Contracție și soluții de turnare prin injecție

Contracție și soluții de turnare prin injecție

◆Linii de sudura si solutii

◆Bule de aer (cavitație) și soluții

◆Deformare (deformare) și soluții

În timpul turnării prin injecție, dacă se generează o presiune insuficientă în anumite zone ale cavității matriței, zonele mai groase ale piesei din plastic se micșorează mai lent pe măsură ce topitura începe să se răcească, creând stres de tracțiune. Dacă duritatea suprafeței piesei este insuficientă și nu există o completare a topiturii, suprafața piesei va fi întinsă sub stres. Acest fenomen se numește contracție, așa cum se arată în Figura 3-8.

Contracția are loc adesea în zonele în care topitura se acumulează în cavitatea matriței și în zonele cu pereți grosi-ale piesei, cum ar fi joncțiunile dintre nervurile de armare, stâlpii de susținere și suprafața piesei.

Contracția de pe suprafața pieselor turnate prin injecție nu numai că le afectează aspectul, ci le reduce și rezistența. Contracția este strâns legată de tipul de plastic utilizat, de procesul de turnare prin injecție și de structura piesei și a matriței.

Figura 3-8 Fenomenul de contracție a produselor

Materii prime plastice:

Materialele plastice diferite au rate de contracție diferite. În general, materiile prime care sunt predispuse la contracție sunt în principal materiale plastice cristaline (cum ar fi nailon, polipropilenă etc.). În timpul procesului de turnare prin injecție, când materialele plastice cristaline sunt încălzite și devin fluide, moleculele sunt aranjate aleatoriu. Când sunt injectate într-o cavitate mai rece a matriței, moleculele de plastic se vor aranja treptat și vor forma cristale, rezultând o contracție mare a volumului. Dimensiunea sa este mai mică decât intervalul specificat, care este așa-numita „contracție”.

Proces de turnare prin injecție:

Turnarea prin injecție, contracția poate apărea din cauza presiunii de menținere insuficiente, a vitezei de injecție reduse, a temperaturii scăzute a matriței sau a materialului sau a timpului de menținere insuficient.

Prin urmare, la stabilirea parametrilor procesului de turnare prin injecție, este esențial să se verifice dacă condițiile de turnare sunt corecte și dacă presiunea de menținere este suficientă pentru a preveni contracția. În general, prelungirea timpului de menținere asigură că produsul are timp suficient pentru a se răci și a completa topitura.

Piese din plastic și structura matriței

Cauza principală a contracției constă în grosimea neuniformă a peretelui produselor din plastic. Un exemplu tipic este că contracția este foarte probabil să apară pe suprafețele nervurilor de armare și a stâlpilor de susținere. În plus, designul mucegaiului, dimensiunea porții și efectul de răcire au un impact semnificativ asupra produsului. Deoarece materialele plastice au o capacitate scăzută de transfer de căldură, răcirea este mai lentă cu cât se depărtează de peretele cavității. Prin urmare, o topitură suficientă ar trebui să umple cavitatea în acel punct. Acest lucru necesită șurubul mașinii de turnat prin injecție pentru a preveni refluxul și reducerea presiunii în timpul injectării sau menținerii. În plus, dacă canalul matriței este prea îngust, prea lung sau poarta este prea mică și răcirea este prea rapidă, topitura semi-solidificată va bloca canalul sau poarta, provocând o scădere a presiunii din cavitate și ducând la contracția produsului.

De fapt, diferitele materiale plastice au rate de contracție diferite. Tabelul 3-2 prezintă ratele de contracție ale materialelor plastice comune.

Tabelul 3-2 Ratele de contracție ale materialelor plastice comune:

Cauzele și soluțiile pentru contracție sunt prezentate în Tabelul 3-3:

Denivelări și soluții

După ce produsul a fost deformat, au avut loc creșteri localizate de volum și expansiune în anumite locații specifice, așa cum se arată în Figura 3-9.

Barbotarea în piesele din plastic are loc deoarece plasticul incomplet răcit și întărit eliberează gaz sub presiune internă, determinând expansiunea piesei. Pentru a ameliora acest defect pot fi luate următoarele măsuri:

① Răcire eficientă. Metodele includ scăderea temperaturii matriței, extinderea timpului de deschidere a matriței și reducerea temperaturilor de uscare și plastificare a plasticului.

② Reducerea vitezei de umplere a matriței, scurtarea ciclului de turnare și reducerea rezistenței la curgere.

