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注塑制品侧壁凹痕产生原因及预防措施

2019-01-24 13:08

“凹痕”是由于浇口封口后或者缺料注射引起的局部内收缩造成的。注塑制品表面产生的凹陷或者微陷是注塑成型过程中的一个老问题。 凹痕一般是由于塑料(PVC助剂)制品壁厚增加引起制品收缩率局部增加而产生的,它可能出现在外部尖角附近或者壁厚突变处,如凸起、加强筋或者支座的背地,有时也会出现在一些不常见的部位。产生凹痕的基本起因是材料的热胀冷缩,因为热塑性塑料(PVC助剂)的热膨胀系数相当高。膨胀和收缩的程度取决于许多因素,其中塑料(PVC助剂)的性能,最大、最小温度范围以及模腔保压压力是最重要的因素。还有注塑件的尺寸和形状,以及冷却速度和平均性等也是影响因素。

塑料(PVC助剂)材料模塑过程中膨胀和收缩量的大小与所加工塑料(PVC助剂)的热膨胀系数有关,模塑过程的热膨胀系数称为“模塑收缩”。随着模塑件冷却收缩,模塑件与模腔冷却表面失去紧密接触,这时冷却效率下降,模塑件继续冷却后,模塑件不断收缩,收缩量取决于各种因素的综合作用。模塑件上的尖角冷却最快,比其它部件更早硬化,接近模塑件中心处的厚的局部离型腔冷却面最远,成为模塑件上最后释放热量的局部,边角处的材料固化后,随着接近制件中心处的熔体冷却,模塑件仍会继续收缩,尖角之间的平面只能得到单侧冷却,其强度没有尖角处材料的强度高。制件中心处塑料(PVC助剂)材料的冷却收缩,将局部冷却的与冷却程度较大的尖角间相对较弱的表面向内拉。这样, 在注塑件表面上产生了凹痕。凹痕的存在阐明此处的模塑收缩率高于其周边部位的收缩。如果模塑件在一处的收缩高于另一处,那么模塑件产生翘曲的起因。模内残余应力会降低模塑件的冲击强度和耐温性能。有些情况下,调整工艺条件能够避免凹痕的产生。例如,在模塑件的保压过程中,向模腔额外注入塑料(PVC助剂)材料,以补偿模塑收缩。大多数情况下,浇口比制件其它局部薄得多,在模塑件仍然很热而且持续收缩时,小的浇口已经固化,固化后,保压对型腔内的模塑件就不起作用。

半结晶塑料(PVC助剂)材料的模塑件收缩率高,这使得凹痕问题更严重;非结晶性材料的模塑收缩较低,会最大程度地减小凹痕;填充和维持增强的材料,其收缩率更低,产生凹痕的可能性更小。

厚的注塑件冷却工夫长,会产生较大的收缩,因此厚度大是凹痕产生的基本起因,设计时应加以留神,要尽量避免厚壁部件,若无法避免厚壁不见,应设计成空心的,厚的部件就平滑过度到公称壁厚,用大的圆弧代替尖角,能够打消或者最大限度地减轻尖角附近产生的凹痕。