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粘模及脱模不良(die adhesion) 缺陷分析及排除方法

发布日期:2012-01-19 15:10:06

 

出模角度不对导致制件粘连在模穴上

什么是脱模不良(Die Adhesion) 

 

脱模不良(Die Adhesion),又称黏模流道(Sticking Sprues or Parts),是由于注射口与喷嘴圆弧接触面不良,浇口料未同制品一起脱模以及不正常的填料。通常,主流道直径要足够大,使制作脱模时浇口料仍未全部固化。

 

无论黏模流道,还是制品粘在模穴上,脱模不良是塑料注塑中最重要的杀手,造成脱模不良的根源可能是注塑设备不同部件,也可能是注塑工艺不当引起的。

 

尽管没有制件设计和模具设计上的失误所造成的毛刺、拔模斜度不足、倒拔模斜度等原因,有时成型制件也会出现脱模不良。强行顶出时,往往造成制件翘曲、顶出后发白或开裂等。特别是成型制件粘在静模一侧,有时无法顶出。

 

脱模不良(Die Adhesion) 缺陷成因分析及解决办法

 

1、模具故障

 

产生粘模及脱模不良的原因是多方面的,而模具故障是其中主要原因之一。其产生原因及处理品方法如下:

1)模具型腔表面粗糙,如果模具的型腔及流道内留有凿纹,刻痕,伤痕,凹陷等表面缺陷,塑件就很容易粘附在模具内,导致脱模困难。

因此,应尽量提高模腔及流道的表面光洁度,型腔内表面最好镀铬,在进行抛光处理时,抛光工具的动作方向应与熔料的充模方向一致。

 

2)模具磨损划伤或镶块处缝隙太大

 

当熔料在模具划伤的部位或镶块缝隙内产生飞边时,也会引起脱模困难。对此,应修复损伤部位和减小镶块缝隙。

 

3)模具刚性不足

 

如果刚开始注射时模具就打不开,则表明模具由于刚性不足,在注射压力的作用下产生形变。如果形变超过了弹性极限,模具就无法恢复原状,不能继续使用。即使形变未超出模具的弹性极限,熔料在模腔内很高的条件下冷却固化,去除注射压力,模具恢复形变后,塑件受到回弹力的作用被夹住,模具仍然无法打开。因此,在设计模具时,必须设计足够的刚性和强度。

 

试模时,最好在模具上安装千分表,检查模腔和模架在充模过程中是否变形,试模时的起始注射起始注射压力不要太高,应一边观察模具的变形量,一边慢慢升高注射压力,将变形量控制在一定的范围内。

当发生回弹力太大引起夹模故障时,只靠加大开模力是不行的,应马上将模具拆下来分解,并将塑件加热软化后取出。对于刚性不足的模具,可在模具外侧镶制框架,提高刚性。

 

4)脱模斜度不足或动,定模板间平行度差

 

在设计和制作模具时,应保证足够的脱模斜度,否则塑件很难脱模,强行顶出时,往往造成塑件翘曲,顶出部位发白或开裂等。模具的动,定模板要相对平行,否则会导致型腔偏移,造成脱模不良。

 

5)浇注系统设计不合理

 

如果浇道太长,太小,主浇道和分浇道连接部分强度不够,主浇道无冷料穴,浇口平衡不良,主浇道直径与喷嘴孔直径搭配不当或浇口套与喷嘴的球面不吻合,都会导致粘模及脱模不良。因此,应适当缩短浇道长度和增加其截面积,提高主流道和分流道连接部位的强度,在主流道上应设置冷料穴。

 

确定浇口位置时,可通过增加辅助浇口等方法平衡多腔模具中各个型腔的充模速率及减少模腔内的压力。一般情况下,主流道的小端直径应比喷嘴孔径大0.5~1mm,浇口套的凹圆半径应比喷嘴球面半径大1~2mm

6)顶出机构设计不合理或操作不当

 

如果顶出装置行程不足,顶出不均衡或顶板动作不良,都会导致塑件无法脱模。

 

在条件充许的情况下,应尽量增加顶杆有效顶出面积,保证足够的顶出行程,塑件的顶出速度应控制在适宜的范围,不能太快或太慢。顶板动作不良的主要原因是由于各滑动件间粘滞。例如,当顶板推动滑芯动作时,因滑芯处无冷却装置,其温度比其他型芯高,在连续运转时,立柱本体与滑芯间的间隙极小,往往产生粘滞导致 抽芯动作不良,又如,当顶销孔与顶板导向销的平行度不良或顶销弯曲时,顶板就会动作不良。若在顶推机构中不设止销,当顶板与安装板间有异物时,顶板倾斜,其后顶板的动作不良。在中,大型模具中,如果仅有一根顶杆作用时,顶板不能均衡顶推,也会产生动作不良。

 

7)模具排气不良或模芯无进气口也会引起粘模及脱模不良

 

应改善模具的排气条件,模芯处应设置进气孔。

8)模温控制不当或冷却时间长短不适当

 

如果在分型面处难脱模时,可适当提高模具温度和缩短冷却时间。若在型腔面处难脱模时,可适当降低模具温度或增加冷却时间。此外,定模的温度太高,也会导致脱模不良。模具型腔材质为多孔软质材料时会引起粘模。对此,应换用硬质钢材或表面电镀处理。

9)浇道拉出不良,浇口无拉钓机构,分型面以下低凹,型腔边线超过合模线等模具缺陷都会不同程度地影响塑件脱模

 