③ Creșterea presiunii de menținere și prelungirea timpului de menținere.

④ Îmbunătățirea structurii piesei pentru a evita zonele localizate de grosimi excesive sau variații semnificative ale grosimii.

③ În ceea ce privește proiectarea structurii pieselor: reduceți inconsecvențele de grosime și asigurați o grosime uniformă a peretelui cât mai mult posibil; evitați colțurile ascuțite pentru a preveni blocarea aerului.

În ceea ce privește designul matriței: adăugați canale de aerisire la punctul final de umplere a topiturii; reproiectează sistemul de porți și de rulare; asigurați-vă că orificiile de aerisire sunt suficient de mari pentru a permite timp și spațiu suficient pentru evacuarea gazului.

Condiții de proces: Reduceți viteza finală de injecție; setați o temperatură rezonabilă a matriței și extindeți timpul de deschidere a matriței; optimizați presiunea de injecție și presiunea de menținere; reduceți retragerea șurubului pentru a preveni aspirarea aerului în timpul retragerii și transportul în următorul ciclu de matriță și reduceți temperatura materialului.

Contracție (bulă de vid) și soluțiile sale

Cavitățile de contracție, cunoscute și sub denumirea de bule de vid sau goluri, apar în general în zonele pieselor din plastic unde se acumulează cantități mari de topitură. Acestea sunt cauzate de reumplerea insuficientă a topiturii în timpul răcirii și contracției. După cum se arată în Figura 3-10, cavitățile de contracție apar adesea în zonele cu pereți groși ale pieselor din plastic, cum ar fi la intersecția nervurilor de armare sau a stâlpilor de sprijin cu suprafața piesei.

Figura 3-10 Cavități de contracție care apar pe partea din plastic

Cavitățile de contracție din piesele din plastic apar deoarece atunci când topitura se solidifică, volumul se micșorează mai lent în zonele mai groase, creând tensiuni de tracțiune. Dacă duritatea suprafeței piesei este insuficientă și nu există topitură care să o reumple, se vor forma goluri în interior. Cauza cavităților de contracție este similară cu cea a contracției (sau cavitației), dar diferența este că contracția are ca rezultat depresiuni de suprafață, în timp ce cavitățile de contracție formează goluri interne. Cavitățile de contracție apar de obicei în zone cu pereți-groși și sunt legate în principal de viteza de răcire a matriței. Viteze de răcire diferite ale topiturii în matriță au ca rezultat grade diferite de contracție în diferite locații. Dacă temperatura matriței este prea scăzută, suprafața topiturii se răcește rapid, trăgând topitura mai fierbinte din pereții mai groși către suprafețele înconjurătoare, ducând la cavități de contracție.

Cavitățile de contracție din piesele din plastic le pot afecta rezistența și proprietățile mecanice. Dacă piesa este transparentă, cavitățile de contracție îi pot afecta și aspectul. Cheia pentru îmbunătățirea cavităților de contracție este controlul temperaturii matriței.

Cauzele și soluțiile pentru cavitățile de contracție sunt prezentate în Tabelul 3-4:

Flash de margine (bavuri, tăieturi) și soluții

Când plasticul topit este extrudat de pe suprafața de despărțire a matriței și se fulge de pe marginea produsului finit, acest fenomen se numește flash, cunoscut și sub denumirea de bavuri, sau pur și simplu flash, așa cum se arată în figurile 3-11.

Figura 3-11 prezintă fenomenul de preaplin pe piesa din plastic.

Flash este o problemă serioasă de calitate în turnarea prin injecție. Dacă fulgerul se desprinde și aderă de suprafața de despărțire a matriței și nu este curățat la timp, blocarea ulterioară a matriței va deteriora grav suprafața de despărțire, ducând la o nouă fulger. Prin urmare, trebuie acordată o atenție deosebită apariției fulgerului în timpul procesului de turnare prin injecție.

Există multe motive pentru fulgerarea în timpul turnării prin injecție, cum ar fi presiunea excesivă de injecție, viteza de injecție extrem de rapidă-, forța de strângere insuficientă, uzura orificiilor de ejector sau a blocurilor de glisare, suprafețele de despărțire neuniforme ale matriței (cu goluri) și plasticul cu vâscozitate prea scăzută (cum ar fi nailonul).

Tabelul 3-5 Cauze și soluții pentru depășire: