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以模流观点讨论社出成型问题与对策.ppt

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资源描述

1、目錄,1. 發赤(Blush) 2. 流痕(Flow Line) 3. 短射(Short Shot) 4. 凹陷(Sink Mark) 5. 條紋(Streak) 6. 水氣條紋(Moisture Streak) 7. 色彩條紋 (Color Streak),8. 空氣條紋(Air Streak) 9. 玻纖條紋(Glass Fiber Streak) 10. 融接線(Weld Line) 11. 翹曲(Warpage) 12. 裂痕(Cracking) 13. 積風(Air-Trap) 14. 毛邊或廢邊(Flash),目錄,發赤(Blush),發赤(Blush)的定義: 澆口附近產生的雲狀

2、色變。 有時會在塑流通道中形成阻礙處發現。 原因是融膠破折(Melt Fracture)。,發赤(Blush),發赤(Blush),塑料1. 乾燥不足乾燥不足,塑料濕氣重,加熱、混煉、推進時,蒸氣捲入融膠 ,進入型腔時,產生銀線,發赤現象常伴隨產生。人們往往忽略乾燥劑的定期再生(Regular Regeneration)。 應當 就教乾燥器供應商,確實作好樹脂的乾燥工作。檢查乾燥器的空氣進氣管路是否堵塞 。 空氣進不來,樹脂的濕 氣就帶不走,乾燥的動作便徒具形式。,發赤(Blush),模具1. 模溫太低2. 融膠傳送系統(Melt Delivery System)有銳角存在尤其是澆口處有銳角時

3、,容易產生發赤現象。 有時只要在進 澆處採用較大的圓角半徑,即可消除發赤現象。3. 冷料井(Cold Slug Well)太小澆道冷料井的直徑應和澆道襯套(Sprue Bushing)出口直徑同, 其深度與直徑同或超過直徑。,發赤(Blush),4. 澆口太小或進澆處型腔太薄融膠流量大,斷面積小時,剪切速率(Shear Rate)大,剪切應力 往往跟著提高,以致融膠破折(Melt Fracture),產生發赤現象。CAE (如Moldflow)模擬,可以預測融膠通過上述狹隘區時的溫度 、剪切速率和剪切應力, 而CAE (如Moldlfow)一般都會提供各種 塑料料溫、剪切速率和剪切應力的上限。

4、 CAE工程師可以根據分 析結果作相應的調整,很快可以找出適當的澆口尺寸和進澆處型 腔厚度。,發赤(Blush),射出成型機1. 融膠溫度太低2. 射速太快3. 射壓太高操作員1. 循環時間不一致不一致的循環時間,有時會使得塑料過冷。採用機器人(Robots)等進行自動化是保持成型循環一致的一條路。,流痕(Flow Line),流痕(Flow Line)的定義: 成型品表面的線狀痕跡,此一痕跡顯示了融膠流動的方向。,流痕(Flow Line),塑料1. 流動性不佳流長對壁厚比(Flow Length to Thickness Ratio)大的型腔,須以易流塑料充填。 如果塑料流動性不夠好,融膠

5、愈走愈慢,愈慢愈冷,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。材料廠商根據特定設計,可以提供專業的建議:以不產生溢料的原則下,選用最易流動的塑料。,流痕(Flow Line),2. 採用成型潤滑劑(Molding Lubricant)不當一般潤滑劑含量在1%以下。當流長對壁厚比大時,潤滑劑含量須適度提高,以確保冷凝層緊貼在模面上,直到製品定型,流痕無由產生。增加潤滑劑含量,須和材料廠商議定後進行。,流痕(Flow Line),流痕(Flow Line),模具1. 模溫太低模溫太低會使得料溫下降太快,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。提

6、高模溫,保持較高料溫,射壓和保壓將冷凝層緊壓在模面上,直到製品定型,流痕無由產生。模溫可從材料廠商的建議值開始設定。每次調整的增量可為6C,射膠10次,成型情況穩定後,根據結果,決定是否進一步調整。,流痕(Flow Line),2. 澆道(Sprue)、流道(Runner)或/和澆口(Gate)太小澆道、流道或/和澆口太小,流阻提高,如果射壓不足,融膠波前的推進會愈來愈慢,塑料會愈來愈冷,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。以CAE(如Moldflow)在電腦上對不同的融膠傳送系統(包括澆道、流道和澆口)的充填進行模擬分析,找出理想的澆道、流道和澆口的尺寸(包括

