注塑裂痕解决办法分析

longxiaotianpz

注塑裂痕解决办法分析
裂痕的定义：制品开裂                                       
                                       
射出成形机                                       
                                       
1．  料管温度太低                                       
料管温度太低时，融胶温度低，勉强以高速成形时，残余剪切应力大，又没有足够的时间将残余应力释放，容易翘曲，甚至开裂。                                       
提高料温，翘曲、开裂可能减少。料温的设定可以参考材料厂商的建议。                                       
料管分后、中、前、喷嘴四区，从后往前的料温设定应逐步提高，每往前一区，增高6C。若有必要，有时将喷嘴区和/或前区的料温                                       
设定的和中区的一样。
CAE（如C-MOLD）模拟可以验证不同料温的适切性。                                       
                                       
2．  喷嘴温度太低                                       
塑料在料管内吸收热带释放的热量以及螺杆转动引起塑料分子相对运动产生的磨擦热，温度逐渐升高。料管中的最后一个加热区为喷嘴，


融胶到此应该达到理想的料温，但须适度加热，以保持最佳状态。如果喷嘴温度设定得不够高，因喷嘴和模具接触带走的热太多，                                       
料温就会下降，勉强以高速成形时，残余剪切应力大，又没有足够的时间将残余应力释放，容易翘曲，甚至开裂。一般将喷嘴区温度                                       
设定得比前区温度高6C。CAE（如C-MOLD）模拟可以验证不同喷嘴温度的适切性。

                                       
3．  融胶温度太低或/和射出压力太高                                       
融胶温度太低或/和射压太高会产生高的残余应力，制品容易翘曲，甚至开裂。                                       
若要减少开裂的可能，融胶温度要在可用范围内调到最高，射出压力要在可行范围内调到最低。                                       
CAE（如C-MOLD）模拟，可以帮助找出融胶温度和射出压力的最佳组合。                                       
                                       
4．  保压压力或保压时间不当                                       
保压压力太高，不仅因补充料流动而冷凝入塑胶的残余剪切应力高，而且塑胶的压应力也高，制品容易翘曲，甚至开裂。                                       
保压压力太高，浇口附近发生回流，不仅产生因流动而冷凝入塑胶的残余剪切应力，而且由于制品中央体积收缩率大（低压故），                                       
外围体积收缩率小，因内外体积收缩差异大而产生的残余张、压应力大，制品容易翘曲，甚至开裂。螺杆推到底后，                                       
螺杆至少停留原处2秒，以保持缓充。                                       
保压时间太短，螺杆松退时浇口附近发生回流，残余应力大，容易开裂。                                       
保压压力要适中，保压时间要延长到浇口凝固为止。                                       
CAE（如C-MOLD）可以预测不同（保压压力对时间曲线:Holding Pressure vs Time Curve）设计可能产生的残余应力，                                       
残余应力小者是我们应该考虑的设计。CAE（如C-MOLD）的输出中包含了凝固层比剪切应力、体积收缩率。当浇口凝固时，                                       
凝固层比变成1，剪切应力变成0，体积收缩率变成常数，这些参数和规则可以帮我们判定浇口何时凝固，以选定最适化保压时间。                                       



5．  停留时间不当                                       
停留时间太短，融胶温度低，即使勉强将模穴填满，保压时还是无法将塑胶压实，冷却进回旋空间太大，容易开裂。                                       
射料对料管料之比，应在1/1.5和1/4之间。                                       



6．  冷却时间太短                                       
当冷却时间太短时，塑胶尚软，若被顶出，在没有约束的状况下收缩，容易翘曲，甚至开裂。                                       
冷却时间须延长到塑胶定型到足够坚强为止；模穴是最好的Fixture,提供最合身的约束。                                       
CAE（如C-MOLD）模拟，可以预测塑胶温度降到顶出温度所须要的冷却时间。照此冷却时间进行设定，                                       
可以避免因冷却时间太短而引起翘曲，甚至开裂。                                       
                                       
7．  缓充不够                                       
缓充不够时，模穴内的塑胶填压不足。塑胶在相对松退的情况下冷却，回旋空间太大，容易翘曲，甚至开裂。                                       
螺杆推到底后，至少停留原处2处，以保持缓充。缓充最少要有3mm长。                                       
                                       

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模具                                       
                                       
1．
公、母模温差大，                                       
公母模温差大，因冷却产生的残余剪切对壁厚的中心面不对称，弯曲力矩大，容易翘曲，甚至开裂。                                       
更改冷却设计，减少公、母模温差，可以减少开裂、翘曲。                                       
CAE（如C-MOLD）模拟，可以帮助找出公、母模温差最小的冷却设计。


                                       
2．  模温太低                                       
模温太低，残余剪切应力大，又没有足够的时间将残余应力释放，容易翘曲，甚至开裂。                                       
提高模温，可以减少开裂。                                       
模温可从材料厂商的建议值开始设定。每次调整的增量可为6C，射量10次，成形情况稳定后，根据结果，决定是否进一步调整。                                       
CAE（如C-MOLD）模拟可以验证不同模温的适切性。                                       
                                       
