11 дефектов литья под давлением и способы предотвращения

Существует много дорогостоющих ошибок, когда дело касается литья под давлением. Проблемы качества в отлитых изделиях могут быть в виде незначительных дефектов поверхности и более серьезных проблема, которые могут повлиять на безопасность, производительность и функциональность изделия. Они могут быть вызваны проблемами, связанными с процессом формировки, использованиям материалов, конструкцией инструментов или комбинацией всех трех факторов.

Но как и любые проблемы с качеством, знание того, как возникают дефекты литья - это половина борьбы за успех. Будучи импортером или производителем изделий из литья под давлением, некоторые знания об общих дефектах литья и как их избежать могут помочь вам уменьшить расходы, связанные с производством товара.

Давайте рассмотрим самые распространенные дефекты качества, касающиеся литья под давлением, что их вызывает и что вы можете сделать, чтобы избежать их.

Дефекты литья часто вызваны проблемами процесса. 

1. Розводы или линии потоков

Потоки часто выглядят как волнистые рисунки, несколько иного цвета, чем окружающая область, и обычно на более узких участках формируемого компонента. Они также могут быть кольцеобразными полосами на поверхности изделия у точек входа формы или «ворот», через которые протекает расплавленный материал. Линии потоков обычно не влияют на целостность компонента. Однако, они могут быть непривлекательными и неприемлемыми, если их можно найти в определенных потребительских продуктах, например, солнцезащитных очках высокого класса.

Причины и средства устранения таких линий

Потоки чаще всего является результатом колебаний скорости охлаждения материала, поскольку он протекает в разных направлениях по всей форме. Различия в толщине стенок также могут вызвать охлаждение материала с разной скоростью, оставляя за собой линии потока. Например, расплавленный пластик очень быстро охлаждается во время процесса впрыска и следы потока заметны, когда скорость введения слишком медленная. Пластик становится частично твердым и клейким при одновременном заполнении формы, вызывая появление волнистого рисунка.

Вот несколько распространенных способов устранения такого дефекта:

  • увеличить скорость ввода, давление и температуру материала, чтобы материал заполнил форму перед охлаждением
  • зделайте углы формы более круглыми, где толщина стенки увеличивается, чтобы обеспечить постоянный поток материала и предотвратить появление потоков
  • переместите входы/выходы пресс-формы для создания большего расстояния между ними и теплоносителем, чтобы предотвратить раннее охлаждению материала 
  • увеличьте диаметр впрыска, чтобы повысить скорость подачи и предотвратить раннее охлаждение

2. Следы горения

Следы горения обычно появляются в виде черных пятен или следов ржавчины на краю или поверхности формируемой пластиковой детали. Метки горения, как правило, не влияют на целостность деталей, если пластик не сожжен полностью.

Причины и профилактика следов горения

Обычной причиной появления следов горения на литейных деталях есть захваченный воздух или же сам полимер перегревается в полости формы во время впрыска. Чрезмерная скорость впрыска или нагревание материала часто приводят к перегреву, что является причиной появления меток горения.

Вот меры профилактики, чтобы избежать следов обгорания в формируемых компонентах:

  • снизьте температуру расплавления и формы для предотвращения перегрева
  • уменьшите скорость впрыска, чтобы снизить риск попадания воздуха внутрь формы
  • увеличьте газотводные отверстия и входы, чтобы воздух выходил из формы
  • сократите цикл формирования, чтобы любой захваченный воздух и смола не имели шанса перегреться

3. Искривление (скручивание)

Искривление - это деформация, которая может произойти в изделиях из литья под давлением, когда разные части компонента сжимаются неравномерно. Так же, как древесина может искривляться при неравномерном высыхании, пластик и другие материалы искривляться в процессе охлаждения, когда неравномерное погружения создает чрезмерное напряжение на различных участках формируемой детали. Это чрезмерное напряжение приводит к сгибанию или скручивания готовой детали при охлаждении. Это видно в части, которая должна лежать ровно, но оставляет промежуток, когда кладется на ровную поверхность.

