如何解決PP注塑表面縮水收縮的問題?

時間:2021-08-19 點擊:572次 來源:本站

解決高光PP注塑件表面縮痕可以從下面三種方法來實現。

如何解決PP注塑表面縮水收縮的問題?

一、模具設計上的解決措施

1.1 水路設計

合理的水路設計使得型腔表面的模溫盡可能一致。必要時,在局部壁厚較大或者散熱不好的區域加強冷卻。在筋對應的模面加強冷卻,使得表面固化層較快形成,當表面固化層較厚時,剛性較大,不容易產生縮痕。

當形成筋的動定模對應面都是鋼材時,容易產生縮痕,若在筋的下面改成陶瓷或者塑料鑲件,使得上面的固化層形成較快,剛性較大,最后固化的高光PP塑料向內吸入,上面不至于塌陷,也可以防止縮痕產生。

1.2 澆口設計

制件的澆口應設計在壁厚大的區域,或者靠近縮痕和縮孔出現的位置,以利于保壓補縮。澆口的尺寸應足夠大,減緩澆口的冷卻,使得更多的熔體能在保壓階段進去型腔中補縮。一般情況下,澆口厚度不應小于壁厚的50%,最好能達到壁厚的80%。

1.3 流道設計

優先選用圓形流道,因為圓形流道的有效截面積最大,其次是梯形流道,最好不要選用半圓形流道。流道的有效截面越大,保壓補縮的能力越強,制件越不容易出現縮痕或縮孔。此外,流道的尺寸應足夠大,減少充模阻力,給型腔提供足夠大的保壓壓力。

1.4 拉料桿設計

在三板模中常使用到拉料桿,拉料桿的設計應避免伸到流道中,造成流道的有效截面變小,充模阻力增加,不利于制件的保壓補縮。對于聚碳酸酯(PC)等流動性較差的材料,尤其需要注意拉料桿的設計,避免流道壓力損失過大引起實際保壓不足,導致制件產生縮痕或縮孔。

1.5 排氣設計

模具的排氣順暢,注塑時可以采用較高的壓力和速度,保壓補縮的效果更好,降低縮痕或縮孔產生的可能性。典型的排氣槽設計,根據材料的不同,排氣槽的深度也會有所不同,但相同的是排氣槽的長度不能過長,最好在2mm左右。

二、成型工藝上的解決措施

2.1 模具溫度

模溫對縮痕或縮孔的影響是相對的。模溫太低時,制件表層容易凝同變厚,芯層的厚度相對減小,保壓補縮的通道變窄,制件遠端得不到足夠的補縮,形成縮痕或縮孔;此外,模溫較低使得澆注系統特別是澆口容易凍結,制件得不到足夠的保壓補縮,也容易形成縮孔或縮痕。模溫太高時,模具的冷卻效率較低,冷卻緩慢,由于冷卻時間過長,導致收縮也變大,如果得不到足夠的保壓補縮也容易導致縮痕或縮孔。但相對來說,模溫較低時容易產生縮孔,模溫較高時容易產生縮痕。某項目的玩具燈零件,材料為透明PC,主體部分是1/4球形,壁厚不均,在厚度大的部分形成縮孔,將模溫從100℃提供至130℃,并采用高壓低速注塑,這樣一來縮孔就消失了。

2.2 有效保壓

有效保壓偏低,導致樹脂填補小于制件的收縮量,在模具溫度偏高時就容易形成凹痕,而在模具溫度偏低時容易形成空洞。保壓過低的主要原因如下:保壓設定值偏低、保壓時間偏短、澆口尺寸偏小、分流道偏細。

2.3 其他影響較大的工藝參數

其他對縮痕和縮孔影響較大的工藝參數還包括熔體溫度、注塑速度、V/P轉換位置、背壓和殘膠量等。熔體溫度越高,材料黏度越低,更有利于充模和保壓補縮,對防止縮痕和縮孔有利,但熔體溫度越高,相應的冷卻時間也越高;合理的注塑速度,可以在澆口凍結前有效地進行保壓補縮;V/P轉換位置一般選擇在制件填充到95%~98%左右,切換過早容易引起縮痕或縮孔;適當的背壓可以增加熔體的密實性,有利于防止縮痕或縮孔;殘膠量一般控制在5~10mm,適當的殘膠量才能保證保壓的效果。

2.4 后冷卻處理

對于一些外觀要求沒有縮痕但允許內部有縮孔的制件,可以在出模后迅速浸泡到凍水中,使得制件短時間內固化冷卻,防止縮痕的產生。這種方法對壁厚較大的產品比較有效。某項目的玩具恐龍,材料為熱塑性聚氨酯(TPU),在設計上很難避免壁厚不均和較大的壁厚,制件在模具內也很難充分冷卻,出模后制件表面容易形成縮痕。解決的辦法是制件出模后立刻裝在夾具上放入凍水中定型,使得制件表面迅速冷卻,當然這會導致制件中間產生縮孔,但不會影響到制件的外觀。

三、高光PP材料上的解決措施

3.1 結晶和無定型材料

結晶材料的收縮要大于無定型材料。因為結晶材料從熔融狀態冷卻至室溫的過程中,分子鏈有序排布形成晶體,所以結晶材料的體積收縮要大于無定型材料。因此,相對而言,結晶材料更容易產生縮痕或縮孔。某項目的碎紙機外殼,采用增強PP取代ABS,雖然高光PP材料的收縮率近似,制件在尺寸方面沒有問題,但在筋位處縮痕比ABS明顯,需要調整筋位厚度或基面厚度,或者調整流道和澆口的尺寸,加強保壓補縮。

3.2 黏度

高光PP材料的黏度越高,充模阻力越大,填充越困難,保壓補縮效果越差,因此越容易產生縮痕或縮孔。因此,要改善制件的縮痕和縮孔,提高高光PP材料的流動性是一個可行的方案。

3.3 填充物

填充物的加入有利于增加制件表層的強度,抵抗芯層的收縮應力,制件不容易產生縮痕,而傾向于產生縮孔。需要注意的是,纖維增強的材料,在平行和垂直流動方向上的收縮有較大的差別。由于玻纖取向平行于流動方向上,起到支撐作用,因此在該方向上收縮較小,而在垂直于流動方向上收縮較大。

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