什么是脫模不良(Die Adhesion) ?
脫模不良(Die Adhesion),又稱黏模流道(Sticking Sprues or Parts),是由于注射口與噴嘴圓弧接觸面不良,澆口料未同制品一起脫模以及不正常的填料。通常,主流道直徑要足夠大,使制作脫模時澆口料仍未全部固化。
無論黏模流道,還是制品粘在模穴上,脫模不良是塑料注塑中較重要的殺手,造成脫模不良的根源可能是注塑設(shè)備不同部件,也可能是注塑工藝不當(dāng)引起的。
盡管沒有制件設(shè)計和模具設(shè)計上的失誤所造成的毛刺、拔模斜度不足、倒拔模斜度等原因,有時成型制件也會出現(xiàn)脫模不良。強(qiáng)行頂出時,往往造成制件翹曲、頂出后發(fā)白或開裂等。特別是成型制件粘在靜模一側(cè),有時無法頂出。
脫模不良(Die Adhesion) 缺陷成因分析及解決辦法
1、模具故障
產(chǎn)生粘模及脫模不良的原因是多方面的,而模具故障是其中主要原因之一。其產(chǎn)生原因及處理品方法如下:
1)模具型腔表面粗糙,如果模具的型腔及流道內(nèi)留有鑿紋,刻痕,傷痕,凹陷等表面缺陷,塑件就很容易粘附在模具內(nèi),導(dǎo)致脫模困難。
因此,應(yīng)盡量提高模腔及流道的表面光潔度,型腔內(nèi)表面較好鍍鉻,在進(jìn)行拋光處理時,拋光工具的動作方向應(yīng)與熔料的充模方向一致。
2)模具磨損劃傷或鑲塊處縫隙太大
當(dāng)熔料在模具劃傷的部位或鑲塊縫隙內(nèi)產(chǎn)生飛邊時,也會引起脫模困難。對此,應(yīng)修復(fù)損傷部位和減小鑲塊縫隙。
3)模具剛性不足
如果剛開始注射時模具就打不開,則表明模具由于剛性不足,在注射壓力的作用下產(chǎn)生形變。如果形變超過了彈性極限,模具就無法恢復(fù)原狀,不能繼續(xù)使用。即使形變未超出模具的彈性極限,熔料在模腔內(nèi)很高的條件下冷卻固化,去除注射壓力,模具恢復(fù)形變后,塑件受到回彈力的作用被夾住,模具仍然無法打開。因此,在設(shè)計模具時,必須設(shè)計足夠的剛性和強(qiáng)度。
試模時,較好在模具上安裝千分表,檢查模腔和模架在充模過程中是否變形,試模時的起始注射起始注射壓力不要太高,應(yīng)一邊觀察模具的變形量,一邊慢慢升高注射壓力,將變形量控制在一定的范圍內(nèi)。
當(dāng)發(fā)生回彈力太大引起夾模故障時,只靠加大開模力是不行的,應(yīng)馬上將模具拆下來分解,并將塑件加熱軟化后取出。對于剛性不足的模具,可在模具外側(cè)鑲制框架,提高剛性。
4)脫模斜度不足或動,定模板間平行度差
在設(shè)計和制作模具時,應(yīng)保證足夠的脫模斜度,否則塑件很難脫模,強(qiáng)行頂出時,往往造成塑件翹曲,頂出部位發(fā)白或開裂等。模具的動,定模板要相對平行,否則會導(dǎo)致型腔偏移,造成脫模不良。
5)澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理
如果澆道太長,太小,主澆道和分澆道連接部分強(qiáng)度不夠,主澆道無冷料穴,澆口平衡不良,主澆道直徑與噴嘴孔直徑搭配不當(dāng)或澆口套與噴嘴的球面不吻合,都會導(dǎo)致粘模及脫模不良。因此,應(yīng)適當(dāng)縮短澆道長度和增加其截面積,提高主流道和分流道連接部位的強(qiáng)度,在主流道上應(yīng)設(shè)置冷料穴。
確定澆口位置時,可通過增加輔助澆口等方法平衡多腔模具中各個型腔的充模速率及減少模腔內(nèi)的壓力。一般情況下,主流道的小端直徑應(yīng)比噴嘴孔徑大0.5~1mm,澆口套的凹圓半徑應(yīng)比噴嘴球面半徑大1~2mm
