Najbardziej wszechstronne rodzaje wad formowania wtryskowego

Wady formowania wtryskowego są kwestiami, które napotka każdy praktyk formowania wtryskowego i pracownik formy. Te wady formowania wtryskowego są liczne i wynikają z różnych przyczyn, prawdopodobnie związanych z projektem formy, operacjami formowania wtryskowego, kwestiami surowców i innymi czynnikami.

Nie możemy zakładać, że fabryka formowania wtryskowego z wadami nie jest dobrą firmą, ponieważ wady są prawie nieuniknione w każdej produkcji wtryskowej. Naprawdę dobre firmy zajmujące się formowaniem wtryskowym to te, które potrafią szybko reagować na usterki i skutecznie rozwiązywać problemy.

W tym artykule zebrano wszystkie rodzaje wad formowania wtryskowego napotkanych przez FirstMold w ciągu ponad dziesięciu lat doświadczenia produkcyjnego. Zawiera on krótkie wyjaśnienie typów wad. Jeśli jesteś badaczem zajmującym się formowaniem wtryskowym lub badaczem form, możesz zagłębić się w konkretne typy wad formowania wtryskowego na dedykowanych stronach.

Jeśli jesteś projektantem produktu lub kimś, kto zleca produkcję produktu na zewnątrz, powinieneś być również świadomy różnych wad formowania wtryskowego omówionych w tym artykule, ponieważ wiedza ta znacznie pomoże ci w akceptacji produktu i ustaleniu standardów outsourcingu produkcji.

Czym są wady formowania wtryskowego?

Podczas procesu formowania produktów z tworzyw sztucznych, ze względu na zróżnicowany sprzęt do przetwarzania, różne wydajności formowania i szeroką gamę surowców, w połączeniu z warunkami pracy sprzętu, strukturą wnęk form i właściwościami reologicznymi materiałów, wewnętrzna i zewnętrzna jakość części często wykazuje różne wady.

Wiele wad formowania wtryskowego można usunąć poprzez niezawodne dostosowanie warunków pracy.

FirstMold podsumował następujące wady formowania wtryskowego:

Krótkie strzały, ślady zatopienia, linie spawania, linie płynięcia, słaby połysk, puste przestrzenie, czarne plamy, rozbłyski, wypaczenia, słabe rozformowanie, zmętnienie, ślady rozszczepienia, ślady przypalenia, strumienie, srebrne smugi, zadziory, rozwarstwienie powierzchni, pęcherzyki, przebarwienia, puste przestrzenie itp.

Główne przyczyny tych wad skupiają się na kilku czynnikach: temperatura formytemperatura pracy, prędkość wtryskuciśnienie wtrysku, ciśnienie trzymaniapozycja, czas utrzymywania, punkt przełączania, siła zacisku, czas chłodzenia, temperatura cylindra, temperatura wypalania materiału, prędkość plastyfikacji, prędkość otwierania formy, ciśnienie wsteczne itp.

Rodzaje wad formowania wtryskowego

1. Krótkie ujęcia

Krótkie wypływki odnoszą się do niepełnego wypełnienia na końcu przepływu materiału lub częściowego niedopełnienia w formach wielogniazdowych, szczególnie w obszarach cienkościennych lub na końcu ścieżki przepływu. Jest to bardzo powszechna wada formowania wtryskowego.

Przyczyny:

1. Nadmierny opór przepływu, powodujący zatrzymanie przepływu stopionego materiału.
2. Czynniki wpływające na długość przepływu stopu obejmują: grubość ścianki części, temperaturę formy, ciśnienie wtrysku, temperaturę stopu i skład materiału.

2. Flash

Błysk w częściach formowanych wtryskowo odnosi się do nieregularnego nadmiaru materiału, który pojawia się na krawędziach formowanego produktu. Zwykle występuje wzdłuż linie podziału formy wtryskowej, a czasami w miejscach takich jak trzpienie wypychaczy i wkładki. Błysk formowania wtryskowego jest najczęstszą wadą formowania wtryskowego, która może wystąpić w przemyśle formowania wtryskowego.

Przyczyny:

1. Niewystarczająca siła zacisku.
2. Temperatura topnienia jest zbyt wysoka.
3. Zły projekt formy.
4. Niewłaściwa kontrola warunków procesu.