Причины и предотвращение искривления в отлитых деталях

Одной из главных причин искривления пластика и подобных материалов для литья является то, что охлаждение происходит слишком быстро. Часто избыточная температура или низкая теплопроводность расплавленного материала могут ухудшить проблему. С другой стороны конструкция пресс-формы может способствовать искривлению, когда стенки формы не имеют одинаковой толщины - усадка увеличивается с толщиной стенок. Вот несколько распространенных способов как можно избежать скривлений в ваших деталях:

  • убедитесь, что процесс охлаждения является постепенным и достаточно длительным, чтобы предотвратить неравномерное напряжение материала
  • снизьте температуру материала или формы
  • попробуйте перейти на материал, который меньше сжимается при охлаждении (например, термопласты, наполненные частицами, сжимаются гораздо меньше, чем полукристаллические материалы)
  • переделайте форму, чтобы она была с равномерной толщиной стенок и симметрией детали, чтобы обеспечить большую устойчивость детали при охлаждении

4. Вакуумные пустоты / воздушные карманы

Вакуумные пустоты или воздушные карманы - это захваченные пузырьки воздуха, которые появляются в готовом отлитом компоненте. Профессионалы по контролю качества обычно считают пустоты «незначительным» дефектом. Но большие или более многочисленные пустоты могут ослабить отлитый компонент в некоторых случаях, поскольку воздух находится под поверхностью изделий, где должен быть отлитый материал.

Общие причины и меры по предотвращению возникновения вакуумных пустот в отлитых деталях

Одной из главных причин пустот является недостаточное давление для вытеснения воздуха из полости формы. В противном случае материал, ближайший к стенке формы, слишком быстро охлаждается, вследствие чего материал затвердевает и извлекается наружу, создавая "нарыв". Сам материал может быть особенно уязвимым к пустотам, если его плотность от расплавленного к затвердевшему состоянию значительно изменится. Пустоты труднее избежать в деталях, которые являются толще, чем 6 мм. Общие способы предотвращения пустот включают:

  • повышения давление впрыска, чтобы вытеснить воздушные карманы
  • тип материала с меньшей вязкостью, чтобы ограничить риск образования пузырьков воздуха
  • распологать входы близко к толстым частям пресс-формы, чтобы предотвратить преждевременное охлаждению там, где материал наиболее уязвим к пустотам

5. Следы углублений

Углубления - это небольшие впадины на плоской и устойчивой поверхности отлитой детали. Они могут появиться, когда внутренняя часть формируемого компонента сокращается, втягивая материал снаружи внутрь.

Причины и предотвращения следов углублений

Следы углублений похожи на вакуумные пустоты, но обратные по причине и следствиям. Вместо того, чтобы материал охлаждался очень быстро у внешней части детали, он остывает слишком медленно. Как результат, сжатие втягивает материал внутрь, прежде чем у него появится возможность охладиться, что приводит к деградации. Как и в случае с пустотами, следы раковины чаще встречаются на более толстых частях компонента. Вот несколько шагов, которые вы можете предпринять, чтобы предотвратить этот дефект:

  • увеличьте давление и время удерживания, чтобы материал у поверхности детали остыл
  • увеличьте время охлаждения для ограничения сжатия
  • создайте свою пресс-форму с тонкими стенками, чтобы обеспечить более быстрое охлаждение у поверхности

6. Линии спайки

Линии спайки могут появляться на поверхности отлитой части, где расплавленный материал сходился после расщепления на два или более направления пресс-формы. Линия спайки, напоминает волос, является результатом слабого связывания материала, снижает прочность детали.
Общие причины линий спайки и способы их предотвращения

Для двух (и более) потоков полимерного или другого расплавленного материала нужно поддерживать определенную температуру при столкновении. В противном случае они частично твердеют и не будут достаточно связываться там, где встречаются, в результате чего образуются швы. Распространены такие методы во избежание линий спайки в отлитых деталях:

  • повышайте температуру материала для предотвращения частичного затвердения
  • увеличьте скорость введения и давление, чтобы ограничить охлаждения до того, как материал заполнит форму
  • переделайте форму для устранения перегородок
  • выберите материал с низкой температурой плавления или вязкостью, чтобы обеспечить более быстрый поток и предотвратить раннее охлаждению

7. Брызги

Брызги могут возникнуть, когда в полость формы введена начальная «струя» расплавленного материала, который начинает твердеть до заполнения полости. Брызги часто появляются в виде четкой линии на поверхности готового изделия, идущие от начального входа. Эти видимые потоки могут привести к слабости изделия.