7、長度和斷面有關尺寸如直徑等),是可行之道。,流痕(Flow Line),3. 排氣(Venting) 不足排氣不良,會使得融膠充填受阻,融膠波前無法將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。在每一段流道末端考慮排氣,可以避免氣體進入型腔。型腔排氣更不能輕忽。 澆口對面的分模面上,考慮加排氣孔,對應於製品盲孔末端處,考慮加排氣頂出銷。CAE(如Moldflow) 模擬融膠充填,可以幫我們很快的找到所有可能的最後充填處(Last Filled Area),也就是須要加排氣孔的地方。 按圖索驥,萬無一失。加裝抽真空系統,在充填前和充填時進行抽氣,是一有效方法。 對於某些咬花裝飾製品而言,這

8、可能是唯一的排氣良方。,流痕(Flow Line),射出成型機1. 射壓和保壓不足射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。提高射壓和保壓,冷凝層得以緊壓在模面上,直到製品定型,流痕無由產生2. 停留時間(Residence Time)不當塑料在料管內停留時間太短,融膠溫度低,即使勉強將型腔填滿,保壓時還是無法將塑膠壓實,留下融膠在流動方向的縮痕。射料對料管料之比(Shot-to-Barrel Ratio),應在1/1.5和1/4之間。,流痕(Flow Line),3. 循環時間(Cycle Time)不當當循環時間太短時,塑料在料管內加溫不及,融膠溫度低,即使勉強將

9、型腔填滿,保壓時還是無法將塑膠壓實,留下融膠在流動方向的縮痕。循環時間須延長到塑膠充分融化,融膠溫度高到足以使得流動方向的縮痕無由產生為宜。4. 料管溫度太低料管溫度太低時,融膠溫度偏低,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。,提高料溫,射壓和保壓將冷凝層緊壓在模面上,直到製品定型,流痕無由產生。 料溫的設定可以參考材料廠商的建議。料管分後、中、前、噴嘴(Rear, Center, Front and Nozzle)四區,從後往前的料溫設定應逐步提高,每往前一區,增高6C。 若有必要,有時將噴嘴區和/或前區的料溫設定的和中區一樣。5. 噴嘴溫度太低塑料在料管內吸收

10、加熱帶(Heating Bands)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,溫度逐漸昇高。 料管中的最後一個加熱區為噴嘴,融膠到此應該達到理想的料溫, 但須適度加熱,以保持最佳狀態。 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,料溫就會下降,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。提高噴嘴溫度。 一般將噴嘴區溫度設定得比前區(Front Region)溫度高6C。,流痕(Flow Line),流痕(Flow Line),操作員1. 習慣不好操作員過早或過晚開關成型機的門,會使得成型結果前後不一致。 當料管加熱器因不規律的熱損失而試圖及時

11、補充熱量時,塑料溫度不易均一,而有冷點(Cold Spot)產生,射壓和保壓不易將冷點附近的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。平常應該不斷的教育操作員,讓大家瞭解成型循環不一致可能帶來的麻煩,認清保持良好成型操作習慣的重要性。適當的輪班休息,可以防止操作員因為體力不繼、精神不集中,而造成失誤。採用機器人(Robots)等進行自動化是保持成型循環一致的一條路。,短射(Short Shot),短射(Short Shot)的定義: 成型不完全塑料未能充滿整個模穴,短射(Short Shot),短射(Short Shot),塑料1. 流動性不佳流長對壁厚比(Flow Length to Th

12、ickness Ratio)大的型腔,須以易流塑料充填。 如果塑料流動性不夠好,融膠波前行至半途過冷不前,就會短射。材料廠商根據特定設計,可以提供專業的建議:即那一種塑料適用於某一特定設計。CAE(如Moldflow) 模擬可以驗證提議的塑料能否圓滿的完成充填的任務。,短射(Short Shot),模具1. 模溫太低模溫太低會使得融膠波前在型腔尚未填滿前,即已過冷不前,造成短射。提高模溫,減少短射機率。模溫可從材料廠商的建議值開始設定。 每次調整的增量可為6C,射膠10次,成型情況穩定後,根據結果,決定是否進一步調整。CAE (如Moldflow)模擬可以驗證不同模溫的適用性。,短射(Shor

13、t Shot),2. 澆道(Sprue)、流道(Runner)或/和澆口(Gate)太小澆道、流道或/和澆口太小,流阻提高,如果射壓不足,融膠波前的推進會愈來愈慢,在型腔尚未填滿前,即因波前固化而造成短射。以CAE(如Moldflow)在電腦上對不同的融膠傳送系統(包括澆道、流道和澆口)的充填進行模擬分析,找出理想的澆道、流道和澆口的尺寸(包括長度和斷面有關尺寸如直徑等),是可行之道。,短射(Short Shot),3. 澆口(Gate) 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(Flow Length) 太長,流阻太大。 如果射壓不足,融膠波前的推進會愈來愈慢,在型腔尚未填滿前

