實戰(zhàn)解析：如何實現(xiàn)免噴涂無流痕？

2016-11-30  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

免噴涂材料由于樹脂中添加了特殊顏料、金屬顏料等,在材料的加工過程中,在溫度和剪切力的作用下,金屬顏色容易充當(dāng)催化劑的作用,引起材料降解,造成制品表面產(chǎn)生氣痕或銀絲、甚至是表面氣孔及材料發(fā)黃降解等不良現(xiàn)象。并且注射速度過高造成剪切過大,金屬顏料將沿著剪切方向進(jìn)行排布,使產(chǎn)品表面產(chǎn)生熔接痕和流痕,影響產(chǎn)品外觀。因此,免噴涂材料成型好壞與注塑模具、產(chǎn)品設(shè)計、工藝條件等都有一定的關(guān)系。那具體是哪些因素在影響呢?一起來看看吧!

圖:在塑料熔體交匯處,由于缺少反光性礦物質(zhì),造成明顯的熔接痕

一、免噴涂材料對注塑工藝及模具的要求

1)高光澤高亮度,模具采用高光蒸汽模具、注塑參數(shù)采用高溫高壓狀態(tài);這就不得不提及“高光無熔痕注塑技術(shù)”。高光無熔痕注塑技術(shù),又稱高光無熔痕模具技術(shù)。模具專家羅百輝認(rèn)為,應(yīng)用這一技術(shù)對模具表面的轉(zhuǎn)印效果非常明顯,塑件表面高光、無熔痕、無流痕、無流線,產(chǎn)生鏡面效果,提高了塑件強(qiáng)度和表面硬度。點擊藍(lán)色鏈接,即可查看:免噴涂高光無痕注塑技術(shù)的五大要點

2)礦物質(zhì)/金屬粉末添加量高,模具材料采用耐磨損材質(zhì);回復(fù)“模具”查看更多

3)對于單澆口模具,需要根據(jù)產(chǎn)品尺寸大小選擇合適的進(jìn)膠位置及膠口形狀等;

4)對于多膠口的注塑產(chǎn)品,進(jìn)膠方式需采用順序進(jìn)膠。

圖 高光模具

高光無流痕模具的特點

1.高光無痕塑料模具成型溫度較高。在較高的模溫下注塑成型有利于消除熔接痕、流痕、產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力等缺陷。因此,模具在工作時需要進(jìn)行加熱,為了防止熱量損失,通常都會在定模一側(cè)增加隔熱板。需要注意的是模具成型溫度高,對模具自身材料要求也比較高。

2.高光無痕塑料模具型腔非常光亮,模具拋光等級需要達(dá)到鏡面二級甚至更高。其模具制作出來的高光產(chǎn)品可直接用于產(chǎn)品裝配,不再需要進(jìn)行二次加工?？蓾M足要求的家電、小家電外殼,汽車零部件等產(chǎn)品,減少外觀二次加工的成本費用和周期。

3.模具一般都要使用熱流道系統(tǒng),并且每個熱嘴都必須帶有獨立的針閥控制系統(tǒng),這樣才能控制各個熱嘴單獨分段進(jìn)膠,從而控制,甚至消除熔接痕。

二、免噴涂材料對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求

1. 產(chǎn)品外觀面有明顯的孔洞類結(jié)構(gòu)

使熔膠在充填過程中,在孔的周邊部位分流后再次匯合,進(jìn)而在匯合的部位產(chǎn)生熔接線問題,對于普通染色材料來說,熔接線僅為一條細(xì)小的線條,而對于免噴涂材料來說,“視覺上”熔接線的兩邊色彩會有差異,因此使熔接線顯現(xiàn)的更明顯一些,因此,外觀面有明顯孔洞類的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),一般不適合直接用免噴涂材料直接注塑成型。

圖 熔接線缺陷

2. 產(chǎn)品背面有較多螺絲柱、卡扣、加強(qiáng)筋等的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

注塑過程中,在充填到螺絲柱部位時,熔膠會產(chǎn)生分流,部分熔膠縱向填充螺絲柱/卡扣等結(jié)構(gòu),部分熔膠橫向填充產(chǎn)品外觀面,造成橫向流動的膠量降低,因此在該部位由于料流流動狀態(tài)的變化而產(chǎn)生流痕問題。

圖 流痕缺陷

3. 產(chǎn)品壁厚不均,中間位置部分減薄的結(jié)構(gòu)

充填過程中,相較于中間減薄部位,兩邊的流動速度明顯快于減薄部位,兩邊往中間形成包覆,因此會在減薄的末端部位形成結(jié)合線。

圖 moldflow缺陷分析

注:三種典型的容易產(chǎn)生流痕、熔接線的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),但不限于以上三種,復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均容易產(chǎn)生這些問題。而要改善這些問題必須是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、成型技術(shù)、材料四方面同時配合才能實現(xiàn),因此免噴涂材料在實際產(chǎn)品中的應(yīng)用,需要豐富的經(jīng)驗積累和系統(tǒng)的解決方案才可以保證項目的順利進(jìn)行。

三、免噴涂產(chǎn)品設(shè)計案例分析

產(chǎn)品有留痕現(xiàn)象,進(jìn)行改善。具體的實施方案,后文一一道來。

圖 產(chǎn)品外觀流痕缺陷

解放方法:

1)提高塑料流動性;

2)取消背部凹槽的筋位;

3)進(jìn)膠口加寬,由針形膠口變?yōu)樯刃文z口;

4)增大冷料穴;

5)適當(dāng)提高注射溫度和注射壓力。回復(fù)“免噴涂”查看更多

圖 改進(jìn)后流痕消失

具體的實施方案:

1.加寬膠口,取消筋位

2.模流分析

熱嘴型號:BIM45-TVL/35-TVL,產(chǎn)品兩穴,兩種方案:三點和五點進(jìn)膠,三點采用45系統(tǒng),五點采用35系統(tǒng),由于點位位于中心,主射嘴做偏心,如上圖所示:

圖:制品保壓切換壓力分布.切換壓力三澆口57 MPA,五澆口56MPA

圖:最大成型壓力為三澆口60 MPA ,五澆口63 MPA

圖:產(chǎn)品表面幾乎沒有結(jié)合線

3.引流槽的改進(jìn)方案

兩端引流槽的寬度由5mm增加到8mm ,厚度由0.7mm增加到1.2mm;引出后的部分可以根據(jù)模具的實際情況進(jìn)行加寬加厚。

4. 頂桿的改進(jìn)方案

所有的圓頂桿全部取消,把取消的圓頂桿改成推方。

5. 結(jié)構(gòu)筋的改進(jìn)方案

箭頭所指處的結(jié)構(gòu)筋的壁厚由1.2mm增加到1.5mm(內(nèi)側(cè)加膠,箭頭所指的一側(cè)),加膠的長度為100mm(以澆口位置中心,向兩側(cè)過度,總加膠長度為100mm)。

6.澆口的改進(jìn)方案

圖:箭頭所指的澆口進(jìn)行外八字倒圓角,如右邊所示

本文案例分享源于四川長虹的雷博士,艾邦高分子整理編輯

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