3. 凹陷 (Sink Mark) 定義:成型品表面的局部塌陷(或呈酒窝状或呈沟壑状) ★ 产生凹陷的原因分为:塑件的结构设计、模具和注射成型三个方面。 塑件的结构设计如下: ① 肋(Rib)太厚 释义:当肋厚时,肋和底板相遇处也厚,此处塑胶集中,冷却时,周围的肋和板先行固化,此一肋、板交会处的中央仍然保持液态,后凝的塑胶在先固化的塑胶上收缩,对其周围塑胶有吸入(Sucking-in)的作用。如果任何一处凝结层较为薄弱(一般就在和肋相对的模面处),该处就有可能塌陷成凹陷。 对策:肋的厚度最好是底板厚度的50%,甚至可以更薄。 对策:CAE 模拟,可以藉凹陷指数(Sink Index) 的预测,了解不同肋厚设计对凹陷的影响。 如图释:气泡或/和凹陷的形成(Void or/and Sink Mark Forming) 模具原因及改善如下: ★ 如下简图二板模、三板模、热浇道模具结构组成说明(扩充知识)。 二 板 模 三 板 模 热浇道模具 ① 和肋相对的模面温度太高 释义:和肋相对的模面温度若较其附近高(一般的确如此,因为附近融胶集中,热负荷大,模温居高不下),该处凝结层薄,刚性不够,中央的融胶固化时,残余应力有可能将较薄的凝结层向内拉成凹陷。 对策:和肋相对的模面须加强冷却(加强冷却,如:水路等),降低该处模温,使得凝结层较快形成,当凝结层较厚时,刚性较大,凹陷不易产生。 对策:模温设定时可从材料厂商的建议值开始设定。注意:每次调整的减量(或增量)可为6 °C,射胶10次,成型情况稳定后,根据结果,决定是否进一步调整。 对策:CAE可以藉凹陷指数(Sink Index) 的预测,了解不同冷却设计和模温对凹陷的影响。(如下图,模流分析产生凹陷区域。) 凹陷指數 凹陷指數 ② 浇道(Sprue)、流道(Runner)或/和浇口(Gate)太小 释义:浇道、流道或/和浇口太小,流阻提高,如果射压不足,型腔无法填实,融胶密度小,发生凹陷的机率大。 对策:以CAE(如C-MOLD)在计算机上对不同的融胶传送系统(包括浇道、流道和浇口)的充填进行模拟分析,找出理想的浇道、流道和浇口的尺寸(包括长度和断面有关尺寸如直径等),是可行之道。 ③ 浇口(Gate) 的数目或位置不当 释义:无论浇口的数目或位置不当,都会使得流长(Flow Length) 太长,流阻太大。如果射压不足,型腔无法填实,融胶密度小,发生凹陷的机率大。 对策:以CAE在计算机上对不同的浇口设计进行模拟分析,找出浇口的最佳数目和位置是聪明的作法。 射出成型机的原因及对策如下: ① 料管温度太高 释义:料管温度太高时,融胶密度小,冷却时,贴近型腔表面的融胶先固化成凝结层(Frozen Layer),塑胶体积收缩,型腔中央的融胶密度更小,等到中央的融胶也逐渐固化时,型腔中央会空洞化,空洞的内壁满布张应力,如果凝结层的刚性不够,就会向内塌陷,形成凹陷。 对策:降低料温,融胶密度大,发生凹陷的机率小。 对策:CAE 模拟分析的输出包括凹陷指数(Sink Index)的分布,凹陷指数大者,发生凹陷的可能性大,CAE可以帮助选择凹陷可能最小的设计。 ② 冷却时间不够 释义:冷却时间不够,塑胶凝结层不够厚,无法抵抗内部融胶固化收缩时产生的拉力,形成凹陷。 对策:材料供应商可以针对不同的塑料和制品厚度,提供冷却时间的建议值。 对策:CAE模拟可以根据不同的冷却时间预测不同的凹陷指数(Sink Index),当凹陷指数大于许容值时,应采用更长的冷却时间。 ③ 缓冲(Cushion)或/和保压不足 释义:保压压力或保压时间不够,型腔内的塑胶因为压力偏低或补充料不足而填压不实,密度小 ,发生凹陷的机率大。 对策:缓冲变0时,螺杆到底,不再前移,融胶冷却、收缩时压力降低,螺杆却无法增压,造成保压不足,发生凹陷的机率大。 注意: 缓冲至少要有3mm才够。保压压力要足够。保压时间至少2秒。 对策: CAE 模拟可以找出保压压力和保压时间的理想值,根据此值设定后,再作微调,是聪明的作法。 ④ 止回阀(Non-Return Valve)失灵 释义:止回阀防止料管内螺杆前的融胶在射出阶段回流。当螺杆推动定量的料前进时,如果止回阀磨损、破裂或座落不当,融胶 可能滑过(slip past)螺杆前端、止回阀和料管之间的间隙产生回流,使得螺杆推到底(bottom out),缓冲消失,发生凹陷的机率大。 对策:将止回阀从螺杆前端移下,检查各接触面,若有焦胶(Burned Plastics)在面上,用金属丝刷(Wire Brush)清除;切忌使用喷灯(Torch)烧掉塑胶,因为高热会软化阀金属 ,使其加速磨损。 注意:如果在接触面上发现刻痕(Nicks)、裂缝(Cracks)或坑洞(Pits),有此缺陷的零件应当更换。 |
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