14、,即因波前固化而造成短射。以CAE(如Moldflow)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。,短射(Short Shot),4. 排氣(Venting) 不足排氣不良,會使得融膠充填受阻,甚至產生短射。在每一段流道末端考慮排氣,避免流道內的氣體進入型腔。型腔排氣更不能輕忽。 澆口對面的分模面上,考慮加排氣孔,對應於製品盲孔末端處,考慮加排氣頂出銷。CAE(如Moldflow) 模擬融膠充填,可以幫我們很快的找到所有可能的最後充填處(Last Filled Area),也就是須要加排氣孔的地方。 按圖索驥,萬無一失。加裝抽真空系統,在充填前和充填時進行抽氣

15、,是一有效方法。 對於某些咬花裝飾製品而言,這可能是唯一的排氣良方。,射出成型機1. 注塑材料不足注塑的材料不足以填滿型腔的每一角落,融膠固化後自然形成不完全的製品。調整螺桿回程,使得每次射料充足。 注意保持3mm緩充(Cushion)。,短射(Short Shot),2. 料管溫度太低料管溫度太低時,在型腔尚未填滿前,融膠波前即已固化不動,成型的製品自然不完全。 提高料溫,使得融膠波前在型腔填滿前,不至於固化到停止的狀態。CAE (如Moldflow)模擬可以驗證不同料溫的適用性。,短射(Short Shot),3. 背壓不足背壓可以增加相對運動的融膠分子間的阻力和磨擦熱。 此一磨擦熱幫助塑

16、化和促進均勻混煉。背壓不足,會使融膠無法獲得足夠的熱量。 冷料在型腔填滿前,即已固化不移。提高背壓,使得型腔得以填滿。背壓可從3Bar(50psi)開始,每次增加0.3Bar(5psi),直到充填完全為止。,短射(Short Shot),4. 射壓或射速過低射壓或射速過低,使得融膠在過冷前,無力完成型腔充填的任務,短射因而發生。增加射壓或射速自然可以改善。射壓和射速是相關連的,同時增加二者並不恰當。 因為進行調整前,並不清楚造成短射的原因是射壓還是射速。 應擇一調整,觀其後效,再決定下一步動作。每次射壓或射速調整的增量以10%為原則。 每次調整後,大約要射膠10次才可達到穩定狀態。 CAE (

17、如Moldflow)模擬可以驗證不同射壓或射速的適用性。,短射(Short Shot),5. 射出時間(Booster or Injection Time)過短射出時間太短時,充填動作不會應運而生,短射卻隨之而來。射出時間的設定可從0.5秒開始。 成型結果對射出時間非常的敏感,每次調整射出時間的增量以0.1秒為宜,射膠2到3次後,再作下一次調整。CAE (如Moldflow)模擬可以驗證不同射出時間的適用性。射出時間中至少要考慮螺桿推到底後,停留原處至少2秒的時間,免得因螺桿回程太早而造成短射。,短射(Short Shot),6. 止回閥(Non-Return Valve)間隙太大止回閥防止料

18、管內螺桿前的融膠在射出階段回流。當螺桿前端、止回閥和料管之間的間隙太大時,止回閥的密封功能喪失,螺桿前端的融膠回流到其上游的螺桿和料管之間,射料量不足,自然發生短射。塑料藉玻纖補強時,料管內各零件容易磨耗,而使得上述間隙愈來愈大。檢查止回閥機構,更換過度磨損之零件;一般將止回閥的滑環設計得較其他昂貴的零件來得容易磨耗,可先檢查滑環。 量測所有零件的尺寸,並和供應商的建議值作對比,如果任一零件不在公差之內,將其換新。,短射(Short Shot),7. 料斗出料口堵塞 (Bridging in Feed Throat)料斗出料口即料管進料口,此乃塑料在射出成型機受熱之首站。 如果塑料在此處之溫度

19、接近樹脂的軟化點(Softening Point),就有可能相互結合(此謂搭橋,英文名Bridging),形成路障,使得新料難以進入料管,造成缺料,以致短射。降低料斗出料口溫度,此一溫度應比樹脂的軟化點低。 可請塑料供應商提供此一資料。如果上述溫度降不下來,檢查料斗出料口周圍冷卻管路是否堵塞。 冷卻管路堵塞使得冷卻液滯流,冷卻液滯流使得冷卻效率大為減低,這樣料口溫度當然居高不下。,短射(Short Shot),8. 射出機料管容量(Capacity)太小每次射料量應在料管容量的20到80%之間。 如果射料量大於料管容量的80%,下一次射料塑化不及,流阻大,可能發生短射。模具要裝在和其射料量相當

