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I tipi più completi di difetti dello stampaggio a iniezione

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I difetti di stampaggio a iniezione sono problemi che tutti i professionisti dello stampaggio a iniezione e gli addetti agli stampi incontrano. I difetti di stampaggio a iniezione sono numerosi e derivano da varie cause, che possono riguardare la progettazione dello stampo, le operazioni di stampaggio a iniezione, i problemi delle materie prime e altri fattori.

We cannot assume that an injection molding factory with defects is not a good company, because defects are almost inevitable in all injection molding production. The truly good injection molding companies are those that can respond quickly to defects and solve problems effectively.

Questo articolo raccoglie tutti i tipi di difetti di stampaggio a iniezione riscontrati da FirstMold in oltre dieci anni di esperienza di produzione. Fornisce una breve spiegazione dei tipi di difetti. Se siete ricercatori sullo stampaggio a iniezione o sugli stampi, potete approfondire i tipi di difetti specifici dello stampaggio a iniezione nelle pagine dedicate.

Se siete un progettista di prodotti o qualcuno che esternalizza la produzione, dovreste anche essere a conoscenza dei vari difetti di stampaggio a iniezione discussi in questo articolo, poiché questa conoscenza vi aiuterà notevolmente nell'accettazione dei prodotti e nella definizione degli standard di esternalizzazione della produzione.

Cosa sono i difetti dello stampaggio a iniezione

Durante il processo di stampaggio dei prodotti in plastica, a causa delle diverse attrezzature di lavorazione, delle diverse prestazioni di stampaggio e dell'ampia varietà di materie prime, unite alle condizioni operative delle attrezzature, alla struttura della cavità degli stampi e alle proprietà reologiche dei materiali, la qualità intrinseca ed esterna dei pezzi presenta spesso diversi difetti.

Molti difetti dello stampaggio a iniezione possono essere risolti regolando in modo affidabile le condizioni operative.

FirstMold ha riassunto i seguenti difetti di stampaggio a iniezione:

Colpi corti, segni di affondamento, linee di saldatura, linee di flusso, scarsa lucentezza, vuoti, punti neri, bagliori, deformazioni, scarsa sformatura, intorbidimento, segni di strombatura, bruciature, getti, striature argentate, bave, delaminazione superficiale, bolle, scolorimento, vuoti, ecc.

The main causes of these defects focus on several factors: mold temperature, runner temperature, injection speed, injection pressure, holding pressure, position, holding time, switchover point, clamping force, cooling time, barrel temperature, material baking temperature, plasticizing speed, mold opening speed, backpressure, etc.

Tipi di difetti dello stampaggio a iniezione

1. Scatti brevi

I colpi corti si riferiscono a un riempimento incompleto alla fine del flusso di materiale o a un parziale sotto-riempimento in stampi a più cavità, in particolare nelle aree a pareti sottili o alla fine del percorso di flusso. Si tratta di un difetto molto comune nello stampaggio a iniezione.

Cause:

  1. Eccessiva resistenza al flusso, che causa l'interruzione del flusso della colata.
  2. I fattori che influenzano la lunghezza del flusso di fusione sono: spessore della parete del pezzo, temperatura dello stampo, pressione di iniezione, temperatura della colata e composizione del materiale.

2. Flash

Flash in injection molded parts refers to the irregular excess material that appears at the edges of the molded product. It usually occurs along the parting lines of the injection mold, and sometimes at locations such as ejector pins and inserts. Injection molding flash is the most frequent injection molding defect that can occur in the injection molding industry.

Cause:

  1. Forza di serraggio insufficiente.
  2. La temperatura di fusione è troppo alta.
  3. Cattiva progettazione dello stampo.
  4. Controllo improprio delle condizioni di processo.

3. Warpage

Warpage refers to the distortion of the surface of a plastic part that does not form according to the designed shape, typically caused by uneven sink marks of the molded part.