6)頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計不合理或操作不當(dāng)
如果頂出裝置行程不足,頂出不均衡或頂板動作不良,都會導(dǎo)致塑件無法脫模。
在條件充許的情況下,應(yīng)盡量增加頂桿有效頂出面積,保證足夠的頂出行程,塑件的頂出速度應(yīng)控制在適宜的范圍,不能太快或太慢。頂板動作不良的主要原因是由于各滑動件間粘滯。例如,當(dāng)頂板推動滑芯動作時,因滑芯處無冷卻裝置,其溫度比其他型芯高,在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時,立柱本體與滑芯間的間隙極小,往往產(chǎn)生粘滯導(dǎo)致抽芯動作不良,又如,當(dāng)頂銷孔與頂板導(dǎo)向銷的平行度不良或頂銷彎曲時,頂板就會動作不良。若在頂推機(jī)構(gòu)中不設(shè)止銷,當(dāng)頂板與安裝板間有異物時,頂板傾斜,其后頂板的動作不良。在中,大型模具中,如果僅有一根頂桿作用時,頂板不能均衡頂推,也會產(chǎn)生動作不良。
7)模具排氣不良或模芯無進(jìn)氣口也會引起粘模及脫模不良
應(yīng)改善模具的排氣條件,模芯處應(yīng)設(shè)置進(jìn)氣孔。
8)模溫控制不當(dāng)或冷卻時間長短不適當(dāng)
如果在分型面處難脫模時,可適當(dāng)提高模具溫度和縮短冷卻時間。若在型腔面處難脫模時,可適當(dāng)降低模具溫度或增加冷卻時間。此外,定模的溫度太高,也會導(dǎo)致脫模不良。模具型腔材質(zhì)為多孔軟質(zhì)材料時會引起粘模。對此,應(yīng)換用硬質(zhì)鋼材或表面電鍍處理。
9)澆道拉出不良,澆口無拉釣機(jī)構(gòu),分型面以下低凹,型腔邊線超過合模線等模具缺陷都會不同程度地影響塑件脫模
對此,應(yīng)引起注意并予以修整。
2 工藝條件控制不當(dāng)
如果注塑機(jī)規(guī)格較大,螺桿轉(zhuǎn)速太高,注射壓力太大,注射保壓時間太長,就會形成過量填充,使得成型收縮率比預(yù)期小,脫模這得困難。
如果料筒及熔料溫度太高,注射壓力太大,熱熔料很容易進(jìn)入模具鑲塊間的縫隙中產(chǎn)生飛邊,導(dǎo)致脫模不良。
此外,噴嘴溫度太低,冷卻時間太短及注料斷流,都會引起脫模不良。因此,在排除粘模及脫模不良故障時,應(yīng)適當(dāng)降低注射壓力,縮短注射時間,降低料筒及熔料溫度,延長冷卻時間,以及防止熔料斷流等。
3 原料不符合使用要求
如果原料在包裝和運(yùn)輸時混入雜質(zhì),或預(yù)干燥和預(yù)熱處理過程中不同品級的原料混用,以及料筒和料斗中混入異物,都會導(dǎo)致塑件粘模。此外,原料的粒徑不勻或過大對粘模也有一定程度的影響。因此,對于成型原料應(yīng)做好凈化篩選工作。
4 脫模劑使用不當(dāng)
使用脫模劑的目的是減少塑件表面和模具型腔表面間的粘著力,防止兩者相互粘著,以便縮短成型周期,提高塑件的表面質(zhì)量。但是,由于脫模劑的脫模效果既受化學(xué)作用的影響,也受物理?xiàng)l件的影響,而且,成型原料和加工條件各有不同,選定脫模劑的較佳品種和用量必須根據(jù)具體情況來確定。如果使用不當(dāng),往往不能產(chǎn)生良好的脫模效果。
就成型溫度而言,脂肪油類脫模劑的有效工作溫度一般不宜超過150度,在高溫成型時不宜使用;硅油和金屬皂類脫模劑的工作溫度一般為150度~250度;聚四氟乙烯類脫模劑的工作溫度可達(dá)到260度以上,是高溫條件下脫模效果較好的脫模劑。
