注塑成型时开裂问题的原因及解决方法

在注塑成型中,塑胶制品的开裂是比较头痛的难题。因为材料通过螺杆融化,将热的熔体注射入冷的模具中,会发生热胀冷缩,体积、分子取向和内应力、残余应力的改变,产品开不开裂与模具设计(结构)、材料的选择、机器的稳定性、工艺条件有直接的关系。所以,通常开裂主要是由残余应力和外部应力所引起的,当应力超过材料本身的韧性系数就会发生开裂。想要解决产品开裂的问题,应降低应力的产生,使材料达到韧性形变的极限之内,就不会发生开裂。

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1、模具镶件处开裂

主要发生在刚开机生产时,因为镶件是不流通水的,镶件的温度和模仁的温度存在差异,只能通过材料带动温度,而导致镶件和模仁温度冷却速率不一致,在产品取出时就会发生开裂。所以在开机时,应对模具接入模具调温机进行预热,或关闭水流加快生产节拍,对于解决此问题都具有较好的成效。

2、安装金属嵌件开裂

特别对于刚性塑料,金属嵌件开裂是比较常见的问题,是因为金属嵌件和塑料的热膨胀系数存在差异,嵌件的温度远低于材料温度。嵌件是只能通过材料传递温度,但其冷却速度极快,当冷却速率超出塑料的极限,在产品取出时就会发生开裂。所以在开机时,应对金属嵌件进行预热,调节嵌件和塑料的热膨胀系数的差异。

3、孔位开裂

产品有孔就存在溶解痕,是在注塑成型中是不可避免的,有溶解线的位置就是强度最低的地方,特别对于需要对螺丝孔位打钉的产品应格外注意,当受力较大时就会开裂,工艺上应使孔位填充饱满,尽量不使用回用料,或降低回用料比例,不破坏材料应有的强度。

4、筋位开裂

通常筋位开裂是在调试条件时塑料的填充量过多,或者筋位处有毛边,材料包裹的太紧,产品脱模时塑料发生形变,严重时筋位会塞料。

同时如果进胶量太少,没有达到产品的饱满度,也会发生开裂。还有一种情况就是模具设计时,对筋位没有拔模或者拔模角度太小,筋位深度的上下段差和抱紧力成反比例的关系,就会发生筋位处开裂。

5、溶解痕开裂

产品末端溶解痕处开裂是最常遇见的问题,其产生的原因是熔体在填充模具型腔时,熔体前端两股或两股以上的融合在一起,相碰就会汇合成接痕(凹槽),是一个三维空间形成。通常情况下是因为进胶量不足和温度太低,导致溶解线没有很好的接合。

这个问题对于性脆或开口敏感的材料格外明显,PSPC透明呈一道小亮线,发生开裂后果非常严重,直接影响产品的使用质量和寿命。有时会遇到这种情况,产品已达到填充量,没有其他缺陷就有一点小裂纹,如果再加胶就会产生填充过多的划伤,这时候提高模具温度就会有较好的效果。

6、在产品顶出时开裂

产品在顶出时开裂,通常是因为产品包裹模仁的力太大,产品顶出时受力不均匀,残余应力集中导致的开裂。在工艺调试时,模具温度太低,过量填充都会使产品顶出时开裂。

模具设计时应注意,顶针排布在筋位、孔位、凹槽、凸台等抱紧力大的位置,顶针数量合理、顶针直径做到最大化、尽量使用直顶块代替方顶针,并注意抱紧力大的地方做好拔模处理。

7、在开模时裂

产品在开模时开裂主要的原因是因为进胶量大,塑料将模具涨满,与模仁的摩擦力太大而导致的,减小进胶量和保压时间为最简捷的途径。还有一种方法,提高动模的温度,降低动模的温度,热胀冷缩,定模的摩擦力变小,使动模的摩擦力增大,也是解决产品黏前模的办法。

还有其他的黏前模基本上都是模具的前模设计不良,或者模具损坏而导致的,如定模结构复杂而动模没有结构,前模有抽芯结构开模时没有按照设计要求抽芯,定模有前模顶块在开模时无法正常弹出,前模的筋位拔模角度不够,前模圆弧过渡处太尖锐等,只能通过改善模具解决前模开裂的问题。

8、产品放置一段时间后开裂

产品在取出来的时候没有裂纹,当放置一段时间后会发现产品有开裂的情况,排除因摆放堆压、运输的过程中的人力损坏的开裂,其很大的原因是因为如结构中有尖拐角、缺口存在开裂的隐患,而产品静置后,受环境因素和内应力的作用,裂的趋势扩大形成可以看见的裂纹。

9、产品壁厚不均匀

在产品顶出脱模时或模具开模时,产品的壁厚不均匀,壁厚的还没有冷却,而壁薄的已经冷却,壁厚会受到壁薄拉伸,会产生残余应力,软性材料在连接处容易出现拉白,刚性材料在连接处容易容易出现裂纹。在工艺手段上,使壁厚的区域局部降低模具温度,也可以增加冷却时间,喷脱模剂使阻力减小。

10、材料原因

对于材料的使用应遵守产品设计的材料要求,对于要求不是很高的产品,兑入水口料时应做好添加比列规范,禁止随意添加水口料和更改水口料比列。当兑入过多的水口料、或者材料加混,塑料的熔融指数、抗拉强度、颜色发生改变,产品的质量也会大打折扣,溶解痕处强度明显降低。严重时产品在开模时会发生破碎解体、黏前模、塞筋位。所以,材料的选用是注塑成型的基本保障。

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