20、的射出機上。 當射料量在料管容量的20到80%之間,塑化適當,短射不易產生。CAE (如Moldflow)可以配合檢驗射出機料管容量和射料量是否相當。,短射(Short Shot),操作員1. 習慣不好操作員過早或過晚開關成型機的門,塑料運送員不照規定運送塑料等等,都會使得成型結果前後不一致,當料管加熱器因不規律的熱損失而試圖及時補充熱量時,塑料溫度不易均一,而有冷點(Cold Spot)產生,冷點附近流動性差,可能造成短射。平常應該不斷的教育操作員,讓大家瞭解成型循環不一致可能帶來的麻煩,認清保持良好成型操作習慣的重要性。 這種教育工作借助CAE(如 Moldflow)為工具,讓大家在電腦銀

21、幕上看到習慣不好、融膠溫度降低造成短射的後果,必能加深印象,擴大教學成效。採用機器人(Robots)等進行自動化是保持成型循環一致的一條路。,短射(Short Shot),凹陷(Sink Mark),凹陷(Sink Mark)的定義: 成型品表面的局部塌陷(或呈酒窩狀或呈溝壑狀),凹陷(Sink Mark),凹陷(Sink Mark),塑料1. 流動性不佳流長對壁厚比(Flow Length to Thickness Ratio)大的型腔,須以易流塑料充填。 如果塑料流動性不夠好,射壓又不足,型腔無法填實,融膠密度小,發生凹陷的機率大。材料廠商根據特定設計,可以提供專業的建議:即那一種塑料適用

22、於某一特定設計。CAE(如Moldflow) 模擬可以驗證提議的塑料是否能成型凹陷較小的製品。,凹陷(Sink Mark),2. 回收料使用過多回收料較新料顆粒大,大小顆例間,空氣或氣體容易被困,這種融膠進了型腔,不易填實,融膠密度小,發生凹陷的機率大。回收料在成型用料中的比例不要超過15%。,凹陷(Sink Mark),製品1. 肋(Rib)太厚肋厚時,肋和底板相遇處也厚,此處塑膠集中,冷卻時,周圍的肋和板先行固化,此一肋、板交會處的中央仍然保持液態,後凝的塑膠在先固化的塑膠上收縮,對其周圍塑膠有吸入(Sucking-in)的作用。 如果任何一處凝結層較為薄弱(一般就在和肋相對的模面處),該

23、處就有可能塌陷成凹陷。肋的厚度最好是底板厚度的50%,甚至可以更薄。CAE (如Moldflow)模擬,可以藉凹陷指數(Sink Index) 的預測,瞭解不同肋厚設計對凹陷的影響。 2004版的MPA7.0以陰影圖和凹陷位移(Sink Displacement)圖顯示凹陷的程度, 使得設計好壞的判斷更為直觀。,凹陷(Sink Mark),模具1. 和肋相對的模面溫度太高和肋相對的模面溫度若較其附近高(一般的確如此,因為附近融膠集中,熱負荷大,模溫居高不下),該處凝結層薄,剛性不夠,中央的融膠固化時,殘餘應力有可能將較薄的凝結層向內拉成凹陷。和肋相對的模面須加強冷卻,降低該處模溫,使得凝結層較

24、快形成,當凝結層較厚時,剛性較大,凹陷不易產生。 模溫設定時可從材料廠商的建議值開始設定。每次調整的減量(或增量)可為6C,射膠10次,成型情況穩定後,根據結果,決定是否進一步調整。,凹陷(Sink Mark),CAE (如Moldflow)模擬,可以藉凹陷指數(Sink Index) 的預測,瞭解不同冷卻設計和模溫對凹陷的影響。2004版的MPA7.0以陰影圖和凹陷位移(Sink Displacement)圖顯示凹陷的程度, 使得設計好壞的判斷更為直觀。2. 澆道(Sprue)、流道(Runner)或/和澆口(Gate)太小澆道、流道或/和澆口太小,流阻提高,如果射壓不足,型腔無法填實,融膠

25、密度小,發生凹陷的機率大。以CAE(如Moldflow)在電腦上對不同的融膠傳送系統(包括澆道、流道和澆口)的充填進行模擬分析,找出理想的澆道、流道和澆口的尺寸(包括長度和斷面有關尺寸如直徑等),是可行之道。,凹陷(Sink Mark),3. 澆口(Gate) 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(Flow Length) 太長,流阻太大。如果射壓不足,型腔無法填實,融膠密度小,發生凹陷的機率大。以CAE(如Moldflow)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。,射出成型機1. 料管溫度太高料管溫度太高時,融膠密度小,冷卻時,貼近型腔表

