔體冷卻較慢,應力松弛時(shí)間相對延長(cháng),取向應力會(huì )減小,從而減少熒光紋。?
④熱處理(烘箱烘烤或熱水煮)。熱處理使大分子運動(dòng)加劇,松弛時(shí)間縮短,使解取向作用加強,從而減少熒光紋。