Cause:

  1. La temperatura della canna è troppo bassa; la temperatura dell'ugello è troppo bassa.
  2. La temperatura di fusione è troppo bassa e/o la pressione di iniezione è troppo alta.
  3. Pressione o tempo di mantenimento inadeguati.
  4. Tempo di permanenza improprio; tempo di ciclo improprio.
  5. Differenza di temperatura significativa tra il nucleo e la cavità; la temperatura dello stampo è troppo bassa.
  6. Eccessiva differenza di spessore tra le diverse parti della cavità dello stampo.
  7. Numero o posizione impropria dei cancelli.
  8. Le porte, le guide o/e le dimensioni delle porte sono troppo piccole o/e troppo lunghe.
  9. Espulsione non uniforme.

4. Black Specks (Dark Spots)

I punti neri contribuiscono in modo significativo al tasso di difettosità dello stampaggio a iniezione durante la normale produzione, soprattutto perché compromettono l'aspetto del prodotto, portando alla rottamazione. La maggior parte dei punti neri è costituita da sostanze estranee, non correlate alle materie prime. Tuttavia, una minoranza di macchie scure e impurità proviene dalle materie prime stesse.

Cause

Prima dello stampaggioDopo lo stampaggio
1. Le impurità presenti nelle materie prime durante la lavorazione provocano la comparsa di macchie nere.1. Materiale dello stampo scadente, superfici di separazione o superfici di formatura che rilasciano polvere di ferro, causando punti neri.
2. Le impurità della granulazione causano macchie nere.2. I perni di espulsione ruvidi tendono a bruciare e a spargere polvere di ferro, causando macchie nere.
3. Contaminazione con masterbatch di colore o materiale macchiato e scarti.3. La rettifica dei blocchetti di scorrimento produce limatura di ferro, causando macchie nere.
4. Miscelazione di materiali a basso punto di fusione con particelle ad alto punto di fusione.4. Le perdite all'interno dei blocchi di scorrimento causano ruggine o altre macchie; la ruggine e le macchie espulse dal movimento del blocco di scorrimento possono finire sul prodotto e formare macchie nere.
5. Impurità introdotte durante l'imballaggio, il trasporto e lo stoccaggio.
6. Contaminazione delle materie prime durante il processo di alimentazione.
7. Carbonizzazione delle materie prime.
8. Gli additivi si degradano o si decompongono, causando la decolorazione.

5. Bubbles

Bolle: Le bolle nei prodotti in plastica sono spesso causate dall'interferenza dei gas durante il processo di stampaggio. Ciò può comportare la comparsa di segni di strombatura o di piccole bolle sulla superficie del prodotto, oppure la formazione di bolle all'interno delle sezioni più spesse del prodotto. Le fonti di questi gas sono dovute principalmente alla presenza di umidità, sostanze volatili o lubrificanti in eccesso nelle materie prime, oppure ai gas di degradazione prodotti quando la plastica viene riscaldata troppo a lungo ad alte temperature. 

Cause:

  • Elevato contenuto di umidità nelle materie prime.
  • Aria intrappolata nelle materie prime.
  • Degradazione del polimero.
  • Contaminazione del materiale.
  • Temperatura eccessiva della canna.
  • Scarsa plastificazione della massa.
  • Volume di iniezione insufficiente.

6. Segni di bruciatura

Le bruciature si riferiscono ai danni causati alla plastica fusa a causa di una temperatura eccessiva o di un tempo di permanenza prolungato, che si decompone e rilascia gas, dando origine a evidenti macchie marroni o argentate. Cause:

  1. Incapacità di evacuare prontamente l'aria dalla cavità dello stampo.
  2. Degradazione del materiale: a. Temperatura di fusione eccessivamente elevata. b. Velocità della vite eccessivamente elevata. c. Progettazione errata del sistema di scorrimento.

7. Superficie ricca di fibre di vetro (emersione del vetro in superficie):

Per migliorare la forza e la resistenza alle temperature dei prodotti, le fibre di vetro vengono utilizzate per rinforzare le materie plastiche. Se da un lato le fibre di vetro contribuiscono a migliorare le prestazioni, dall'altro le loro differenze intrinseche rispetto alla matrice plastica portano a problemi di compatibilità. L'emergenza delle fibre di vetro è una manifestazione diretta di questi problemi di compatibilità.