26、面的融膠先固化成凝結層(Frozen Layer),塑膠體積收縮,型腔中央的融膠密度更小,等到中央的融膠也逐漸固化時,型腔中央會空洞化,空洞的內壁滿佈張應力,如果凝結層的剛性不夠,就會向內塌陷,形成凹陷。 降低料溫,融膠密度大,發生凹陷的機率小。CAE (如Moldflow)模擬分析的輸出包括凹陷指數(Sink Index)的分佈,凹陷指數大者,發生凹陷的可能性大,CAE可以幫助選擇凹陷可能最小的設計。2004版的MPA7.0以陰影圖和凹陷位移(Sink Displacement)圖顯示凹陷的程度, 使得設計好壞的判斷更為直觀。,凹陷(Sink Mark),2. 冷卻時間不夠冷卻時間不夠,塑膠

27、凝結層不夠厚,無法抵抗內部融膠固化收縮時產生的拉力,形成凹陷。材料供應商可以針對不同的塑料和製品厚度,提供冷卻時間的建議值。CAE (如Moldflow)模擬可以根據不同的冷卻時間預測不同的凹陷指數(Sink Index),當凹陷指數大於許容值時,應採用更長的冷卻時間。 2004版的MPA7.0以陰影圖和凹陷位移(Sink Displacement)圖顯示凹陷的程度, 使得設計好壞的判斷更為直觀。,凹陷(Sink Mark),3. 緩衝(Cushion)或/和保壓不足保壓壓力或保壓時間不夠,型腔內的塑膠因為壓力偏低或補充料不足而填壓不實,密度小 ,發生凹陷的機率大。緩衝變0時,螺桿到底,不再前

28、移,融膠冷卻、收縮時壓力降低,螺桿卻無法增壓,造成保壓不足,發生凹陷的機率大。緩衝至少要有3mm才夠。保壓壓力要足夠。保壓時間至少2秒。CAE (如Moldlfow)模擬可以找出保壓壓力和保壓時間的理想值,根據此值設定後,再作微調,是聰明的作法。,凹陷(Sink Mark),4. 止回閥(Non-Return Valve)失靈止回閥防止料管內螺桿前的融膠在射出階段回流。當螺桿推動定量的料前進時,如果止回閥磨損、破裂或座落不當,融膠可能滑過(slip past)螺桿前端、止回閥和料管之間的間隙產生回流,使得螺桿推到底(bottom out),緩衝消失,發生凹陷的機率大。將止回閥從螺桿前端移下,檢

29、查各接觸面,若有焦膠(Burned Plastics)在面上,用金屬絲刷(Wire Brush)清除;切忌使用噴燈(Torch)燒掉塑膠,因為高熱會軟化閥金屬 ,使其加速磨損。如果在接觸面上發現刻痕(Nicks)、裂縫(Cracks)或坑洞(Pits),有此缺陷的零件應當更換。,凹陷(Sink Mark),操作員1. 習慣不好操作員過早開成型機的門,塑膠固化不夠,製品過早頂出,凹陷有可能產生。平常應該不斷的教育操作員,讓大家認清保持良好成型操作習慣的重要性。 這種教育工作借助CAE(如Moldflow)為工具,讓大家在電腦銀幕上看到習慣不好,凹陷有可能變大,必能加深印象,擴大教學成效。採用機器

30、人(Robots)等進行自動化是保持成型循環一致的一條路。,凹陷(Sink Mark),條紋(Streak),條紋(Streak) : 成型品表面延著流向形成的噴濺狀線條熱劣解條紋: 分子鏈縮短產生銀線(Silver Streak),分子成塊變質產生褐線(Brown Streak)。 兩者皆可稱為燃燒條紋(Burn Streak)。,條紋(Streak),條紋(Streak),塑料1. 乾燥不足乾燥不足,塑料濕氣重,加熱、混煉、推進時,蒸氣捲入融膠,進入型腔,形成銀線。人們往往忽略乾燥劑的定期再生(Regular Regeneration)。 應當就教乾燥器供應商,確實作好樹脂的乾燥工作。檢查

31、乾燥器的空氣進氣管路是否堵塞 。 空氣進不來,樹脂的濕氣就帶不走,乾燥的動作便徒具形式。,條紋(Streak),2. 樹脂遭污染(Contaminated Resin)不適當的混煉、包裝、貯存等都可能引進異物,異物可能和原來要使用的塑料不相容,甚至發生或促進分解,分解物射入型腔形成銀線。微塵的單位質量表面積大,如同海綿般吸收週圍的潮氣。 潮氣即異物的一類。良好的管理保養(Housekeeping)習慣可以防止異物進入塑料。 例如樹脂容器作標記、樹脂容器保持封閉,打碎機的清潔,徹底作好清料的工作等都是應當建立的好習慣。,條紋(Streak),模具1. 澆口太小融膠流量大,澆口小時,剪切速率(Sh