3. Wypaczenie

Wypaczenie odnosi się do zniekształcenia powierzchni części z tworzywa sztucznego, która nie formuje się zgodnie z zaprojektowanym kształtem, zwykle spowodowanym nierównomiernym wypaczeniem. znaki zlewu formowanej części.

Przyczyny:

1. Temperatura cylindra jest zbyt niska; temperatura dyszy jest zbyt niska.
2. Temperatura topnienia jest zbyt niska i/lub ciśnienie wtrysku jest zbyt wysokie.
3. Niewłaściwe ciśnienie lub czas utrzymywania.
4. Niewłaściwy czas przebywania; niewłaściwy czas cyklu.
5. Znacząca różnica temperatur między rdzeniem a gniazdem; zbyt niska temperatura formy.
6. Nadmierna różnica grubości pomiędzy różnymi częściami gniazda formy.
7. Niewłaściwa liczba lub lokalizacja bramek.
8. Bramki, prowadnice lub/i rozmiary bramek są zbyt małe lub/i zbyt długie.
9. Nierównomierny wyrzut.

4. Czarne plamki (ciemne plamki)

Czarne plamki w znacznym stopniu przyczyniają się do wskaźnika wad formowania wtryskowego podczas normalnej produkcji, głównie dlatego, że wpływają na wygląd produktu, prowadząc do jego złomowania. Większość ciemnych plamek to substancje obce, niezwiązane z surowcami. Jednak mniejszość ciemnych plam i zanieczyszczeń pochodzi z samych surowców.

Przyczyny

5. Bąbelki

Pęcherzyki powietrza: Pęcherzyki w produktach z tworzyw sztucznych są często powodowane przez ingerencję gazów podczas procesu formowania. Może to skutkować pojawieniem się śladów odkształceń lub drobnych pęcherzyków na powierzchni produktu lub tworzeniem się pęcherzyków w grubszych częściach produktu. Źródła tych gazów wynikają głównie z obecności wilgoci, substancji lotnych lub nadmiernej ilości smarów w surowcach lub z gazów degradacyjnych wytwarzanych, gdy tworzywo sztuczne jest zbyt długo podgrzewane w wysokich temperaturach. 

Przyczyny:

• Wysoka zawartość wilgoci w surowcach.
• Powietrze uwięzione w surowcach.
• Degradacja polimerów.
• Zanieczyszczenie materiału.
• Zbyt wysoka temperatura beczki.
• Słaba plastyfikacja stopu.
• Niewystarczająca objętość wtrysku.

6. Ślady po oparzeniach

Ślady przypalenia odnoszą się do uszkodzeń spowodowanych przez stopiony plastik z powodu nadmiernej temperatury lub przedłużonego czasu przebywania, który rozkłada się i uwalnia gazy, powodując wyraźne brązowe lub srebrne ślady. Przyczyny:

1. Niemożność szybkiego usunięcia powietrza z gniazda formy.
2. Degradacja materiału: a. Zbyt wysoka temperatura topnienia. b. Zbyt wysoka prędkość obrotowa ślimaka. c. Nieprawidłowa konstrukcja systemu prowadnic.

7. Powierzchnia bogata w włókna szklane (pojawienie się szkła na powierzchni):

Aby zwiększyć wytrzymałość i odporność produktów na temperaturę, do wzmacniania tworzyw sztucznych stosuje się włókna szklane. Chociaż włókna szklane przyczyniają się do poprawy wydajności, ich nieodłączne różnice w stosunku do matrycy z tworzywa sztucznego prowadzą do problemów z kompatybilnością. Pojawienie się włókna szklanego jest bezpośrednim przejawem tych kwestii kompatybilności.

Przyczyny:

1. Włókna szklane mają znacznie gorszą płynność w porównaniu do tworzyw sztucznych. Gdy tworzywo sztuczne przepływa w formie, przesuwa się od środkowych warstw do przodu, tocząc się na zewnątrz, więc materiały o najlepszej płynności docierają do przodu, podczas gdy te o słabej płynności pozostają na powierzchni formy.
2. Włókna szklane sprzyjają krystalizacji, a materiały takie jak PP i PA są krystaliczne. Szybko krystalizują i schładzają się; jeśli chłodzenie jest szybkie, żywica ma trudności z pełnym pokryciem i zatrzymaniem włókien szklanych, co prowadzi do ich pojawienia się.