Причины и методы предотвращения брызг в отлитых деталях

Основная причина брызг - избыточное давление впрыска. Когда расплавленный полимер или другой материал впрыскивается через небольшой вход под высоким давлением, он часто быстро просачивается через вход, а не заполняет полость формы постепенно. Когда эта начальная струя материала охлаждается до стенок пресс-формы и начинает твердеть, остатки расплавленного материала толкают её, оставляя отпечатки на поверхности готовой детали. Избегайте брызг в отлитых деталях:

  • снизьте давление впрыска для предотвращения быстрого всасывания материала в полость формы
  • повысьте температуры материала и формы для предотвращения раннего отвердения начальной струи материала
  • разработайте форму с входом, расположенным таким образом, чтобы материал направлялся по всей форме, а не по длине

Дефекти, как правило, связаны с использованием или хранением материалов

Дефекты литья под давлением часто могут возникать из-за материал или того, как производитель хранит и обрабатывает материал перед производственным процессом. Эти дефекты могут варьироваться от незначительных эстетических проблем к ухудшению прочности готового компонента. Также могут возникнуть серьезные проблемы безопасности, в зависимости от намерения применять продукт.

8. Выцветание/потеря цвета

Потеря цвета возникает, когда отлитая деталь имеет другой цвет, чем должна. Часто обесцвечивание ограничивается локализованной областью или несколькими полосками ненормального цвета на отлитой части. Этот дефект обычно влияет на внешний вид детали, не снижая ее прочности.

Причины обесцвечивание в отлитых изделиях и способы их избежания

Распространенной причиной обесцвечивания есть остатки гранул или смолы в сопле или пресс-форме предварительного производства. Плохая термостабильность красящего вещества или неправильное перемешивания есть еще одними причинами. Используйте такие меры, чтобы ограничить риск потери цвета в отлитых продуктах:

  • убедитесь, что работники должным образом очищают сопло и пресс-формы между производственными процессами, чтобы устранить остатки гранул или основного материала
  • для удаления лишнего цвета с машины используйте продувочную смесь
  • убедитесь, что вы или ваш поставщик используете цветное вещество с достаточной термостойкостью
  • убедитесь, что смесь равномерно смешанна 

9. Расслоение

Если вы обнаружили, что тонкие слои на поверхности отлитой детали легко отделяются или отслаиваются от основного материала, тогда вы видите дефект литья, который называют расслоением. Расслоение - это дефект, который характеризуется шелушением поверхностного слоя. Обычно это расценивается как относительно серьезный дефект, поскольку он уменьшает прочность компонента.

Причины и предотвращение расслоения при литье под давлением

Наиболее частой причиной отслоения является загрязнение полимеров или других основных материалов сторонним материалом. Клейкое разделение приводит к тому, что два материалы не могут должным образом связаться друг с другом. Например, вы можете сочетать обычный основной пластик, такой как акрилонитрил бутадиен стирол (ABS), с несовместимым пластиком, таким как полипропилен (PP). В результате потеря прочности материала была бы очень опасной, если ваша деталь предназначена для безопасного использования.

Кроме материала, загрязнителем также может быть любое избыточное вещество, которым покрывают форму, для более легкого отделения компонентов. Избыток влаги на материале, из-за неправильного высыхания перед использованием, также может привести к расслоению. Рассмотрите такие действия для предотвращения этого дефекта, если обнаружите расслоение:

  • повышайте температуру формы или предварительно высушите материал должным образом, если лишняя влага является проблемой
  • убедитесь, что работники должным образом сохраняют и обрабатывают гранулы полимеров или основной материал для предотвращения загрязнения
  • подумайте о внесении изменений в конструкцию формы с акцентом на сопло, чтобы ограничить свою зависимость от высвобождаемых материалов.