32、ear Rate)大,磨擦生熱大,融膠溫度上升,分解氧化的塑膠射入型腔就在成型品表面形成銀線。CAE (如Moldlfow)模擬,可以預測融膠通過澆口時的溫度和剪切速率。 這兩個參數都和高分子分解氧化有關,而CAE (如Moldlfow)一般都會提供各種塑料料溫和剪切速率的上限,CAE工程師可以根據分析結果作相應的調整,很快可以找出適當的澆口尺寸。,條紋(Streak),2. 澆口或/和流道不順暢模具加工時可能留下一些毛邊(Burrs)在澆口或/和流道的邊緣和轉角,澆口或/和流道也有可能因意外而遭致刮痕(Nicks)、錘痕(Peened Edges)和裂縫(Cracks)。塑料有可能滯留此處,

33、時間一長就分解氧化,分解氧化的高分子一旦脫落,進入型腔,形成銀線。3. 型腔進水模具若有裂縫(Cracks),冷卻水可能滲進型腔。 水和高溫融膠接觸,變成蒸氣,捲入融膠,形成銀線。裂縫若小,或可焊補。最好還是將有裂縫的模板或零件更新。,條紋(Streak),4. 模溫太低夏天露點(Dew Point)常達24C,如果冷卻水溫度低於24C,模面會形成小到難以辨認的冷凝水珠。昇高水溫、縮短開模時間或/和採用除濕裝備,可以防止問題發生。,條紋(Streak),射出成型機1. 融膠溫度太高融膠溫度太高時,會分解氧化。 射出時,分解氧化的分子會浮到成型品表面,形成銀線。檢查噴嘴溫度是否太高。若是如此,降

34、溫至塑料幾近凝結時,開始加溫,每次增溫6C,直到融膠呈溫暖蜂蜜(Warm Honey)狀為止。 這時的溫度近乎理想。降低料溫,融膠不易分解氧化,銀線或可消除。2. 射速太快,條紋(Streak),3. 螺桿轉速太快螺桿轉速太快,生成的磨擦熱大,捲入融膠的空氣多,高分子被分解氧化的機率大。容易產生銀線。降低螺桿轉速,使得融膠得以適當的塑化混煉,空氣也不至於捲入,銀線就不容易產生。如果使用25.4mm(1 in)直徑的螺桿,螺桿轉速可以從120rpm(每分鐘120轉)調起。4. 背壓(Back Pressure)太高,條紋(Streak),5. 噴嘴太小或堵塞當噴嘴太小或堵塞時,融膠會分解氧化,射

35、入型腔後以銀線形式顯現。再檢查噴嘴是否被金屬顆粒(Metal Particles)或木屑(Wood Chips)等異物堵塞。 若是如此,移除異物,將噴嘴內孔研磨打光(Stoned and Polished), 以去除所有毛邊(Burrs)和刮痕(Nicks)。最後檢查噴嘴孔徑和推拔角(Taper),看其是否符合目前工作須要。 比如說通用性噴嘴採用無推拔角之單一孔徑,ABS噴嘴採用標準的正推拔角(Forward Tapered)之孔,尼龍(Nylon)噴嘴採用倒推拔角(Reverse Tapered)之孔。CAE (如Moldflow)模擬,可以預測融膠通過噴嘴時的溫度和剪切速率(Shear R

36、ate)。 這兩個參數都和高分子分解氧化有關,而CAE (如Moldlfow)一般都會提供各種塑料料溫和剪切速率的上限,CAE工程師可以根據分析結果作相應的調整,很快找出適當的噴嘴尺寸和設定溫度。,條紋(Streak),6. 射料量(Shot Size)太小理想的射料量是料管料量(Barrel Size)的20%到80%。當射料量小於料管料量)的20%時,塑料在料管內停留過久,融膠因過熱而分解氧化,射入型腔後以銀線形式在成型品的表面顯現。模具要和射出成型機相當。 射料量(包括型腔和冷流道內的塑料量)應是料管料量的20%到80%。 如果塑料是PVC之類的熱敏感性者,射料量可接近料管料量80%。