8. Przebarwienia/wyłączony kolor:

Odbarwienie odnosi się do zmian koloru powierzchni produktu spowodowanych wieloma czynnikami, w tym różnicami we właściwościach materiału i warunkach przetwarzania. Takie zmiany koloru mogą sprawić, że produkty będą szczególnie nieakceptowalne, jeśli przejrzystość ma krytyczne znaczenie. Czynniki wpływające na kolor obejmują kolor bazowy surowej żywicy, barwniki (koncentraty lub pigmenty), kompatybilność barwników z żywicą, procesy formowania wtryskowego, wtryskarkę i formę.

Przyczyny:

1. Im większa różnica w kolorach bazowych surowej żywicy, tym większe zróżnicowanie kolorów produktu.
2. Kolor bazowy, stabilność termiczna, dyspergowalność i zdolność krycia barwników.
3. Kompatybilność barwników z surową żywicą.
4. Zmiany temperatury wtrysku mogą bezpośrednio wpływać na temperaturę materiału, powodując zmiany koloru produktu.
5. Słaba wentylacja formy może spowodować, że tworzywo sztuczne zostanie adiabatycznie ściśnięte i wejdzie w gwałtowną reakcję z tlenem.
6. Rozmiar dyszy wtryskarki może wpływać na kolor produktu poprzez wpływ na szybkość ścinania materiału.
7. Inne czynniki, takie jak czas przechowywania, zanieczyszczenia w surowcach (wilgoć, resztki itp.) oraz dodatki.

9. Kruchość

Kruchość w formowanych częściach odnosi się do pewnych obszarów części, które stają się podatne na pękanie lub łamanie. Jest to głównie spowodowane degradacją materiału, która powoduje rozpad łańcuchów molekularnych w polimerach, zmniejszając ich masę cząsteczkową, a tym samym pogarszając ogólne właściwości fizyczne polimeru.

Przyczyny:

1. Niewłaściwe warunki suszenia.
2. Nieprawidłowe ustawienia temperatury formowania wtryskowego.
3. Źle zaprojektowane systemy bramek i prowadnic.
4. Niewłaściwa konstrukcja śruby.
5. Niska wytrzymałość linii spawania.
6. Nadmierne wykorzystanie materiałów pochodzących z recyklingu.

10. Srebrne smugi

Srebrne smugi to drobne, wydłużone i przypominające rowki wady formowania wtryskowego, które pojawiają się prostopadle do kierunku głównego naprężenia polimerów. Wady te obejmują pęcherzyki powierzchniowe i wewnętrzne puste przestrzenie i mogą powodować niespójności w wykończeniu powierzchni części formowanych wtryskowo, powodując srebrny wygląd.

Przyczyny:

1. Wysoka zawartość wilgoci w surowcach.
2. Powietrze uwięzione w surowcach.
3. Degradacja polimeru spowodowana: a) Zanieczyszczeniem materiału. b) Zbyt wysoką temperaturą cylindra. c) Niewystarczającą objętością wtrysku.

11. Jetting (linie odrzutowe):

Jetting występuje, gdy stopiony materiał przepływa z dużą prędkością przez wąskie obszary, takie jak dysza, kanał lub brama, a następnie nagle wchodzi w bardziej otwarty i stosunkowo szerszy obszar. Stopiony materiał wygina się i wije wzdłuż kierunku przepływu, a po zetknięciu z powierzchnią formy szybko się ochładza. Jeśli ta część materiału nie połączy się dobrze z żywicą, która następnie wejdzie do wnęki, na produkcie mogą powstać linie strumienia.

Przyczyny:

Główną przyczyną jest zbyt duża prędkość wtrysku żywicy rozpoczynająca się przy bramie. Jeśli tworzywo sztuczne wchodzi do bramy bez napotykania przeszkód i pokonuje dużą odległość przed zetknięciem się z głównym obszarem formy, szybko się ochładza, co prowadzi do strumieniowania.

12. Linie spawania

Linie zgrzewu odnoszą się do wad formowania wtryskowego powierzchni, które występują, gdy dwa fronty przepływu spotykają się i łączą ze sobą, znane również jako linie dzianiny lub linie spawania. W większości przypadków linie zgrzewu są miejscami na części formowanej wtryskowo, gdzie właściwości optyczne i wytrzymałość mechaniczna są najsłabsze. Wzdłuż tych linii mogą pojawić się nacięcia lub przebarwienia.