对此,应引起注意并予以修整。

 

工艺条件控制不当

 

如果注塑机规格较大,螺杆转速太高,注射压力太大,注射保压时间太长,就会形成过量填充,使得成型收缩率比预期小,脱模这得困难。

 

如果料筒及熔料温度太高,注射压力太大,热熔料很容易进入模具镶块间的缝隙中产生飞边,导致脱模不良。

 

此外,喷嘴温度太低,冷却时间太短及注料断流,都会引起脱模不良。因此,在排除粘模及脱模不良故障时,应适当降低注射压力,缩短注射时间,降低料筒及熔料温度,延长冷却时间,以及防止熔料断流等。

 

原料不符合使用要求

 

如果原料在包装和运输时混入杂质,或预干燥和预热处理过程中不同品级的原料混用,以及料筒和料斗中混入异物,都会导致塑件粘模。此外,原料的粒径不匀或过大对粘模也有一定程度的影响。因此,对于成型原料应做好净化筛选工作。

 

脱模剂使用不当

 

使用脱模剂的目的是减少塑件表面和模具型腔表面间的粘着力,防止两者相互粘着,以便缩短成型周期,提高塑件的表面质量。但是,由于脱模剂的脱模效果既受化学作用的影响,也受物理条件的影响,而且,成型原料和加工条件各有不同,选定脱模剂的最佳品种和用量必须根据具体情况来确定。如果 使用不当,往往不能产生良好的脱模效果。

 

就成型温度而言,脂肪油类脱模剂的有效工作温度一般不宜超过150度,在高温成型时不宜使用;硅油和金属皂类脱模剂的工作温度一般为150~250度;聚四氟乙烯类脱模剂的工作温度可达到260度以上,是高温条件下脱模效果最好的脱模剂。

 

就原料品种而言,软质聚合物塑件比硬质聚合物塑件难脱模。就使用方法而言,膏状脱模剂要用刷子涂刷,可喷涂的脱模剂使用喷涂装置进行喷涂。由于膏状脱模剂在涂刷时难以形成规则均匀的模层,脱模后塑件表面会有波浪痕或条纹,所以,应可能使用可喷涂的脱模剂。

 

过填充

 

以过大的注射压力成型时,成型收缩率比预期的小,脱模变得困难。这时如果降低注射压力、缩短注射时间、降低熔料和模具温度,就变得容易脱模。这种场合,使用降低塑料与模具之间摩擦力的脱模剂就更有效。对于模具来说提高光治度、取消侧壁凸凹、研磨、增加顶杆等办法也有效果。成型较深的制件时,向模具和制件之间吹入压缩空气更有助于脱模(参照开裂、裂纹、微裂和发白中的过填充)

 

制件粘在静模上

 

这有两种原因,即喷嘴与型腔上有卡住的地方,或者静模的脱模阻力大于动模,因而使制件粘在静模上。由于喷嘴和型腔之间的阻力而造成粘在静模上的情形有:喷嘴的圆角半径R比模具相应的圆角半径R大,装夹模具时使喷嘴与模具不同心,或者是喷嘴及模具间夹有漏出塑料等。其中任何一种情形都会卡住制件,而使制件粘在静模上。为了不发生这种情况,应该正确地安装模具。静模的脱模阻力大的原因是由于光洁度低或侧壁凸凹引起的。这时,应在动模一侧设置Z型拉料杆来拉拽制件。而在模具设计中,需充分考虑不发生这种现象。制件在动、静模两侧设有定的温差也是有效的。

1)模具内塑料过分填塞,降低注塑压力;降低注塑量射料缸温度太高

2)注塑压力维持的时间过长,减少螺杆向前的时间

3)模具表面刮伤、多孔或擦伤,除去污点并抛光模具的表面

4)模具的出模角度不足,使用每边为0.5度的最小出模角(角度越大,顶出越容易、运作越快)

5)倒陷的设计不当,保证倒陷没有锋角

6)注塑件粘在高度抛光的模具表面,使用排气阀来去掉在把注塑件从高度抛光表面压出时产生的真空;啤出空辅助顶出

7)不适当的顶出设备,增加顶出杆的数目或换上不同的系统

8)塑料润滑不足,若允许就使用胶模剂;增加外部润滑剂,如硬脂酸锌

 

主流道粘模原因及排除方法:

1)冷却时间太短,主流道尚未凝固。

2)主流道斜度不够(35度),应增加其脱模斜度。

3)主流道衬套与射嘴的配合尺寸不当(通常比射嘴所用的半径大0.5mm)或没有对准,造成漏胶。

4)主流道粗糙,检查有没有毛刺,它们可能引起倒陷;毛刺的原因是注口套在射嘴安置区硬化,或是在注口套加工是用了不正确的半径,主流道无冷却井。

5)射嘴温度过低,增加射嘴温度或用一个独立的温度控制器给射嘴加热。。

6)注口套内塑料过分填塞,降低注塑压力;减少螺杆向前时间。

7)塑料在注口内未完全固化,尤其是直径较大的注口,增加冷却时间,但更好的方法是使用有较小注口的注口套代替原来的。

8)注口套直径太小,增加注口的直径

9)使用不当的注口针,检查是否用了正确的注口拨针类型在任何可能的地方,使用倒锥型注口拨针设计或“Z”型拨针,检查“Z”型拨针是否在顶出过程中离开了模具,”Z“型拨针的角上或流道和注口之前加上圆弧 。

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