缺陷定义:气纹是指产品浇口部位或表面局部存在条状或块状的流痕,从而影响整个产品的外观。气纹属于轻微缺陷,对产品安全和功能没有很大的影响,但是会影响产品的外表面,从而影响客户满意度和产品的外观,客户一般都不会接受这种缺陷。 ★ 欢迎订阅我的视频号:查阅塑胶件成型不良原因分析 ★如下图,实际产品塑件缺陷照片说明:
★利用人、机、料、法、环、(测)的方法进行原因分析。 ★ 图示为气纹的原因分析:
1. 产品设计因素分析: ① 产品的壁厚不均匀、壁厚太厚,导致内部气体浮出表面。
| ② 结构复杂,筋位设置不合理,使气体无法完全排出。 |
在塑胶件的设计中,零件壁厚是首要考虑的参数,零件壁厚决定了零件的力学性能、零件的外观、零件的可注射性以及零件的成本等。即:零件壁厚的选择和设计决定了零件设计的成败。
1.1 零件壁厚必须适中
| ◆ 壁厚太薄,零件注射流动阻力大,塑胶熔料很难充满整个型腔,不得不通过性能更高的注射设备来获得更高的充填速度和注射压力。 ◆ 壁厚太厚,零件冷却时间增加(统计数据,零件壁厚增加1倍,冷却时间增加4倍),零件成型周期增加,零件生产效率低;同时过厚的壁厚很容易造成零件产生缩水、气孔、翘曲等质量问题。 |
常用塑胶材料零件的合适壁厚范围见下表。当塑件壁厚接近表中的合适壁厚值的上下限时,应当向塑胶材料生产厂商征求意见。
1.2 尽量减小零件壁厚(决定塑件壁厚的关键因素包括如下要点)
| ❶零件结构强度是否足够。一般来说,壁厚越厚,零件强度越好。但零件壁厚超过一定范围,就会产生缩水和气孔等质量问题,反而会降低零件强度。 | ❷零件成型时能否抵抗脱模力。零件太薄,容易因顶出而变形。 | ❸能否抵抗装配时的紧固力。 | ❹有金属嵌件时,嵌件周围强度是否足够。一般金属嵌件与周围塑胶材料收缩均匀,容易产生应力集中,强度低。 | ❺零件能否均匀分散所承受的冲击力。 | ❻孔的强度是否足够,孔的强度容易因为熔接痕影响而降低。 | ❼在满足以上要求的前提下,而且注射成型不会产生质量问题,塑件零件壁厚应尽量做到最小,因为较厚的零件壁厚不但会增加材料成本、增加零件重量,同时会延长零件成型的周期,从而增加生产成本。 | ❽为了保证和提高零件强度,产品设计工程师往往倾向于选择较厚的零件壁厚。事实上,通过选择较厚零件壁厚来保证和提高零件强度不是最好的方法。零件强度的提高可以通过添加加强筋。设计曲线或波浪形的零件剖面等获得,这不但可以减少零件的材料浪费,也缩短了零件注射成型的周期。 |
1.3 零件壁厚均匀
| 最理想的零件壁厚分布是在零件的任一截面上零件厚度均匀一致。不均匀的零件壁厚会引起零件不均匀的冷却和收缩,从而造成零件表面缩水、内部产生气孔、零件翘曲变形、尺寸精度很难保证等缺陷。 如果零件均匀壁厚不能获得,那么至少需要保证零件壁厚处与壁薄处有光滑的过渡,避免零件出现急剧的变化。急剧变化的零件壁厚影响塑胶熔料的流动,容易在塑胶背面产生应力痕,影响产品外观;同时易导致应力集中,降低塑胶件的强度,使得零件很难承受载荷或外部冲击。 检查零件壁厚是否均匀的方法是在三维设计软件中做无数个剖面,零件是否具有均匀的壁厚就会一目了然。 |
2. 材料因素分析: ❶ 更换流动性好的材料或增加助剂。 | ❷增加润滑剂用量。 |
3.模具因素分析: ① 浇口尺寸过小,流动速度慢。 | ② 浇口位置不合理。 |
3.1 浇注系统的组成 | ❶ 注口衬套 ❷ 竖浇道 ❸ 主浇道 ❹ 分浇道 ❺ 进浇口 ❻ 冷料井 | 3.2 浇注方式 ❶ 冷浇道 ❷ 热浇道
| 3.3 浇口 释义: 浇口是指流道与型腔之间的一段细短的通道﹐它的作用是使塑料加快流速注入型腔内﹐并且当塑料通过浇口时受到剪切作用﹐表观粘度下降﹐伴随能量转换﹐动能变成热量﹐浇口处温度升高﹐进一步使表观粘度下降﹐同时在注射过程中进行补料和防止倒流﹐成型后也便于产品与整个浇注系统分离。因此浇口的形状﹑尺寸﹑分布对产品的质量影响很大。 |
4.注射工艺因素分析: ① 注射压力低,注射速度慢。 | ② 注射时间短。 | ③ 材料温度和模具温度过高,材料流动性太好,气体无法及时排出而形成气纹。 |
❶ 增加注射压力和速度。 | ❷ 适当延长注射时间。 | ❸ 降低材料和模具温度。 |
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