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      塑件表面裂紋6個原因及解決方法

      發布時間:2022-10-24

      在工藝操作方面,通過降低注射壓力來減少殘余應力是一種最簡便的方法,因為注射壓力與殘余應力呈正比例關系。

      1

      殘余應力太高

      在工藝操作方面,通過降低注射壓力來減少殘余應力是一種最簡便的方法,因為注射壓力與殘余應力呈正比例關系。


      如果塑件表面產生的裂紋四周發黑,即表明注射壓力太高或加料量太少,應適當降低注射壓力或增加供料量。在料溫及模溫較低的條件下成型時,為使型腔充滿,必然要采用較高的注射壓力,致使塑件內殘余大量應力。


      對此,應適當提高料筒及模具溫度,減少熔料與模具的溫差,控制模內型胚的冷卻時間和速度,使取向的分子鏈有較長的恢復時間。


      此外,在保證補料不足,不使塑件產生收縮凹陷的前提下,可適當縮短保壓時間,因為保壓時間太長也容易產生殘余應力引起裂紋。


      解決方法


      在模具設計和制作方面,可以采用壓力損失最小、而且可以承受較高注射壓力的直接澆口,可將正向澆口改為多個針形點澆口或側澆口,并減小澆口直徑。設計側澆口時,可采用成型后能將破裂部分除去的凸片式澆口。


      例如,聚碳酸酯,聚氯乙烯,聚苯醚等原料的熔體流動性能不良,需要在高壓條件注射成型,澆口處極易產生裂紋,如果采用凸片或側澆口,可將成型后產生在凸片部分的裂紋部分除去。此外,在澆口周圍合理采用環狀加強筋也可減少澆口處的裂紋。



      2

      外力導致殘余應力集中

      塑件在脫模前,如果脫模頂出機構的截面積太小或頂桿設置的數量不夠,頂桿設置的位置不合理或安裝傾斜,平衡不良,模具的脫模斜度不足,頂出阻力太大,都會由于外力作用導致應力集中,使塑件表面產生裂紋及破裂。


      解決方法


      一般情況下,這類故障總是發生在頂桿的周圍。出現這類故障后,應認真檢查和校調頂出裝置。頂桿設置在脫模阻力的部位,如凸出,加強筋等處。如果設置的頂桿數由于推頂面積受到條件限制不可能擴大時,可采取用小面積多頂桿的方法。


      如果模具型腔的脫模斜度不夠,塑件表面也會出現擦傷形成褶皺花紋。在選定脫模斜度時,必須考慮成型原料的收縮率以及頂出系統的結構設置,一般情況下,脫模斜度應大于0.85%,小型塑件的脫模斜度為0.1~0.5%,大型塑件的脫模斜度可達2.5%。


      3

      金屬嵌件導致裂紋

      由于熱塑性塑料的熱膨脹系數要比鋼材大9~11倍,比鋁材大6倍。因此,塑件內的金屬嵌件會妨礙塑件的整體收縮,由此產生的拉伸應力很大,嵌件四周會聚集大量的殘余應力引起塑件表面產生裂紋。這樣,對于金屬嵌件應進行預熱,特別是當塑件表面的裂紋發生在剛開機時,大部分是由于嵌件溫度太低造成的。


      解決方法


      在嵌件材質的選用方面,應盡量采用膨脹系數接近樹脂特性的材料。例如,采用鋅,鋁等輕金屬材料制作嵌件優于鋼材。


      在選用成型原料時,也應盡可能采用高分子量的樹脂,如果必須使用低分子量的成型原料時,嵌件周圍的塑料厚度應設計得厚一些,對于聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素塑料,嵌件周圍的塑料厚度至少應等于嵌件直徑的一半;對于聚苯乙烯,一般不宜設置金屬嵌件。


      4

      原料選用不當或不純凈

      不同原料對產生殘余應力的敏感度不同,一般非結晶型樹脂比結晶型樹脂容易產生殘余應力引起裂紋;對于吸水性樹脂及摻用再生料較多的樹脂,因為吸水性樹脂加熱后會分解脆化,較小的殘余應力就會引起脆裂,而再生料含量較高的樹脂中雜質較多,易揮發物含量較高,材料的強度比較低,也容易產生應力開裂。實踐表明,低粘度疏松型樹脂不容易產生裂紋。


      解決方法


      因此,在生產過程中,應結合具體的情況選擇合適的成型原料。

      在操作過程中,脫模劑對于熔料來說也是一種異物,如用量不當也會引起裂紋,應盡量減少其用量。


      此外,當注塑料機由于生產需要更換原料品種時,必須把料斗上料器和干燥器中的余料清理干凈,并排清料筒中的余料。


      5

      塑件結構設計不良

      塑件結構中的尖角及缺口處最容易產生應力集中,導致塑件表面產生裂紋及破裂。


      解決方法


      因此,塑件結構中的外角及內角都應盡可能采用最大半徑做成圓弧。試驗表明,最佳過度圓弧半徑為圓弧半徑與轉角處壁厚的比值為1:1.7。在設計塑件結構時,對于必須設計成尖角和銳邊的部位仍然要采用0.5mm的小過渡半徑做成很小的圓弧,這樣可以延長模具的壽命。


      6

      模具上存在裂紋

      在注射成型過程中,由于模具受到注射壓力反復的作用,型腔中具有銳角的棱邊部位會產生疲勞裂紋,尤其在冷卻孔附近特別容易產生裂紋。當模具與噴嘴接觸時,模具底部受到擠壓,如果模具的定位環孔較大或底壁較薄時,模具型腔表面也產生疲勞裂紋。


      解決方法


      當模具型腔表面上的裂紋復映到塑件表面上時,塑件表面上的裂紋總是以同一形狀在同一部位連續出現。出現這種裂紋時,應立即檢查裂紋對應的形腔表面有無相同的裂紋。如果是由于復映作用產生裂紋,應以機械加工的方法修復模具。

      來源:網絡

      圖片


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