3．  模穴厚、薄差异太大                                       
这和制品设计有关。薄的地方先冷，厚的地方后冷。厚薄差异大时，体积收缩率差异大，残余应力大。当残余应力克服了零件的强度，                                       
就会产生翘曲，甚至开裂。Shrinkage Fixture或许可以治标，但不能治本，因为无法消除残余应力。当制品移至高温或其他恶劣环境下，                                       
残余应力会释放出来，翘曲、开裂还是有可能产生。治本之计是作好制品设计，使得制品厚度均一，冷却时体积收缩率差异小，                                       
残余应力小，翘曲、开裂的可能性自然小。CAE（如C-MOLD）模拟，可以找出残余应力最小的制品设计。                                       
                                       
4．  浇口的数目或位置不当                                       
无论浇口的数目或位置不当，都会使得流长太长，流阻太大、相应的射压也须提高，塑胶分子被拉伸、压挤，机械应力强行加入，                                       
残余应力大，容易翘曲，甚至开裂。浇口附近压力高，塑胶体积收缩率小，最后充填处压力低，塑胶体积收缩率大，流长太长时，                                       
上下游塑胶体积收缩率差异大，残余应力大，容易翘曲，甚至开裂。参考材料厂商的建议，采用适当的流长对厚度比。浇口位置的决定，


要遵循充填均衡的原则；即各融胶波前到达模穴末端和形成熔合线的时间基本一致。                                       
充填应先厚后薄、先平后弯，进浇应让融胶遭遇立即的阻挡以避免喷流。这样可以降低残余应力，减少翘曲，甚至开裂。                                       
以CAE（如C-MOLD）在电脑上对不同的浇口设计进行模拟分析，找出浇口的最佳数目和位置是聪明的作法。


                                       
5．  浇道、流道或/和浇口太小或/和太长                                       
浇道、流道或/和浇口太小或/和太长，流阻提高，射压也须相应提高，塑胶分子被拉伸，压挤，机械应力强行加入，残余应力大，                                       
容易翘曲，甚至开裂。以CAE（如C-MOLD）在电脑上对不同的融胶传送系统（包括浇道、流道、浇口和模穴）的充填、保压、                                       
冷却和收缩弯翘进行模拟分析，找出并选择翘曲（开裂可能）最小的设计是有效的作法。                                       
                                       
6．  顶出不均                                       
顶出时制品尚热，顶出不宜、不均、不一致，制品容易翘曲，甚至开裂。                                       
检查顶出系统，并作必要的调整。适度润滑所有运动零件。大模具的顶出板必须采用引导櫬套，以免模板中央因自重下垂。                                       
                                       
7．  拔模锥度太小                                       
拔模锥度太小时，制品顶出不易。勉强顶出，制品则有可能翘曲，甚至开裂。                                       
加大拔模锥度。                                       
每边拔模锥度至少要有1/2度；若能采用1度更好。                                       
如果拔模锥度无法加大到理想角度，应采用滑块或凸轮以形成较陡之模壁。                                       
                                       
8．  顶出不当                                       
如果顶出销太细，壁厚太薄，制品在顶出时有可能破裂。顶出速度太快，制品也有可能破裂。                                       
冷却时间应当够长，使得制品固化层足以承受顶出的力量，以至脱模。顶出销须有足够大的截面积。顶出速度不可太快。

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塑料                                       
                                       
1．  强度不够                                         
薄壳成形时，选择容易流动的塑胶是很自然的。但是容易流动的塑胶往往不够坚强，残余应力即使不很大，也有可能造成翘曲，


甚至开裂。选择塑胶应以容易流但不会产生溢料为准。可以参考材料厂商的建议。                                       
CAE（如C-MOLD）模拟可以验证提议的塑料能否将成形翘曲、开裂最小的制品。                                       
                                       
2．  干燥不足


干燥不足，塑料湿气重，加热、湿炼、推进时，蒸气卷入融胶，融胶结合不佳，开裂的可能性就大。

人们往往忽略干燥剂的定期再生。应当就教干燥器供应商，确实作好树脂的干燥工作。

检查干燥器的空气进气管路是否堵塞。空气进不来，树脂的湿气就带不走，干燥的动作便徒具形式。


使用漏斗型干燥器时，塑料在干燥器内的停留时间，应当连续2小时以上。

无论使用何种干燥器，干燥后的塑料应置封闭容器内，以防受潮。                                       
                                       
操作员                                       



1．  习惯不好                                       
顶出的制品，操作员不照规定置放，就有可能产生翘曲，甚至开裂。                                       
平常应该不断的教育操作员，让大家了解保持良好成形操作习惯的重要性，认清成形循环不一致造成的严重后果。                                       
操作员的轮班休息应该合理，以免体力不继，精神不集中，而造成失误。                                       
采用机器人等进行自动化是保持成形循环一致的一条路。

ywu78

你好：
        上面的分析非常全面， 我现在遇到一个关于开裂的状况及临时措施：
         产品为不规则三角形， 厚度约2mm。 产品为双色成型（红色+烟灰色）， 透明件，材料为耐热PC。  环境温度高于0度时 ，产品注塑不会开裂， 但当温度低于0度时，产品易产生开裂现象（放置约24小时后）， 但通过回火可以改善此问题。

wangyansong

分析的很到位，好资料

willgon

佩服！

有尘

还跟设计上结构工艺性有关系呢