Oorzaken en oplossingen van bellen | Defecten bij spuitgieten

In spuitgietenbubbels zijn niet gebruikelijk spuitgietfout in het algemeen kleine werkplaatsen. Bubbels komen vooral voor bij niet-grote transparante producten; kleine transparante producten zijn niet gevoelig voor bubbels, terwijl niet-transparante producten meestal geen specifieke vereisten hebben. Vandaag richten we ons op luchtbellen bij spuitgieten in het kader van ons onderzoek naar vormfouten.

Als je meer wilt weten over andere spuitgietfouten, klik dan op de onderstaande link voor meer informatie.

Wat zijn luchtbellen in spuitgietproducten?

Bellen ontstaan wanneer gassen in de matrijsholte worden ingesloten tijdens het stromen van de gesmolten kunststof. Als deze gassen niet goed ontlucht worden, blijven ze vastzitten en vormen ze bellen of ontstaan er holtes waar de holte niet volledig gevuld is. Dit heeft invloed op het latere gieteffect en de kwaliteit van het product.

Voor technici vereist het aanpakken van luchtbellen in producten vaak meer dan alleen het verlagen van de snelheid en de smelttemperatuur. Het aanpassen van transparante producten is een van de meest uitdagende defecten bij spuitgieten.

Methoden om onderscheid te maken tussen luchtbellen en vacuümleemtes:

Luchtbellen en vacuümleemtes zijn verschillend. Vacuümleemtes ontstaan door ongelijkmatig afkoelen en krimpen na het gietproces, vaak door een ongelijke wanddikte. Binnenin is er eigenlijk geen lucht, alleen verzakkingssporen. Bubbels ontstaan meestal bij lasnaden of aan het einde van het vulproces door overmatige gassen in de matrijs die niet ontlucht worden tijdens het vullen, vooral bij grotere producten, wat resulteert in grote bubbels die een knallend geluid produceren wanneer het product gebroken wordt.

Samengevat zijn de meeste bubbels aanwezig wanneer de mal opengaat. Als er onmiddellijk na het ontvormen geen bellen zijn, maar er wel bellen verschijnen nadat het product een tijdje is afgekoeld, dan zijn dat vacuümleemtes (sink marks). Vacuümleemtes komen vaak voor bij dikkere delen en verschijnen meestal afzonderlijk. Luchtbellen verschijnen aan de uiteinden van producten of op kruispunten, vaak in veelvoud. Daarom kan een duidelijk begrip van het type luchtbellen aanzienlijk helpen tijdens het afstellen van de machine.

Oorzaken van bellen in kunststof producten en oplossingen:

Overmatige luchtinsluiting tijdens het schroefplastificeerproces.

Oorzaakanalyse:

Als de toevoersnelheid te hoog is of de tegendruk te laag tijdens het schroefplastificeerproces, komt het materiaal voortijdig in het plastificeergedeelte van het vat, waardoor er te veel lucht wordt ingesloten. Tijdens de doseerfase vermengt de lucht zich met de smelt en kan niet worden afgevoerd via de openingen van de poort en de spuitmond. Tijdens het injecteren worden zowel gas als smelt in de matrijsholte geïnjecteerd, waardoor luchtbellen ontstaan.

Oplossingen:

1. Verlaag de rotatiesnelheid van de schroef.

2. Verhoog de tegendruk volgens de verwerkingsnormen.

Overmatig vocht in de smelt.

Oorzaakanalyse:

1. Onjuist opgeslagen of zeer hygroscopische materialen kunnen te veel vocht bevatten. Als het niet voldoende gedroogd is voor het gieten, treedt hydrolyse bij hoge temperatuur op in het vat, waardoor gassen in de smelt worden ingesloten.

2. Slechte thermische stabiliteit van het plastic, gebruik van gerecycled materiaal met een losse structuur of opname van lucht in de materiaaldeeltjes.

3. Gebruik van gerecyclede materialen die de processtandaardratio overschrijden, over het algemeen niet meer dan 20% van de grondstofratio.

Oplossingen:

1. Controleer of het vaten droogsysteem goed werkt en droog de materialen grondig volgens de verwerkingsnormen.

2. Verlaag de temperatuur van het vat op de juiste manier.

3. Verminder de injectiesnelheid.

4. Verhoog de tegendruk.

Thermische degradatie van materiaal

Oorzaakanalyse:

1. Te hoge temperatuurinstellingen van het vat (ongecontroleerde verwarmingsapparaten) die leiden tot thermische degradatie van het materiaal.