37、如果塑料是PE之類的熱安定性者,射料量可接近料管料量20%。,條紋(Streak),7. 空氣(Air)或氣體(Gas)受困融膠在塑化過程中會釋放一些氣體,螺桿旋轉時,空氣和氣體會捲入融膠。 空氣和揮發性的氣體(Volatiles)會促進融膠分解氧化,分解氧化的塑膠射入型腔就形成銀線。增加背壓可以將料管中融膠中較多的揮發性氣體擠出。 流道末端要設排氣口,在融膠進澆前僅可能排除所有的氣體。銀線可望消除。,8. 清料(Purging)不當換料射出成型時,舊料或/和清料劑(Purgent Agent; PE為常用者)若未清除乾淨,和新料一塊射出,舊料或/和清料劑在料管停留時間長,有可能分解氧化,分解

38、氧化的塑膠射入型腔就形成銀線。用新料清舊料或/和清料劑,至少要射料20次,如果射料量接近料管料量20%,還要多射幾次(大於20次),以確保舊料或/和清料劑清除乾淨。檢查澆口和流道。焊補(Weld)、切削(Cut)、打磨(Stone)以及打光(Polish), 以去除所有毛邊、刮痕、錘痕和裂縫。,條紋(Streak),操作員1. 習慣不好操作員過早或過晚開關成型機的門,塑料運送員不照規定運送塑料等等,都會使得成型結果前後不一致,當料管加熱器因不規律的熱損失而試圖及時補充熱量時,塑料溫度不易均一,而有熱點(Hot Spot)產生,熱點處高分子有可能分解氧化,分解氧化的融膠射入型腔形成銀線。平常應該

39、不斷的教育操作員,讓大家瞭解成型循環不一致可能帶來的麻煩,認清保持良好成型操作習慣的重要性。適當的輪班休息,可以防止操作員因為體力不繼、精神不集中,而造成失誤。採用機器人(Robots)等進行自動化是保持成型循環一致的一條路。,條紋(Streak),水氣條紋(Moisture Streak),水氣條紋(Moisture Streak): 塑料在貯存和成型過程中,吸收潮氣,在融膠內蒸發成水蒸氣。 水蒸氣在接近波前時形成氣泡(Blister),並逐漸膨脹,氣泡到了波前時爆裂,並捲到模面,被拉長凍結。,水氣條紋(Moisture Streak),水氣條紋(Moisture Streak),塑料1.

40、乾燥不足2. 材料貯存不當1. 模溫控制系統漏水2. 模面形成凝結水,模具,水氣條紋(Moisture Streak),射出成型機1. 融膠溫度太高2. 射速太快3. 螺桿轉速太快,塑化時剪切速率太大,4. 停留時間過長,色彩條紋 (Color Streak),色彩條紋 (Color Streak),塑料1. 著色時,顏料(Pigment)凝集成塊使得色彩濃度不同。 塑膠、成型參數、 黏著劑(Adhesives)和其他添加劑(Additives)都有可能造成這種分布不勻的現象。2. 在自廠以染料(Dye)染色時,染料顆粒在融膠內沒有完全溶解。,射出成型機顏料對過高的成型溫度和過長的停留時間敏感

41、,以致變色。 這種色變若是由於熱裂解,可歸類為燃燒線條(Burnt Streak) 。,色彩條紋 (Color Streak),空氣條紋(Air Streak),模具1. 充填時空氣無法及時逸出,帶到產品表面,並且在流動的方向被拉伸。 2. 在浮或凹字、肋、拱形物、以及凹處下游積聚的空氣有可能被後到的融膠蓋住,形成空氣條紋或鉤狀空氣囊(Air Hook)。射出成型機螺桿倒退釋壓時,吸入空氣,射出時,空氣被捲經澆口,進入模穴,推到模壁(澆口附近尤多),並被凝結的塑膠包圍,形成空氣條紋。,空氣條紋(Air Streak),玻纖條紋(Glass Fiber Streak),塑料1. 玻纖被波前捲到模

42、壁時,立即凝結,這時玻纖四周並沒有足夠的融膠包圍。 玻纖和塑膠的收縮比是1:200,玻纖妨礙了塑膠的收縮,使得表面不勻。,玻纖條紋(Glass Fiber Streak),融接線(Weld Line),融接線(Weld Line)的定義: 融膠波前相遇時形成的線條,融接線(Weld Line),塑料1. 流動性不佳流長對壁厚比(Flow Length to Thickness Ratio)大的型腔,須以易流塑料充填。 如果塑料流動性不夠好,融膠波前愈走愈慢,愈慢愈冷,當融接線形成時,波前溫度已經降得太低,接合不良,線條明顯。材料廠商根據特定設計,可以提供專業的建議:即那一種塑料適用於某一特定設

