因素一:熔体破裂
当熔体以高速、高压注入大体积型腔时,极易产生熔体破裂现象。此时熔体表面出现横向断裂,断裂区域粗糙并混杂在塑件表面,形成糊点。特别是当少量熔料直接注入容易过大的型腔时,熔体破裂会更加严重,糊斑也会较大。
熔体破裂的本质是由于聚合物熔体的弹性行为。当熔体在机筒内流动时,靠近机筒的熔体受到机筒壁的摩擦,应力较大,熔体的流动速度较小。熔体一旦从喷嘴射出,作用在管壁上的应力就消失了,而料筒中部的熔体流速很高,在料筒壁处的熔体受到位于筒体处的熔体的加速作用。中心,由于熔体的流动相对连续,内部和外部熔体的流速会重新排列并趋于平均。
在此过程中,熔融材料将经历急剧的应力变化,从而产生应变。由于注射速度极快,受到的应力特别大,远远大于熔融材料的应变能力,导致熔体破裂。
如果熔料在流道中遇到突然的形状变化,如直径收缩、膨胀和死角等,熔料在死角处停留和循环,其应力与正常熔料不同,剪切力变形大。当它混入正常流动材料并注射时,两者的变形恢复不一致,无法弥合。如果差异较大,就会发生断裂断裂,其表现形式也是熔体断裂。
由上可见,必须克服困熔裂纹,避免糊点的形成:
A、注意消除流道内的死角,尽可能精简流道;
B、适当提高材料温度,减少熔化材料松弛时间,使其变形易于恢复和修复;
C、在原料中添加低分子量,因为熔体分子量越低,分布越宽,越有利于降低弹性效应;
D、适当控制注射速度和螺杆转速;
E、合理设置浇口位置、选择正确的浇口形式非常重要。实践表明,采用扩展点浇口对于潜浇口(隧道浇口)最为理想。浇口位置的选择最好是先将熔料注入过渡型腔,再注入较大型腔。不要让流动的物料直接进入较大的腔体。
因素二:成型条件控制不当
这也是塑件表面出现烧焦、糊斑的重要原因,特别是注射速度的大小对其影响很大。当流动材料缓慢注入模具型腔时,熔融材料的流动状态为层流;当注射速度上升到一定值时,流动状态逐渐变为紊流。
一般情况下,层流成型的塑件表面比较光亮、平坦。在湍流条件下形成的塑件不仅表面容易出现糊斑,而且塑件内部也容易出现气孔。因此,注射速度不宜太高,流量应控制在层流状态以填充模具。
如果熔料温度过高,容易引起熔料分解、焦化,导致塑件表面出现糊斑。一般注塑机螺杆转速应小于90转/分,背压应小于2兆帕,这样可以避免料筒产生过多的摩擦热。
如果成型过程中螺杆回程时因旋转时间过长而产生过多的摩擦热,可通过适当提高螺杆转速、延长成型周期、降低螺杆背压、提高加料段温度等方法来克服机筒,使用润滑不良的原材料。
注射过程中,过多的熔料沿螺杆槽回流以及止逆环处树脂滞留,会导致熔料解聚分解。为此,应选择粘度较高的树脂,适当降低注射压力,采用长径比较大的注塑机。注塑机常用的止逆环容易造成滞留而引起分解、变色。当分解变色的熔料注入模腔时,会形成棕色或黑色的焦点。为此,应定期清洁以喷嘴为中心的螺杆系统。
因素三:模具故障
如果模具排气孔被脱模剂和与原料分离的固化物质堵塞,则模具排气设置不够或位置不正确,以及充模速度太快,模具内有空气不及时排气会因绝热压缩而产生高温气体,导致树脂分解、焦化。对此,需要排除阻碍,减小锁模力,改善模具排气不良。
模具浇口形式和位置的确定也很重要。设计时应充分考虑熔融金属的流动状态和模具的排气性能。
另外,脱模剂的用量不宜过多,型腔表面应保持高度的光滑度。
因素四:原材料不符合要求
如果原料中水分和挥发物含量过高,熔融指数过高,润滑剂使用过多,就会造成烧焦和糊点故障。