在注塑生產(chǎn)過(guò)程中,注塑件出現(xiàn)銀紋(料花、水花)問(wèn)題是較為常見且棘手的,這不僅影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,還可能降低產(chǎn)品的性能,導(dǎo)致廢品率上升,增加生產(chǎn)成本。深入分析其成因并找到有效的改善方法,對(duì)注塑生產(chǎn)至關(guān)重要,其中模具真空機(jī)的合理使用能發(fā)揮關(guān)鍵作用。
一、注塑件銀紋(料花、水花)的原因分析
(一)原材料因素
水分含量超標(biāo):塑料顆粒在儲(chǔ)存或運(yùn)輸過(guò)程中可能吸收水分,當(dāng)水分含量過(guò)高時(shí),在注塑高溫環(huán)境下,水分迅速汽化形成水蒸氣。這些水蒸氣在塑料熔體中形成氣泡,隨著熔體流動(dòng),氣泡破裂并在塑件表面留下銀紋狀痕跡。例如,常見的尼龍(PA)材料吸水性較強(qiáng),如果在注塑前未充分干燥,就極易出現(xiàn)此類問(wèn)題。
原材料降解:長(zhǎng)時(shí)間存放或在高溫、高濕度等惡劣環(huán)境下,原材料可能發(fā)生降解。降解后的塑料分子鏈斷裂,分子量降低,熔體的流動(dòng)性和力學(xué)性能改變,在注塑過(guò)程中容易產(chǎn)生銀紋。此外,原材料中可能存在的雜質(zhì)或添加劑分散不均勻,也會(huì)影響塑料的成型性能,引發(fā)銀紋。
(二)注塑工藝因素
注塑溫度過(guò)高:注塑溫度過(guò)高會(huì)使塑料熔體過(guò)熱分解,產(chǎn)生揮發(fā)性氣體,這些氣體在塑件中形成氣泡,進(jìn)而導(dǎo)致銀紋。同時(shí),過(guò)高的溫度還會(huì)使塑料熔體的粘度降低,流動(dòng)性過(guò)大,在型腔中快速填充時(shí)卷入空氣,也會(huì)引發(fā)銀紋問(wèn)題。
注射速度過(guò)快:當(dāng)注射速度過(guò)快時(shí),塑料熔體在短時(shí)間內(nèi)高速?zèng)_入型腔,會(huì)產(chǎn)生紊流現(xiàn)象。這種紊流會(huì)使熔體與型腔壁之間形成大量的空氣包裹,隨著熔體的繼續(xù)流動(dòng),這些空氣在塑件內(nèi)部形成氣泡,最終在表面表現(xiàn)為銀紋。此外,快速注射還可能導(dǎo)致熔體在澆口處產(chǎn)生噴射,使熔體分散不均勻,同樣容易引發(fā)銀紋。
保壓不足:保壓階段是為了補(bǔ)充型腔中塑料熔體因冷卻收縮而減少的體積,如果保壓壓力不足或保壓時(shí)間過(guò)短,塑件內(nèi)部會(huì)因收縮不均而產(chǎn)生空隙,這些空隙在后續(xù)冷卻過(guò)程中可能被空氣填充,形成銀紋。
(三)模具因素
模具排氣不良:模具在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,如果排氣系統(tǒng)不完善,如排氣槽深度不夠、寬度不足或分布不合理,在注塑過(guò)程中,型腔中的空氣無(wú)法及時(shí)排出。隨著塑料熔體的填充,這些被困空氣被壓縮在塑件內(nèi)部,當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí),空氣突破熔體的包裹,在塑件表面形成銀紋。
模具表面粗糙度:模具表面粗糙度差,會(huì)增加塑料熔體與模具表面的摩擦力。在熔體流動(dòng)過(guò)程中,這種摩擦力可能導(dǎo)致熔體局部流速不均勻,產(chǎn)生紊流,從而使空氣卷入塑件,形成銀紋。此外,模具表面的劃痕、銹斑等缺陷也會(huì)影響塑件的成型質(zhì)量,引發(fā)銀紋問(wèn)題。
二、改善方法
(一)原材料處理
嚴(yán)格控制水分含量:在注塑前,必須對(duì)塑料顆粒進(jìn)行充分干燥,使其水分含量達(dá)到工藝要求。對(duì)于吸水性較強(qiáng)的材料,如PA、PET等,應(yīng)采用專門的干燥設(shè)備,如除濕干燥機(jī),并嚴(yán)格控制干燥溫度和時(shí)間。例如,PA66一般需要在100 - 120℃的溫度下干燥4 - 6小時(shí),確保水分含量低于0.1%。
檢查原材料質(zhì)量:定期檢查原材料的質(zhì)量,避免使用降解或受污染的材料。在采購(gòu)原材料時(shí),選擇質(zhì)量可靠的供應(yīng)商,并要求提供材料的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告。同時(shí),在原材料儲(chǔ)存過(guò)程中,要注意防潮、防曬,避免長(zhǎng)時(shí)間暴露在惡劣環(huán)境中。
(二)優(yōu)化注塑工藝