43、計。CAE(如Moldflow) 模擬可以驗證提議的塑料能否能形成品質較佳的融接線。,融接線(Weld Line),2. 添加補強料(Reinforcement)太多當補強料的百分比增加時,融接線的強度降低。 未添加補強料的塑料所形成的融接線可維持原材料強度的80-100%。 加了補強料的塑料所形成的融接線往往無法維持原材料強度的80%。 加了30%玻纖的PP,其對頭波前形成的融接線只有原材料強度的34%。 加了30%玻纖的PC,其對頭波前形成的融接線只有原材料強度的64%。當補強料的長徑比(Aspect Ratio)增加時,融接線的強度降低。 就融接線的強度而言,短纖比長纖(Long Fib

44、er)好,磨碎的纖維和珠粒(Milled Fibers and Beads)又比短纖(Short Fiber)好。,融接線(Weld Line),製品1. 壁厚太薄或壁厚差異太大2. 波前遇合角(Meeting Angle)太小當波前遇合角小於135時,形成融接線(Weld Line),大於135時,形成融合線(Meld Line)。 融接線(Weld Line)較之融合線(Meld Line),兩邊分子相互擴散得少,品質較差。 當遇合角在120到150之間時,融接線表面痕跡逐漸消失。遇合角的加大,可藉製品厚度調整、澆口位置和數目更改、流道位置和尺寸改變等達到目的。 這都可借助CAE(如Mol

45、dflow)來作驗證,融接線(Weld Line),模具1. 模溫太低模溫太低,融膠波前形成融接線時,溫度已經降得太低,接合不良,線條明顯。提高模溫,可以改善融接線品質。模溫可從材料廠商的建議值開始設定。 每次調整的增量可為5C,射膠10次,成型情況穩定後,根據結果,決定是否進一步調整。,融接線(Weld Line),2. 澆道、流道或/和澆口位置不當或/和太小或/和太長澆道、流道或/和澆口位置不當時,融接線會在外觀或強度敏感處產生。澆道、流道或/和澆口太小或/和太長,流阻提高,如果射壓不足,融膠波前形成融接線時,溫度已經降得太低,接合不良,線條明顯。澆口的長度一般小於1mm。 長於此,易生問

46、題。澆口嵌塊的使用,使得澆口尺寸較易修改。 澆口從小開始試,增量以10%為原則。譬如0.50mm太小,下一次就試0.55mm。以CAE(如Moldflow)在電腦上對不同的融膠傳送系統(包括澆道、流道和澆口)的充填進行模擬分析,找出所有融接線的位置及其品質,是幫助設計的有效工具。,融接線(Weld Line),1. 3.排氣不良融接線收口處須加排氣,若是排氣不良,線條明顯。 有時可在融接 線收口處加一溢料井,以改善融接線的品質。,融接線(Weld Line),射出成型機1. 料管溫度太低料管溫度太低時,融膠波前形成融接線時,溫度太低,接合不良,線條明顯。提高料溫,使得融膠波前在形成融接線時,溫

47、度適中,線條不明顯。融接線形成時,相遇二波前溫度的差異和各波前的溫度,以及融接線形成後壓力的大小,決定了融接線的品質。 溫度愈低、溫差愈大(10C以上)、壓力愈小,品質愈差。 CAE (如Moldflow)模擬,可以提供融接線形成時,融接線附近的溫度分布,以及融接線形成後的壓力分布,是幫助判別融接線好壞的有效工具。,融接線(Weld Line),2. 背壓不足背壓可以增加相對運動的融膠分子間的阻力和磨擦熱。 此一磨擦熱幫助塑化和促進均勻混煉。背壓不足,會使融膠無法獲得足夠的熱量。 低溫融膠波前形成的融接線,由於接合不良,線條明顯。提高背壓,可以改善融接線品質。 (材料廠商可以提供具體的建議。)

48、背壓可從3Bar(50psi)開始,每次增加0.3Bar(5psi),直到融接線變得不明顯為止。CAE (如Moldflow)模擬,可以提供融接線形成時,融接線附近的溫度分布,以及融接線形成後的壓力分布,是幫助判別融接線好壞的有效工具。,融接線(Weld Line),3. 射壓或射速過低射壓或射速過低,融膠波前形成融接線時,溫度已經降得太低,接合不良,線條明顯。增加射壓或射速自然可以改善。射壓和射速是相關連的,同時增加二者並不恰當。因為進行調整前,並不清楚造成融接線明顯的原因是射壓還是射速。 應擇一調整,觀其後效,再決定下一步動作。每次射壓或射速調整的增量以10%為原則。 每次調整後,大約要射膠10次才可達到穩定狀態。 CAE (如Moldflow)模擬可以驗證不同射壓或射速的適切性。,融接線(Weld Line),

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