Cause:

  1. Le fibre di vetro hanno una fluidità molto più scarsa rispetto alla plastica. Quando la plastica scorre nello stampo, si sposta dagli strati centrali in avanti, rotolando verso l'esterno, per cui i materiali con la migliore scorrevolezza raggiungono la parte anteriore, mentre quelli con scarsa scorrevolezza rimangono sulla superficie dello stampo.
  2. Le fibre di vetro favoriscono la cristallizzazione e materiali come il PP e il PA sono cristallini. Cristallizzano e si raffreddano rapidamente; se il raffreddamento è rapido, diventa difficile per la resina ricoprire e contenere completamente le fibre di vetro, causandone l'emersione.

8. Discoloration/Off Color:

Per decolorazione si intendono le variazioni di colore della superficie di un prodotto dovute a molteplici fattori, tra cui le differenze nelle proprietà del materiale e le condizioni di lavorazione. Tali variazioni di colore possono rendere i prodotti particolarmente inaccettabili se la chiarezza è fondamentale. I fattori che influenzano il colore includono il colore di base della resina grezza, i coloranti (masterbatches o pigmenti), la compatibilità dei coloranti con la resina, i processi di stampaggio a iniezione, la macchina di stampaggio a iniezione e lo stampo.

Cause:

  1. Maggiore è la differenza tra i colori di base della resina grezza, più significativa è la variazione di colore del prodotto.
  2. Il colore di base, la stabilità termica, la disperdibilità e la capacità coprente dei coloranti.
  3. Compatibilità dei coloranti con la resina grezza.
  4. Le variazioni della temperatura di iniezione possono influenzare direttamente la temperatura del materiale, causando così cambiamenti nel colore del prodotto.
  5. Una cattiva ventilazione dello stampo può causare una compressione adiabatica della plastica che reagisce violentemente con l'ossigeno.
  6. Le dimensioni dell'ugello della macchina per lo stampaggio a iniezione possono influire sul colore del prodotto influenzando la velocità di taglio del materiale.
  7. Altri fattori come il tempo di stoccaggio, le impurità nelle materie prime (umidità, scarti, ecc.) e gli additivi.

9. Fragilità

La fragilità nei pezzi stampati si riferisce ad alcune aree di un pezzo che diventano inclini alla rottura o alla fessurazione. È dovuta principalmente alla degradazione del materiale, che provoca la rottura delle catene molecolari nei polimeri, riducendo il loro peso molecolare e quindi deteriorando le proprietà fisiche complessive del polimero.

Cause:

  1. Condizioni di essiccazione inadeguate.
  2. Impostazioni errate della temperatura di stampaggio a iniezione.
  3. Sistemi di cancelli e guide di scorrimento mal progettati.
  4. Design della vite inadeguato.
  5. Bassa resistenza della linea di saldatura.
  6. Uso eccessivo di materiali riciclati.

10. Strisce d'argento

Le striature d'argento sono difetti di stampaggio a iniezione sottili, allungati e simili a scanalature che appaiono perpendicolarmente alla direzione della sollecitazione principale sui polimeri. Questi difetti comprendono bolle superficiali e vuoti interni e possono causare incongruenze nella finitura superficiale dei pezzi stampati a iniezione, con conseguente aspetto argentato.

Cause:

  1. Elevato contenuto di umidità nelle materie prime.
  2. Aria intrappolata nelle materie prime.
  3. Degradazione del polimero dovuta a: a) contaminazione del materiale. b) temperatura eccessiva della canna. c) volume di iniezione insufficiente.

11. Jetting (linee di getto):

Il getto si verifica quando il materiale fuso scorre ad alta velocità attraverso aree strette come l'ugello, il canale o la porta e poi entra improvvisamente in un'area più aperta e relativamente più ampia. Il materiale fuso si piega e serpeggia lungo la direzione del flusso e, a contatto con la superficie dello stampo, si raffredda rapidamente. Se questa porzione di materiale non si fonde bene con la resina che entra successivamente nella cavità, si possono formare linee di getto sul prodotto.

Cause:

La causa principale è la velocità di iniezione troppo elevata della resina a partire dalla porta. Se la plastica entra nella porta senza incontrare ostacoli e percorre un lungo tragitto prima di entrare in contatto con l'area principale dello stampo, si raffredda rapidamente, dando luogo a un getto.

