
注塑件周边缺胶是注塑生产中常见的质量问题,不仅影响产品外观,还可能降低产品性能,导致大量次品产生,增加生产成本。因此,深入分析缺胶原因并采取有效改善方法十分关键。在众多改善措施中,模具真空机的应用为解决这一问题提供了新的思路。
注塑件周边缺胶原因分析
(一)注塑工艺参数方面
注塑压力不足:注塑压力是推动塑料熔体填充模具型腔的动力。若压力不够,熔体无法顺利到达型腔的各个角落,尤其是在薄壁、复杂结构或距离浇口较远的周边区域,就容易出现缺胶。比如一些大型注塑件,其周边轮廓尺寸大,熔体在长流程流动过程中压力损失大,如果初始注塑压力设置较低,就难以完成填充。
注塑速度过慢:熔体在模具型腔内的填充时间有限,速度过慢会使熔体在尚未完全充满型腔时就开始冷却固化,从而造成周边缺胶。在成型带有精细薄壁边缘结构的注塑件时,慢速注塑会导致边缘处缺胶明显 。
熔体温度过低:塑料熔体的流动性与温度密切相关。温度低,熔体粘度增大,流动性变差,难以填充到型腔周边,特别是对于结晶型塑料,温度过低还可能导致结晶提前,进一步阻碍熔体流动。像聚丙烯(PP)材料,若注塑温度低于合适范围,缺胶问题会频繁出现。
(二)模具设计与结构方面
浇口设计不合理:浇口的尺寸、位置和形式对熔体的流动和填充效果影响显著。浇口尺寸过小,熔体流动阻力大,压力降增加,难以填充到周边区域;浇口位置不当,会使熔体在型腔内流动不平衡,部分周边区域无法及时得到熔体补充而缺胶。例如侧浇口位置离产品周边较远时,就容易在周边产生填充不足。
排气不良:模具型腔内的空气若不能及时排出,会在熔体填充过程中形成气阻,阻碍熔体前进,在周边形成缺胶。特别是在一些复杂模具结构中,如存在深腔、筋位等,空气更易被困。模具排气槽设计深度和宽度不足,或者排气槽被堵塞,都会导致排气不畅。
(三)原材料特性方面
塑料颗粒含水量过高:塑料在吸潮后,水分在注塑过程中会受热汽化,产生大量气泡,这些气泡不仅影响熔体的流动性,还会占据型腔空间,造成缺胶。比如尼龙(PA)材料吸湿性强,若未充分干燥就投入生产,缺胶问题极易发生。
材料流动性差:不同种类的塑料具有不同的流动性,一些流动性较差的塑料,如聚碳酸酯(PC),在注塑成型时本身就对注塑条件要求较高,若工艺参数和模具设计不合理,就更容易在周边出现缺胶。即使是同一种材料,其牌号不同,流动性也有差异,若使用了流动性不符合要求的材料,也会引发缺胶问题。
改善方法探讨
(一)优化注塑工艺参数
提高注塑压力:逐步增加注塑压力,观察注塑件的填充情况,直至周边缺胶问题得到改善。但需注意,压力过高可能导致产品出现飞边、尺寸变形等其他问题,所以要在一个合适的范围内调整。例如,对于小型注塑件,可每次增加5 - 10MPa的压力进行测试。
加快注塑速度:适当提高注塑速度,使熔体能够在短时间内充满型腔,减少冷却时间对填充的影响。不过,速度过快可能会引起熔体喷射、困气等问题,需要综合考虑产品结构和模具情况,合理调整速度。
升高熔体温度:根据塑料材料的特性,适当提高注塑机料筒温度,改善熔体流动性。但要避免温度过高导致塑料分解,一般每次升温幅度控制在5 - 10℃,并观察产品质量变化。
(二)改进模具设计与维护
优化浇口设计:重新评估浇口尺寸、位置和形式。对于周边缺胶问题,可适当增大浇口尺寸,减小熔体流动阻力;调整浇口位置,使熔体能够更均匀地填充型腔周边。例如,采用多点浇口或热流道系统,改善熔体的流动分布。
加强模具排气:清理模具排气槽,确保其畅通无阻;对于排气困难的部位,可增设排气针、镶件等排气结构。在模具分型面处开设足够深度和宽度的排气槽,深度一般在0.02 - 0.05mm,宽度根据模具大小和排气需求确定。
(三)控制原材料质量
充分干燥塑料颗粒:严格按照塑料材料的干燥要求,对原材料进行充分干燥处理,将含水量控制在允许范围内。例如,尼龙材料通常需要在80 - 120℃的温度下干燥4 - 8小时。
选择合适流动性材料:根据产品结构和注塑工艺要求,选择流动性合适的塑料材料。在新产品开发阶段,进行材料流动性测试,对比不同牌号材料的注塑成型效果,选择最适合的材料。
(四)引入模具真空机
工作原理:模具真空机通过在注塑过程中抽取模具型腔内的空气,使型腔内部形成负压环境。在负压作用下,一方面可以有效降低型腔内的空气阻力,让塑料熔体更容易填充到型腔周边,避免因气阻导致的缺胶;另一方面,负压环境能使熔体中的气体更易排出,减少气泡对填充的影响,提高注塑件的密实度和成型质量。
优势体现:与传统的排气方式相比,模具真空机能够更彻底地排除型腔内的空气,尤其适用于一些对排气要求高、结构复杂的注塑模具。在解决周边缺胶问题上,它可以降低对注塑压力和速度的过度依赖,减少因过高压力和速度带来的其他成型缺陷。同时,使用模具真空机还能提高生产效率,减少次品率,降低生产成本。
使用注意事项:在安装和使用模具真空机时,要确保模具与真空机的连接密封性良好,避免漏气影响真空效果。根据模具大小和型腔结构,合理设置真空机的抽气时间和真空度参数。在注塑过程中,密切关注真空机的运行状态和注塑件的成型质量,及时调整参数。
注塑件周边缺胶问题是由多种因素共同作用导致的,通过优化注塑工艺参数、改进模具设计与维护、控制原材料质量以及引入模具真空机等综合措施,可以有效解决这一问题。模具真空机作为一种新型的注塑辅助设备,在改善注塑件成型质量方面具有独特的优势,值得在注塑生产中推广应用。在实际生产过程中,企业应根据自身产品特点和生产条件,灵活运用各种改善方法,不断提高注塑生产的质量和效率。
上海力瀚自动化科技有限公司《模具抽真空+反压气辅系统》
技术主管 曹先生
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