Дефекты литья под давлением, вызванные плохим дизайном или техническим обслуживанием

Дефекты могут быть обнаружены в отлитых изделиях из-за проблем с самим инструментом для отливки формы. Определенные дефекты, вероятно, могут возникнуть, когда пресс-форма плохо сделана. Особенно в последнем случае эти дефекты могут быть тяжелыми или дорогими для устранения в будущих производственных процессах, когда необходимо полностью капитально отремонтировать форму.

10. Недолив 

Недолив материала возникает, когда поток расплавленного материала не полностью заполняет полости в пресс-форме. В результате получается, что отлитый компонент является неполным после охлаждения. Недолив может выглядеть как отсутствуе зубца на пластиковой вилке. Этот дефект классифицируются как значительный, который может влиять на функционирование или внешний вид отлитой детали.

Причины и методы предотвращения недолива в отлитых изделиях

Наиболее частой причиной недолива есть ограничения потока вследствие узких или заблокированных выходов. Иногда материал слишком вязкий или пресс-форма слишком холодная, чтобы позволить расплавленному материалу полностью заполнить форму перед охлаждением. С другой стороны захваченные воздушные карманы могут препятствовать правильному потоку, также давление впрыска может быть недостаточным. Рассмотрите следующие действия для предотвращения короткого выстрела:

  • переделайте пресс-форму с более широкими каналами или впрыска для лучшего потока
  • увеличьте скорость или давление для впрыска или выберите тонкий основной материал для улучшения потока
  • повышайте температуру пресс-формы, чтобы предотвратить слишком быстрое охлаждение материала
  • добавьте дополнительные каналы охлождения или увеличьте имеющиеся отверстия в форме, чтобы избежать захвата воздуха

11. Облой

Облой, также называют «заусенцей» - это избыток формирующего материала, который выглядит в виде тонкой губы или выступления на краю компонента. Облой появляется из-за того, что материал вытекает за пределы предусмотренных каналов потока и в пространство между инструментальными пластинами или у выталкивателя. Он обычно тонкий, но его можно считать значительным дефектом, если он особенно очевиден на изделии. Процесс переработки отлитого изделия часто включает обрезку лишнего материала.

Общие причины появления облоев и предотвращения их в отлитых изделиях

Неправильно сконструирована или изношена пресс-форма является наиболее распространенным фактором для появления облоя. Чрезмерно высокая температура формы или давление впрыска также могут создать заусеницы. Материал, протекающей через полости формы, может продвигаться между плитами, когда сила зажима пластины недостаточна. Делайте следующие шаги для предотвращения заусениц в отлитых изделиях:

  • измените прес-форму, если плиты не совпадают должным образом или позволяют материалу вытекать за пределы канала
  • увеличьте силу зажима плиты, чтобы обеспечить поток материала к каналу
  • отрегулируйте температуру формы, давление и вентиляцию, чтобы улучшить проток материала

Вывод

Производство с применением литья под давлением обычно требует значительных передовых инвестиций в оборудование. Вот почему особенно важно спроектировать пресс-форму правильно первый раз, а не переделывать после обнаружения серьезных дефектов. Дефекты, связанные с процессом литья или материалом, решаются легче и дешевле. Но независимо от причины, дефекты в отлитых изделиях могут сильно навредить вашей репутации.

Теперь, когда вы знакомы с распространенными дефектами литья под давлением, можете принять меры, чтобы избежать их в будущем и быть уверенными, что ваши продукты будуть всегда соответствовать высоким стандартам качества и требованиям ваших клиентов.

Источник: Oliver Knack 11 Injection Molding Defects and How to Prevent Them, Manufacturing and QC blog, 11 December 2015
 

×
Узнать цену
Ваше имя:*
Телефон:
E-mail: *
×
Логин
×
×
Cообщить, когда появится
Ваше имя: *
E-mail: *
×
Заказать звонок
Ваше имя:*
Ваш номер телефона:*
Отправляя заявку, я согласен с политикой конфиденциальности и даю согласие на обработку персональных данных.

Запрос отправлен. Мы обязательно Вам перезвоним.

×
×

We have noticed that the priority of English is set for your browser, you can switch the site display language to English
Оставить русский язык, и не отображать больше это сообщение