就原料品種而言,軟質(zhì)聚合物塑件比硬質(zhì)聚合物塑件難脫模。就使用方法而言,膏狀脫模劑要用刷子涂刷,可噴涂的脫模劑使用噴涂裝置進(jìn)行噴涂。由于膏狀脫模劑在涂刷時難以形成規(guī)則均勻的模層,脫模后塑件表面會有波浪痕或條紋,所以,應(yīng)可能使用可噴涂的脫模劑。
5 過填充
以過大的注射壓力成型時,成型收縮率比預(yù)期的小,脫模變得困難。這時如果降低注射壓力、縮短注射時間、降低熔料和模具溫度,就變得容易脫模。這種場合,使用降低塑料與模具之間摩擦力的脫模劑就更有效。對于模具來說提高光治度、取消側(cè)壁凸凹、研磨、增加頂桿等辦法也有效果。成型較深的制件時,向模具和制件之間吹入壓縮空氣更有助于脫模(參照“開裂、裂紋、微裂和發(fā)白”中的過填充)。
6 制件粘在靜模上
這有兩種原因,即噴嘴與型腔上有卡住的地方,或者靜模的脫模阻力大于動模,因而使制件粘在靜模上。由于噴嘴和型腔之間的阻力而造成粘在靜模上的情形有:噴嘴的圓角半徑R比模具相應(yīng)的圓角半徑R大,裝夾模具時使噴嘴與模具不同心,或者是噴嘴及模具間夾有漏出塑料等。其中任何一種情形都會卡住制件,而使制件粘在靜模上。為了不發(fā)生這種情況,應(yīng)該正確地安裝模具。靜模的脫模阻力大的原因是由于光潔度低或側(cè)壁凸凹引起的。這時,應(yīng)在動模一側(cè)設(shè)置Z型拉料桿來拉拽制件。而在模具設(shè)計中,需充分考慮不發(fā)生這種現(xiàn)象。制件在動、靜模兩側(cè)設(shè)有—定的溫差也是有效的。
(1)模具內(nèi)塑料過分填塞,降低注塑壓力;降低注塑量射料缸溫度太高
(2)注塑壓力維持的時間過長,減少螺桿向前的時間
(3)模具表面刮傷、多孔或擦傷,除去污點(diǎn)并拋光模具的表面
(4)模具的出模角度不足,使用每邊為0.5度的較小出模角(角度越大,頂出越容易、運(yùn)作越快)
(5)倒陷的設(shè)計不當(dāng),保證倒陷沒有鋒角
(6)注塑件粘在高度拋光的模具表面,使用排氣閥來去掉在把注塑件從高度拋光表面壓出時產(chǎn)生的真空;啤出空輔助頂出
(7)不適當(dāng)?shù)捻敵鲈O(shè)備,增加頂出桿的數(shù)目或換上不同的系統(tǒng)
(8)塑料潤滑不足,若允許就使用膠模劑;增加外部潤滑劑,如硬脂酸鋅
主流道粘模原因及排除方法:
(1)冷卻時間太短,主流道尚未凝固。
(2)主流道斜度不夠(3~5度),應(yīng)增加其脫模斜度。
(3)主流道襯套與射嘴的配合尺寸不當(dāng)(通常比射嘴所用的半徑大0.5mm)或沒有對準(zhǔn),造成漏膠。
(4)主流道粗糙,檢查有沒有毛刺,它們可能引起倒陷;毛刺的原因是注口套在射嘴安置區(qū)硬化,或是在注口套加工是用了不正確的半徑,主流道無冷卻井。
(5)射嘴溫度過低,增加射嘴溫度或用一個獨(dú)立的溫度控制器給射嘴加熱。。
(6)注口套內(nèi)塑料過分填塞,降低注塑壓力;減少螺桿向前時間。
(7)塑料在注口內(nèi)未完全固化,尤其是直徑較大的注口,增加冷卻時間,但更好的方法是使用有較小注口的注口套代替原來的。
(8)注口套直徑太小,增加注口的直徑
(9)使用不當(dāng)?shù)淖⒖卺?檢查是否用了正確的注口撥針類型在任何可能的地方,使用倒錐型注口撥針設(shè)計或“Z”型撥針,檢查“Z”型撥針是否在頂出過程中離開了模具,”Z“型撥針的角上或流道和注口之前加上圓弧。

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