尺寸不穩(wěn)定注塑缺陷分析及排除方法

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尺寸不穩(wěn)定是指在相同的注塑機(jī)和成型工藝條件下，每一批成型制品之間或每模生產(chǎn)的制品各型腔成型品之間，塑件的尺寸發(fā)生變化。產(chǎn)品尺寸的變化是由于設(shè)備控制反常、注塑條件不合理、產(chǎn)品設(shè)計不好及物料性能有變化等原因造成的。



1. 成型條件不一致或操作不當(dāng)

注射成型時，溫度，壓力及時間等各項工藝參數(shù)，必須嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行控制，尤其是每種塑件的成型周期必須一致，不可隨意變動。如果注射壓力太低，保壓時間太短，模溫太低或不均勻，料筒及噴嘴處溫度太高，塑件冷卻不足，都會導(dǎo)致塑件形體尺寸不穩(wěn)定。



一般情況下，采用較高的注射壓力和注射速度，適當(dāng)延長充模和保壓時間，提高模溫和料溫，有利克服尺寸不穩(wěn)定故障。



如果塑件成型后外型尺寸大于要求的尺寸，應(yīng)適當(dāng)降低注射壓力和熔料溫度，提高模具溫度，縮短充模時間，減小澆口截面積，從而提高塑件的收縮率。若成型后塑件的尺寸小于要求尺寸，則應(yīng)采取與之相反的成型條件。



值得注意的是，環(huán)境溫度的變化對塑件成型尺寸的波動也有一定的影響，應(yīng)根據(jù)外部環(huán)境的變化及時調(diào)整設(shè)備和模具的工藝溫度。



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2. 成型原料選用不當(dāng)

成型原料的收縮率對塑件尺寸精度影響很大。如果成型設(shè)備和模具的精度很高，但成型原料的收縮率很大，則很難保證塑件的尺寸精度。一般情況下，成型原料的收縮率越大，塑件的尺寸精度越難保證。



因此，在選用成型樹脂時，必須充分考慮原料成型后的收縮率對塑件尺寸精度的影響。對于選用的原料，其收縮率的變化范圍不能大于塑件尺寸精度的要求。



應(yīng)注意各種樹脂的收縮率差別較大，根據(jù)樹脂的結(jié)晶程度進(jìn)行分析。通常，結(jié)晶型和半結(jié)晶型樹脂的收縮率比非結(jié)晶型樹脂大，而且收縮率變化范圍也比較大，與之對應(yīng)的塑件成型后產(chǎn)生的收縮率波動也比較大；



對于結(jié)晶型樹脂，結(jié)晶度高，分子體積縮小，塑件的收縮大，樹脂球晶的大小對收縮率也有影響，球晶小，分子間的空隙小，塑件的收縮較小，而塑件的沖擊強(qiáng)度比較高。



此外，如果成型原料的顆粒大小不均，干燥不良，再生料與新料混合不均勻，每批原料的性能不同，也會引起塑件成型尺寸的波動。



3. 模具故障

模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造精度直接影響到塑件的尺寸精度，在成型過程中，若模具的剛性不足或模腔內(nèi)承受的成型壓力太高，使模具產(chǎn)生變形，就肝造成塑件成型尺寸不穩(wěn)定。



如果模具的導(dǎo)柱與導(dǎo)套間的配合間隙由于制造精度差或磨損太多而超差，也會使塑件的成型尺寸精度下降。



如果成型原料內(nèi)有硬質(zhì)填料或玻璃纖維增強(qiáng)材料導(dǎo)致模腔嚴(yán)重磨損，或采用一模多腔成型時，各型腔間有誤差和澆口，流道等誤差及進(jìn)料口平衡不良等原因產(chǎn)生充模不一致，也都會引起尺寸波動。



因此，在設(shè)計模具時，應(yīng)設(shè)計足夠的模具強(qiáng)度和剛性，嚴(yán)格控制加工精度，模具的型腔材料應(yīng)使用耐磨材料，型腔表面最好進(jìn)行熱處理及冷硬化處理。



當(dāng)塑件的尺寸精度要求很高時，最好不采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式，否則為了保證塑件的成型精度，必須在模具上設(shè)置一系列保證模具精度的輔助裝置，導(dǎo)致模具的制作成本很高。



當(dāng)塑件出現(xiàn)偏厚誤差時，往往也是模具故障造成的。如果是在一模一腔條件下塑件壁厚產(chǎn)生偏厚誤差，一般是由于模具的安裝誤差及定位不良導(dǎo)致模腔與型芯的相對位置偏移。此時，對于那些壁厚尺寸要求很精確的塑件，不能僅靠導(dǎo)柱和導(dǎo)套來定位，必須增設(shè)其他定位裝置；



如果是在一模多腔條件下產(chǎn)生的偏厚誤差，一般情況下，成型開始時誤差較小，但連續(xù)運轉(zhuǎn)后誤差逐漸變大，這主要是由于模腔與型芯間的誤差造成的，特別是采用熱流道模成型時最容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。



對此，可在模具內(nèi)設(shè)置溫度差異很小的雙冷卻回路。如果是成型薄壁圓型容器，可采用浮動型芯，但型芯和模腔必須同心。



此外，在制作模具時，為了便于修模，一般總是習(xí)慣于將型腔做得比要求尺寸小一些，型芯做得比要求尺寸大一些，留出一定的修模余量。



當(dāng)塑件成型孔的內(nèi)徑甚小于外徑時，芯銷應(yīng)做得大一些，這是由于成型孔處塑件的收縮總是大于其它部位，而且向孔心方向收縮的。反之，若塑件成型孔的內(nèi)徑接近于外徑時，芯銷可以做得小一些。



5. 設(shè)備故障

如果成型設(shè)備的塑化容量不足，加料系統(tǒng)供料不穩(wěn)定，螺桿的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，停止作用失常，液壓系統(tǒng)的止回閥失靈，溫度控制系統(tǒng)出現(xiàn)熱電偶燒壞，加熱器斷路等，都會導(dǎo)致塑件的成型尺寸不穩(wěn)定。這些故障只要查出后可采取針對性的措施予以排除。



6. 測試方法或條件不一致

如果測定塑件尺寸的方法，時間，溫度不同，測定的尺寸會有很大的差異。其中溫度條件對測試的影響最大，這是因為塑料的熱膨脹系數(shù)要比金屬大工業(yè)10倍。



因此，必須采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法和溫度條件來測定塑件的結(jié)構(gòu)尺寸，并且塑件必須充分冷卻定型后才能進(jìn)行測量。一般塑件在脫模式10小時內(nèi)尺寸變化是很大的，24小時才基本定型。

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