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防备注塑制品凹陷

当在筋条等较厚处材料比相邻壁的材料皱缩得多时,注塑件中的凹痕就会发展开来。这种特点的存在产生出较厚的区域,其冷却要比附近区域缓慢。不同的冷却速率导致相邻表面上呈现凹陷,即为人所知的凹痕。

  这种缺点代表着对塑料产品设计和成型的极大限制,特别是在电视荧光屏和显示器等薄壁用处中。固然玩具在表面上常会有凹痕明白可见,但花费电子部件必需实实在在地不带凹痕。

  凹痕的形成可以回因于一个或更多的因素,包含所用加工方法、部件外形、材料选择和模具式样。其中部件外形和材料选择通常是由OEM厂家所决定的,可能不易于转变。

  但是,制模商现有模具设计的几个方面可能影响着凹陷。冷却流道设计、浇口类型和浇口尺寸可以起到多样的后果。例如,类似隧道浇口的小浇口比边缘浇口的冷却要快得多。太早的浇口冷却会缩短模腔内的保压时间,可能增加凹痕呈现的可能性。

  对于成型厂商来说,把持工艺条件是对付凹陷标题的措施。保压压力和时间严重影响着凹陷。在部件被填满时,过剩材料被填进到模腔中以减轻材料皱缩的影响。较短的压紧阶段将增加皱缩,产生更多或更大的凹痕。固然成型业者可以调节保压条件改良凹痕,但这种方法可能不会将凹痕减少到一个能被接收的程度。其它方法有包含部件调换的模具细微调剂,或者气辅、发泡等工艺修整。

  凸销、气体和泡沫

  GE公司聚合物工艺开发中心(PPDC)进行了一次为期12个月的研究,对致力于减少凹痕的8种不同方法进行评估。这些技巧代表着对减少凹痕的各种方法的最新想法。这些方法被划分为两类:材料代替方法或除热技巧。材料代替方法是通过在很可能产生凹陷的处所增加或移往材料,来减少凹陷。除热方法是要从很可能产生凹陷的处所更快地往除热量,从而减少厚薄区域之间逐步冷却不一致的机率。有五种材料代替方法被评估:露头凸销、带圆角凸销、带弹簧的凸销、气体帮助成型和化学发泡。三种方法作为除热被评估:铍铜凸销、铍铜嵌件、特别设计的活性热学凸销。

  附有带角撑板轮毂的测试件上天生的凹陷被评估。所有这些方法与尺度工具钢材料的凸销进行了比拟。测试工具产生浅斑,标称壁厚达2.5mm。轮毂有22.25mm高,直径为4.5mm,其壁厚为1.90mm。成型的完成是利用了350吨的卧式液压曲肘式注塑机。测试利用了花费类电子产品中常见的两种材料,在这里凹痕是会造成麻烦的。它们是GE出品的PC/ABS--Cycoloy CU6800,和PPE/PS--Noryl PX5622。两种材料都是在产品材料注明条件范畴的中间点被加工的。由于所产生的凹痕微不足道,保压曲线被有意地下调,这样部件被不充分地保压而引起更多的凹陷。这样能较为轻易地丈量和比拟实验方法。

  尽管凹陷通常是靠肉眼主观地进行评价,但这些测试利用了坐标丈量机,能对凹陷深度进行定量的丈量。

  什么最有效?

  当利用PC/ABS材料时,所测试的五种方法所产生的凹陷要比基线尺度凸销所产生的要少。所有的除热型方法都不错,而比尺度销后果好得多的材料代替技巧只有装了弹簧的凸销,其中弹簧预载程度对性能有着很大的影响(见图)。气辅方法的后果无关紧要的:有了工具与材料的联合,熔体冷却由于薄壁而太快地产生,造成均一的气体渗透有艰苦。发泡测试也是不重要的,由于部件表面上可见到的斜面表明,在这种技巧能够同等地与其它方法进行比拟之前,发泡剂的用量本应当被减少。

  当利用PPE/PS树脂时,装弹簧的凸销还是后果不错。三种其它材料代替方法比尺度凸销后果要好,包含露头凸销和睦辅技巧。在除热型方法方面,只有铍铜销比基线表现得更好。

  带圆角的凸销用这两种材料时都表现不佳。令人吃惊的是露头凸销用PC/ABS材料时的糟糕表现,由于露头凸销已经被推荐了差未几二十年了。这些测试表明它们并不是对于所有的材料都同样表现得好。

  总之,最有意思的成果来自装弹簧的凸销。当弹簧调剂得好时,它对于两种材料能把凹陷的程度减少50%。弹簧硬度显得不如预载程度那么重要。假如预载太小,塑料熔体把凸销推回得太远,造成轮毂区域的材料较多,就产生了更多的凹陷。当弹簧有着大的预载,它不会在熔融压力下压缩,从而更像尺度凸销的表现。当丈量筋条四周的凹陷时,弹簧也显示出惊人的成果。尽管这种方法是用来将筋条四周的凹陷减少到最小,但当成型PPE/PS材料时,相邻筋条的凹陷会有令人惊奇的改良。有可能凸销压缩把更多的材料填充到筋条中,从而减少了凹陷。

  固然有了这样的成果,但成型业者不应当减少气辅或化学发泡剂的利用上打折扣。在气辅中,模具并没为该工艺而被优化。由于它能比装弹簧的凸销笼罩更大的面积,所以估计在较大部件中表现得更好。如前所述,在这些实验中发泡配方也并未被优化。
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