2. Smelt blijft te lang in het vat, wat leidt tot thermische degradatie.

3. 3. Overmatige afschuifwarmte door te hoge injectiesnelheden tijdens het vullen, meestal in de buurt van de gate.

4. Overmatige tegendruk veroorzaakt wrijvingswarmte tijdens het draaien van de schroef, wat leidt tot thermische degradatie.

Oplossingen:

1. Verlaag de temperatuur van het vat op de juiste manier.

2. Minimaliseer ongeplande stops en verkort de cyclustijd van het spuitgieten. In het algemeen mag de smelt niet langer dan vijf minuten in het vat blijven. Het vat moet worden geleegd voordat het injecteren wordt hervat.

3. Pas de procesparameters opnieuw aan door de injectiesnelheid en -druk te verlagen.

4. Verminder de tegendruk.

Slechte ontluchting van schimmel

Oorzaakanalyse:

1. Onvolledige matrijsontluchting, ontbreken van noodzakelijke ontluchtingssleuven op de deellijnof geblokkeerde en vervormde ontluchtingskanalen. Diepe delen van het product missen noodzakelijke matrijsinzetstukken en ontluchtingspennen, waardoor de smelt zich ophoopt en niet ontlucht tijdens het vullen.

2. Luchtbelvorming aan het einde van het vullen, vooral bij hoeken (bijv. schuivers).

3. Type met gasontluchting hardlopers, Te hoge temperaturen van de hete runners die thermische ontbinding en belvorming veroorzaken.

4. Slechte oppervlakteafwerking van de matrijs, waardoor hoge wrijving ontstaat tijdens het smelten, wat leidt tot thermische ontbinding van het materiaal.

5. Verkeerd gekozen locatie van de poort of te kleine poortgrootte, waardoor er plaatselijk gasbellen opgesloten zitten door slechte ontluchting van de mal.

Oplossingen:

1. Voeg op basis van de locatie van de bellen ontluchtingssleuven toe of vergroot deze om de ontluchting van de mal te verbeteren.

2. Verbeter de matrijsstructuur, vermijd scherpe hoeken en pas meertrapsinjectiemethoden toe om de injectiedruk en -snelheid in secties te regelen, zodat de druk en snelheid op plaatsen met een hoge luchtbel worden verlaagd.

3. Verlaag de temperatuur van de verwarmingsspiralen, verhoog de tegendruk om de hoeveelheid gas die in het vat wordt getrokken te verminderen en vergroot het vulvolume.

Onjuiste spuitgietomstandigheden.

Oorzaakanalyse:

1. De spuitgietsnelheid is te hoog, waardoor gassen in de matrijs niet tijdig worden afgevoerd en in het gesmolten plastic blijven hangen, wat leidt tot ingesloten gasbellen.

2. Overmatige vattemperatuur, waardoor de vloeibaarheid van het materiaal groter wordt dan de werkelijke vloei-eigenschappen.

3. Overmatige tegendruk, waardoor de smelttemperatuur stijgt en de vloeibaarheid toeneemt.

4. Te hoge klemdruk, waardoor de matrijs te stevig vastzit, waardoor gas zich ophoopt en niet kan ontluchten.

Oplossingen:

1. De ontluchtingsdiepte vergroten en injectie in meerdere fasen toepassen, waarbij de injectiedruk en -snelheid in de gebieden met belvorming worden verlaagd.

2. Stel de temperatuur in volgens de verwerkingsnormen van het materiaal en detecteer indien nodig de werkelijke smelttemperatuur om de kans op thermische ontbinding van de smelt te verkleinen.

3. Een te hoge tegendruk kan thermische degradatie van de smelt en belvorming veroorzaken, terwijl een te lage tegendruk ook kan leiden tot belvorming door luchtinsluiting. Stel de tegendrukwaarde in volgens de verwerkingsnormen van het materiaal.

4. Het verlagen van de klemdruk kan problemen met het insluiten van matrijsgas aanzienlijk oplossen, maar het kan ook leiden tot andere processtoringen zoals brandwonden en flash.

Conclusie

Luchtbellen zijn een uniek defect in transparante spuitgietproducten. Aangezien veel kunststofmaterialen transparant kunnen zijn, komen luchtbelproblemen ook vaak voor bij spuitgietfabrieken. Als je zaken met betrekking tot spuitgietbellen wilt delen, neem dan contact met me op via mijn e-mailadres: [email protected]