調(diào)整注塑溫度:根據(jù)塑料材料的特性和塑件的結(jié)構(gòu),合理調(diào)整注塑溫度。一般來(lái)說(shuō),應(yīng)先參考材料供應(yīng)商提供的推薦溫度范圍,然后通過(guò)試模逐步優(yōu)化。在調(diào)整溫度時(shí),要注意各段溫度的分布,避免局部溫度過(guò)高或過(guò)低。例如,對(duì)于ABS材料,注塑溫度一般控制在200 - 240℃之間,可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。
降低注射速度:適當(dāng)降低注射速度,以減少熔體在型腔中的紊流現(xiàn)象。可以采用多級(jí)注射速度控制,在熔體填充型腔的初期,采用較低的注射速度,使熔體平穩(wěn)地進(jìn)入型腔;在填充后期,適當(dāng)提高注射速度,以保證型腔的快速充滿。同時(shí),要注意調(diào)整澆口尺寸和形狀,避免熔體在澆口處產(chǎn)生噴射。
增加保壓壓力和時(shí)間:根據(jù)塑件的尺寸和壁厚,合理增加保壓壓力和時(shí)間。保壓壓力一般為注射壓力的60% - 80%,保壓時(shí)間根據(jù)塑件的冷卻情況確定,一般為5 - 15秒。通過(guò)增加保壓,可以有效補(bǔ)充塑件因冷卻收縮而減少的體積,避免內(nèi)部空隙的產(chǎn)生,從而減少銀紋的出現(xiàn)。
(三)模具改進(jìn)
優(yōu)化模具排氣系統(tǒng):對(duì)模具的排氣系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查和優(yōu)化,確保型腔中的空氣能夠及時(shí)排出。可以適當(dāng)加深和加寬排氣槽,增加排氣槽的數(shù)量和分布密度,特別是在熔體流動(dòng)的末端和容易產(chǎn)生困氣的部位。此外,還可以采用鑲件、透氣鋼等方式進(jìn)行輔助排氣。例如,在模具的分型面上開設(shè)深度為0.02 - 0.05mm、寬度為3 - 5mm的排氣槽,并在型腔的角落處設(shè)置透氣鋼鑲件,以提高排氣效果。
提高模具表面質(zhì)量:對(duì)模具表面進(jìn)行拋光處理,降低模具表面的粗糙度,減少塑料熔體與模具表面的摩擦力。同時(shí),要定期對(duì)模具進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),及時(shí)修復(fù)模具表面的劃痕、銹斑等缺陷,確保模具表面的光潔度。例如,采用鏡面拋光工藝,將模具表面的粗糙度降低到Ra0.01 - 0.05μm,可有效改善塑件的成型質(zhì)量。
(四)引入模具真空機(jī)
模具真空機(jī)是解決注塑件銀紋(料花、水花)問(wèn)題的一種有效設(shè)備。其工作原理是在注塑過(guò)程中,通過(guò)真空系統(tǒng)將模具型腔中的空氣抽出,使型腔處于真空狀態(tài)。這樣可以避免空氣在塑件中形成氣泡,從而有效減少銀紋的產(chǎn)生。
安裝與使用:模具真空機(jī)的安裝相對(duì)簡(jiǎn)單,一般只需將真空機(jī)的抽氣口與模具的排氣口連接即可。在注塑生產(chǎn)前,先啟動(dòng)真空機(jī),將模具型腔中的空氣抽出,達(dá)到設(shè)定的真空度后,再進(jìn)行注塑操作。在注塑過(guò)程中,要保持真空機(jī)的持續(xù)運(yùn)行,確保型腔始終處于真空狀態(tài)。
優(yōu)勢(shì)體現(xiàn):使用模具真空機(jī)可以顯著提高注塑件的質(zhì)量,減少銀紋、氣泡等缺陷的出現(xiàn)。與傳統(tǒng)的排氣方式相比,真空機(jī)能夠更徹底地排出型腔中的空氣,尤其是對(duì)于一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的塑件和難以排氣的部位,效果更為明顯。此外,模具真空機(jī)還可以提高注塑生產(chǎn)的效率,減少?gòu)U品率,降低生產(chǎn)成本。
注塑件銀紋(料花、水花)問(wèn)題的解決需要從原材料、注塑工藝、模具等多個(gè)方面入手,綜合采取有效的措施。模具真空機(jī)作為一種先進(jìn)的輔助設(shè)備,能夠在解決銀紋問(wèn)題上發(fā)揮重要作用,值得在注塑生產(chǎn)中廣泛推廣應(yīng)用。通過(guò)不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝和設(shè)備,提高生產(chǎn)管理水平,能夠有效提升注塑件的質(zhì)量,滿足市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)塑料制品的需求。