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熱可塑性彈性體(tǐ)常見問題分(fēn)析
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    在強調環境适應性材料的開(kāi)發過程中(zhōng),不需硫化和混煉工(gōng)藝的熱塑性彈性體(tǐ),具有省能、省資(zī)源、高生(shēng)産效率等特點,其年增長率高達6%。在這一(yī)背景下(xià),加工(gōng)制造廠使用新型熱塑性彈性體(tǐ)材料的用途在逐漸擴大(dà),但随之而出現的問題(成型品表面粗糙、變形等)也有所增加。
1.與材料有關的問題及其對策 
    熱塑性彈性體(tǐ)來自材料的主要的問題

問題

現象

原因

對策

白(bái)化
成型品表面的白(bái)化 (a)添加劑過量 (b)聚合物(wù)與穩定劑 不适宜或不相容 (a)降低用量,最佳化 (b)用相容性良好的穩定劑 或用高相對分(fēn)子質量穩定劑
發粘
制品表面發粘 (a)因熱分(fēn)解而産生(shēng) 低分(fēn)子 (b)增塑劑,穩定劑 的遷移 (a)降低成型溫度,低剪切化 (b)不要放(fàng)置在高溫下(xià),減少 用量,更換種類
老化
機械強度下(xià)降,外(wài)觀質量變差 (a)熱 (b)紫外(wài)線 (a)添加熱穩定劑 (b)添加耐候性穩定劑或有屏蔽效果的填料
1.1 白(bái)化     
    白(bái)化是指穩定劑等配合劑遷移至成型品的表面,其表面像噴上粉一(yī)樣呈現出一(yī)種白(bái)色現象。其原因主要是由于穩定劑過量配合或與聚合物(wù)不相容而引起的。因此,應選擇與聚合物(wù)相容性良好的穩定劑或将穩定劑的用量控制在最佳的範圍。其次,更換成相對分(fēn)子質量高的穩定劑也是十分(fēn)有效的。   
    另外(wài),也有通過遷移至成型品表面發揮其功能的穩定劑。例如,抗靜電劑、潤滑劑等。對這種穩定劑來講,選擇即使遷移也難以出現白(bái)化的穩定劑是非常必要的。    
    熱塑性彈性體(tǐ)在一(yī)般的環境下(xià)使用時很少會出現白(bái)化的問題,但在高溫、潮濕、戶外(wài)長期使用的場合,爲提高耐久性在配合上追加耐熱穩定劑(防老劑)、耐侯穩定劑是十分(fēn)必要的。特别是高溫下(xià),因其極易引起遷移,所以穩定劑的選擇也是相當重要的。
1.2 發粘   
    與樹(shù)脂相比,軟質熱塑性彈性體(tǐ)表面更容易産生(shēng)發粘的現象。其原因主要是因老化而生(shēng)成低相對分(fēn)子質量聚合物(wù)和增塑劑、穩定劑遷移至表面而引起的。但無論屬哪種情況,采用紅外(wài)光譜法(IR)等分(fēn)析手段,通過分(fēn)析發粘成分(fēn)便能夠比較容易地确定出與此相關的物(wù)質。  
   發粘主要是成型溫度過高,聚合物(wù)因熱分(fēn)解而形成低相對分(fēn)子質量物(wù)質的緣故。盡管成型機的設定溫度本身未達到熱分(fēn)解溫度,但在成型工(gōng)藝中(zhōng)的剪切生(shēng)熱有時也會使其暫時達到高溫。作爲其對策,降低成型溫度、低剪切化,用氮氣淨化成型機液壓缸體(tǐ)内部都是十分(fēn)有效的。另外(wài),在成型機暫停時,膠料長時間以熔融狀态置留在成型機的模腔内,有時也會因熱老化而發粘。
  另外(wài),在高溫下(xià)使用的制品很容易出現發粘的現象。因此,穩定劑、軟化劑種類的選擇和用量的确定是非常重要的。
1.3 老化   
    無機材料和金屬材料相比,高分(fēn)子材料的耐熱、耐紫外(wài)線性較差(比較容易老化)。多數制品因老化而使其機械特性明顯降低,外(wài)觀質量變差。通過配合耐熱、耐候性等穩定劑,在一(yī)定程度上可以抑制老化現象的産生(shēng)。
與注射成型有關的問題及其對策

問題

現象

原因

對策

氣孔

成型品中(zhōng)凹下(xià)去(qù)的孔眼

(a)填充量、保壓不足
(b)冷卻速度慢(màn)
(c)在制品厚的部位

(a)增加填充量,提高保壓
(b)降低模具和成型溫度
(c)在厚的部位附 近設流膠口

毛邊

樹(shù)脂從模腔溢出

(a)填充量,保壓過大(dà)
(b)模具精度低
(c)合模力不足

(a)降低填充量、保壓
(b)修理分(fēn)型面
(c)使用更大(dà)的成型機

流動痕迹

(a)窄間隔記錄狀條紋(b)寬間隔同位相條紋(c)寬間隔異相位條紋

(a)端部的流動速度比表皮層增 長速度慢(màn)
(b)低溫樹(shù)脂間斷地堵塞注膠口
(c)端部流動散亂

(a)提高注射速度、模具溫度和成型溫度
(b)加大(dà)流膠口,提高成型溫 度和注射速度
(c)提高模具、成型溫度,降低注射速度

脫模性差

産品不易脫模

(a)冷卻不充分(fēn)
(b)材料的粘着性
(c)模具結構設計不合理

(a)延長冷卻時間,降低模具溫度
(b)更換材料,使用脫模劑
(c)改進 模具設計

銀色條紋

從流膠口出現放(fàng)射狀條紋

(a)水分(fēn)、揮發成分(fēn)氣化
(b)材料的熱分(fēn)解氣體(tǐ)