Przyczyny:

1. Niewystarczająca temperatura i ciśnienie na styku strumieni stopionego metalu utrudniają wypełnienie krawędzi i narożników frontów strumienia. Na gładkich powierzchniach wyraźnie widoczne są nacięcia wzdłuż linii spoiny, natomiast na powierzchniach teksturowanych może występować różnica połysku na krawędziach linii.
2. Ponieważ łączenie strumieni stopionego metalu nie jest jednorodne, może to prowadzić do powstawania słabych punktów.
3. Jeśli stosowane są tworzywa sztuczne zawierające dodatki (takie jak barwniki), dodatki mogą wyrównać się w pobliżu linii zgrzewu ze względu na kierunek przepływu, powodując bardziej zauważalne odchylenia koloru w pobliżu linii zgrzewu.

13. Znaki zlewu

Ślady zanurzenia to zlokalizowane wgłębienia na powierzchni produktu, zwykle występujące w miejscach, w których występują różnice w grubości ścianki, takie jak żebra, występy lub wewnętrzne siatki. Jeśli skurcz nie jest odpowiednio dostosowany, może to prowadzić do powstawania pustych przestrzeni.

Przyczyny:

1. Istotne kwestie:
   • Nadmierny skurcz materiału.
2. Problemy z pleśnią:
   • Niewłaściwa konstrukcja produktu z nadmierną lub nierówną grubością ścianek.
   • Bramy są zbyt małe lub prowadnice zbyt wąskie lub płytkie, co powoduje przedwczesne chłodzenie stopionego materiału podczas napełniania.
   • Nierównomierne chłodzenie formy.
3. Proces formowania:
   • Niewystarczające ciśnienie wtrysku i nieodpowiednia kompensacja zapadnięć.
   • Zbyt duża prędkość wtrysku, niewystarczające czasy wtrysku i podtrzymania oraz brama niezestalona do końca ciśnienia podtrzymania.
   • Temperatura topienia jest zbyt wysoka, co może prowadzić do powstawania zapadnięć w obszarach o grubszych ściankach lub żebrach.

14. Znaki przepływu

Ślady przepływu odnoszą się do falistych defektów powierzchni w pobliżu bramy, charakteryzujących się śladami przepływu żywicy, które tworzą koncentryczne okręgi wyśrodkowane wokół kierunku bramy, odciskając się na powierzchni formowanego produktu.

Przyczyny:

1. Temperatura topnienia jest zbyt niska.
2. Temperatura formy jest zbyt niska.
3. Prędkość wtrysku jest zbyt niska.
4. Ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie.
5. Rozmiary prowadnic i bramek są zbyt małe.

15. Znaki sworznia wypychacza (znak wypchnięcia)

Ślady po kołkach wypychaczy ogólnie odnoszą się do widocznych śladów na powierzchni gotowego produktu spowodowanych przez kołki wypychaczy, takich jak wybielenie lub wypukłości, a także ciemne ślady lub cienie (bez żadnych wypukłości lub wgłębień), które pojawiają się w miejscu bezpośrednio naprzeciwko kołków wypychaczy.

Przyczyny:

1. Nierozsądny projekt produktu, w tym projekt kształtu produktu.
2. Nierozsądna konstrukcja formy, w tym system wlewowy, konstrukcja wlewu, system wyrzutnika, system chłodzenia formy i system odpowietrzania formy.
3. Nieuzasadnione parametry maszyny, w tym parametry wtrysku, parametry ciśnienia utrzymywania, parametry temperatury formy, parametry temperatury materiału, parametry wyrzutu i parametry siły zacisku.
4. Nieuzasadniony wpływ materiałów, w tym parametrów przetwarzania materiałów.

Podsumowanie

Wymienione powyżej wady formowania wtryskowego są powszechne w produkcji wtryskowej. W rzeczywistych zastosowaniach produkcyjnych może wystąpić wiele innych wad formowania wtryskowego. W przyszłości będziemy analizować i rozwiązywać te typowe wady formowania wtryskowego jeden po drugim, więc bądź na bieżąco.