12. Linee di saldatura

Le linee di saldatura si riferiscono ai difetti di superficie dello stampaggio a iniezione che si verificano dove due fronti di flusso si incontrano e si saldano, noti anche come linee di maglia o linee di fusione. Nella maggior parte dei casi, le linee di saldatura sono i punti di un pezzo stampato a iniezione in cui le proprietà ottiche e la resistenza meccanica sono più deboli. Lungo queste linee possono comparire tacche o scolorimenti.

Cause:

  1. Una temperatura e una pressione insufficienti alla giunzione dei flussi di fusione rendono difficile il riempimento dei bordi e degli angoli dei fronti di flusso. Sulle superfici lisce si notano chiaramente gli intagli lungo le linee di saldatura, mentre sulle superfici strutturate si può notare una differenza di lucentezza ai bordi delle linee.
  2. Poiché l'unione dei flussi di fusione non è omogenea, ciò può portare alla formazione di punti deboli.
  3. Se si utilizzano plastiche contenenti additivi (come i coloranti), gli additivi possono allinearsi in modo ordinato vicino alle linee di saldatura a causa della direzione del flusso, causando deviazioni di colore più evidenti in prossimità delle linee di saldatura.

13. Segni di lavandino

Sink marks are localized depressions on the surface of a product, typically occurring where there are variations in wall thickness, such as at ribs, bosses, or internal grids. If restringimento is not properly accommodated, it can lead to voids.

Cause:

  1. Problemi materiali:
    • Eccessivo ritiro del materiale.
  2. Problemi di muffa:
    • Progettazione impropria del prodotto con spessore delle pareti eccessivo o non uniforme.
    • Le porte sono troppo piccole o le guide troppo strette o poco profonde, causando un raffreddamento prematuro della colata durante il riempimento.
    • Raffreddamento non uniforme dello stampo.
  3. Processo di stampaggio:
    • Insufficient injection pressure and inadequate compensation for sink marks.
    • Velocità di iniezione troppo elevata, tempi di iniezione e di mantenimento insufficienti e gate non solidificato al termine della pressione di mantenimento.
    • La temperatura di fusione è troppo elevata, il che può causare segni di affossamento nelle aree con pareti o nervature più spesse.

14. Flow Marks

I segni di flusso si riferiscono a difetti superficiali ondulati in prossimità del gate, caratterizzati da tracce di flusso di resina che formano cerchi concentrici centrati intorno alla direzione del gate, imprimendosi sulla superficie del prodotto stampato.

Cause:

  1. La temperatura di fusione è troppo bassa.
  2. La temperatura dello stampo è troppo bassa.
  3. La velocità di iniezione è troppo bassa.
  4. La pressione di iniezione è troppo bassa.
  5. Le dimensioni delle guide e dei cancelli sono troppo piccole.

15. Ejector Pin Marks (Ejected Mark)

Le marcature dei perni di espulsione si riferiscono generalmente ai segni visibili sulla superficie del prodotto finito causati dai perni di espulsione, come sbiancamenti o sporgenze, nonché segni scuri o ombre (senza sporgenze o rientranze) che appaiono nella posizione direttamente opposta ai perni di espulsione.

Cause:

  1. Design del prodotto irragionevole, compresa la progettazione della forma del prodotto.
  2. Progettazione irragionevole dello stampo, compresi il sistema di chiusura, il design del cancello, il sistema di espulsione, il sistema di raffreddamento dello stampo e il sistema di sfiato dello stampo.
  3. Parametri macchina irragionevoli, tra cui parametri di iniezione, parametri di pressione di mantenimento, parametri di temperatura dello stampo, parametri di temperatura del materiale, parametri di espulsione e parametri di forza di chiusura.
  4. Influenza irragionevole dei materiali, compresi i parametri di lavorazione dei materiali.

Conclusione

I difetti di stampaggio a iniezione sopra elencati sono comuni nella produzione di stampaggio a iniezione. Nelle applicazioni di produzione reali, possono verificarsi molti altri difetti di stampaggio a iniezione. In futuro analizzeremo e affronteremo uno per uno questi difetti comuni dello stampaggio a iniezione.

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