(a)成型前應充分(fēn)幹燥
(b)降低成型溫度

缺膠

未充滿模腔末端

(a)填充量、壓力、流動性不足
(b)排氣不充分(fēn)
(c)注膠口不均衡

(a)采用最佳條件成型
(b)改善排氣方法
(c)改進模具設計

色澤不均

顔料等色彩

顔料分(fēn)散不好

提高螺杆背壓或反壓

燒焦

端部成爲像燒焦那樣的狀态

排氣不充分(fēn)

改善排氣方法、降低注射速度

2.1 氣孔
  在成型品中(zhōng)出現凹孔現象,主要是成型品在模具内的冷卻過程中(zhōng)因收縮而引起的。除要求 材料必須充滿模腔外(wài),快速冷卻也是十分(fēn)必要的。具體(tǐ)地來講,就是提高保壓(二次壓力),降低樹(shù)脂和模具的設定 溫度。
  另外(wài),對成型品的形狀也有很大(dà)的依賴性。由于在厚的部位極易出現氣孔,所以對這樣的制品來說, 應采用在其周圍設有注膠口或流膠道那樣的模型設計。
2.2 毛邊
  這是樹(shù)脂從模腔溢出造成的。對橡膠的注射成型來講,出現毛邊是正常的,但對樹(shù)脂或熱 塑性彈性體(tǐ)是不正常的。其理由是:(1)與橡膠膠料相比,熔融的樹(shù)脂或熱塑性彈性體(tǐ)的流動性較高,注射壓力也比 較低;(2)與模具接觸、冷卻,在瞬間即可固化、終止流動。因此,樹(shù)脂或熱塑性彈性體(tǐ)通常是不易出現毛邊的現象 。
  作爲對策,首先必須降低填充量、降低保壓和縮短保壓時間。另外(wài),對尺寸精度差、分(fēn)型面有間隙的模具 來講,其修理是非常必要的。在成型品投影面積大(dà),合模力相對低于注射壓力的場合,有時也會出現毛邊,因此必須 使用更大(dà)的成型機。
2.3 流動痕迹
  在成型品表面出現光澤不同的條紋現象。一(yī)般來講,在樹(shù)脂的注射成型中(zhōng)有:(1)間 隔窄的記錄條紋狀;(2)在成型品表面上下(xià)出現同位相的比較寬的間隔條紋狀;(3)在成型品表面上下(xià)出現異位相 的比較窄的間隔條紋狀三種類型。
  解決這一(yī)問題可以通過這些方法來解決,如提高注射速度、模具溫度、加大(dà)注膠口、提高樹(shù)脂 溫度和注射速率、提高成型溫度、模具溫度或降低注射速度等。通過提高注射速度和模具溫度都是有效的。
2.4 脫模性差
  脫模性差指成型品從模具中(zhōng)難以取出或在取出過程中(zhōng)完全變形。具有粘着性的材料極 易引起這一(yī)問題,但采用在材料中(zhōng)添加脫模劑或成型前在模具上塗敷脫模劑的方法可以得到改善。成型品冷卻不足( 固化不足)也容易出現這樣的問題,因此對成型品進行充分(fēn)地冷卻是非常必要的。另外(wài),模具設計不合理也會成爲難 以脫模的原因,特别是在注膠口、進膠道等易于粘模的部位,加大(dà)注膠口的拔出角度、加寬進膠道都是非常有效的。 
2.5 銀色條紋
  以注膠口爲中(zhōng)心出現放(fàng)射狀條紋的現象,是材料中(zhōng)的水分(fēn)或揮發成分(fēn)氣化引起的。其 中(zhōng),在塑化過程中(zhōng)卷入或模具内存留的空氣也會導緻這一(yī)現象的産生(shēng)。因此,對吸潮性材料在成型前進行充分(fēn)地幹燥 及降低易産生(shēng)分(fēn)解性氣體(tǐ)材料的成型溫度都是非常必要的。 
2.6 缺膠
  未充滿模腔端部的現象稱之爲缺膠。這主要是因填膠量不足等成型條件不适而引起的,但 成型時排氣不充分(fēn)或流膠道不均衡(多腔模具)也會導緻這一(yī)現象的産生(shēng)。
2.7 燒焦
  是指未填充至端部及未充滿模腔的部分(fēn)出現像燒焦那樣的老化現象。這主要是因排氣不充分(fēn),空氣或産生(shēng)的氣體(tǐ)引起隔熱壓縮,瞬間使溫度顯著上升而導緻的結果(即:成型品表面出現熱老化)。改善排氣 方式是較好的解決辦法,程度輕的情況下(xià),降低注射速度也可以解決。
2.8 色澤不均
  在采用熱塑性彈性體(tǐ)顆粒和幹混料爲顔料的母體(tǐ)混合物(wù)進行着色時,很容易出現成 型品色澤不均一(yī)的現象。作爲對策,提高螺杆反壓,強化填料時混煉都是有效的。 
3. 迅速解決問題的方法
  在實際生(shēng)産中(zhōng)出現的問題,往往是由一(yī)個極其單純的問題(成型溫度不适宜)過渡到複雜(zá)程度的。特别是對複合因素引起的問題,要想盡快得到解決首先必須正确收集與此相關的情報。像表4 所示的那樣,盡管是表面粗糙這一(yī)現象,但爲查明其特定的原因,必須了解與此有關的情況。

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