W świecie formowania wtryskowego zaniedbania w zakresie projektowania i konserwacji form mogą prowadzić do defektów, które mogą powodować katastrofalne skutki dla procesów produkcyjnych i jakości produktu końcowego. Na tym blogu omówimy niektóre problemy związane z konserwacją i projektowaniem form, koncentrując się na ich przyczynach, skutkach i zapobieganiu. Obejmuje to takie kwestie, jak defekty powierzchni elementu, linie łączenia, niedopasowanie i krótkie strzały. W dalszej części artykułu dowiesz się więcej o tym, jak zaniedbanie podstawowych kwestii związanych z projektowaniem form może skutkować kosztownymi wadami i opóźnieniami produkcji, a także uzyskasz praktyczne wskazówki dotyczące zapobiegania tym problemom.
Czym jest „defekt formowania wtryskowego”?
Defekt formowania wtryskowego to niedoskonałość lub niepożądany ślad, wybrzuszenie lub szczelina pozostawione na gotowym elemencie. Te niepożądane skazy mogą wynikać z różnych przyczyn, takich jak niewłaściwe odpowietrzanie, chłodzenie lub wlew, zbyt małe kąty rozformowania i nieodpowiednia grubość ścianki.
Jak wady formowania wtryskowego mogą wpłynąć na produkt końcowy?
Wady formowania wtryskowego mogą wpływać na produkt końcowy na wiele sposobów. Skutkiem najbardziej oczywistym jest wygląd elementu. Defekty takie jak wypływki, zapadnięcia i odkształcenia mogą obniżać atrakcyjność wizualną elementu. Mogą także oddziaływać na inne, niewidoczne aspekty elementu, takie jak dokładność wymiarowa, właściwości mechaniczne, funkcjonalność czy trwałość.
Jakie są najczęstsze defekty formowania wtryskowego?
Wypływka
Co to jest wypływka? Wypływka to nadmiar tworzywa sztucznego na elemencie końcowym spowodowany wyciekiem z gniazda formy.
Jak rozpoznać wypływkę: wypływka jest łatwa do wykrycia, ponieważ stanowi nadmiar materiału. Zazwyczaj występuje w miejscach uszczelnienia gniazda formy, na płaszczyznach podziału, przy trzpieniach wyrzutnika, w kanałach odpowietrzających itp.
Jakie problemy powoduje wypływka? Wypływka jest głównie problemem kosmetycznym, jednak jej usunięcie może zwiększyć koszty i potencjalnie obniżyć dokładność i spójność projektu.
Jak zapobiegać powstawaniu wypływek: wypływka może być spowodowana problemami z formą, takimi jak niedopasowanie połówek formy lub nieodpowiednie odpowietrzenie. Istotną rolę odgrywa również projekt elementu. Bardzo cienkie elementy wymagają wyższego ciśnienia wtrysku, aby wtłoczyć roztopione tworzywo sztuczne do formy, co może prowadzić do powstawania wypływek. Ponadto projekt formy, który maksymalnie ułatwia połączenie obu jej połówek, zapewnia większe prawdopodobieństwo odpowiedniego ich odcięcia. W tym celu należy utrzymać możliwie najbardziej płaską płaszczyznę podziału i unikać stosowania stromo pochylonych obszarów, które mogą powodować nadmierne zużycie formy podczas otwierania i zamykania obu połówek.
Zapadnięcie
Co to jest zapadnięcie? Zapadnięcie to zagłębienie na powierzchni elementu końcowego. Zazwyczaj występuje w obszarach grubszego materiału, gdzie chłodzenie jest nierównomierne.
Jak rozpoznać zapadnięcie: zapadnięcia również stanowią oczywisty defekt kosmetyczny, ponieważ pozostawiają zauważalne wgłębienia na powierzchni materiału. Zapadnięcia najczęściej występują w obszarach elementu o większej grubości. Grubszy obszar tworzywa sztucznego stygnie dłużej niż otaczające go cieńsze obszary, dlatego bardziej się kurczy, co prowadzi do wciągnięcia powierzchni elementu do wewnątrz.
Jakie problemy powoduje zapadnięcie? Zapadnięcia są generalnie jedynie defektem kosmetycznym, ale mogą wyglądać brzydko i sprawiać wrażenie niskiej jakości elementu.
Jak zapobiegać zapadnięciom: zapadnięcia mogą wystąpić w wyniku problemów związanych z procesem formowania, takich jak zastosowanie nieprawidłowego czasu napełniania i wstrzymania albo niewłaściwej temperatury formy lub topnienia. Podobnie jak w przypadku wypływki, wpływ na powstanie zapadnięć może mieć również projekt elementu. Najlepszym sposobem na wyeliminowanie zapadnięć jest unikanie różnic w grubości ścianek. Warto w większym stopniu wydrążyć grubsze obszary elementu, aby uzyskać równą grubość ścianki. Wykonanie tej czynności na rysunku spowoduje niewielki lub zerowy wzrost kosztów formy. Upewnij się również, że żebra i walce nie tworzą grubych obszarów. Zasadniczo należy unikać umieszczania w projekcie ścianek o grubości mniejszej niż 40-60% grubości ścianek przylegających.
Linie łączenia
Co to są linie łączenia? Linie łączenia powstają w miejscu, w którym spotykają się dwa oddzielne strumienie roztopionego tworzywa sztucznego. To miejsce styku jest nazywane linią łączenia.
Jak rozpoznać linie łączenia: linie te będą widoczne na plastikowym elemencie w miejscu spotkania się przepływów materiału. Czasami wyglądają jak zarysowania i rozchodzą się promieniście z przewężki za przeszkodami, takimi jak otwory i szczeliny.
Jakie problemy powodują linie łączenia? Mogą to być wady czysto kosmetyczne lub, w najgorszym wypadku, poważne problemy strukturalne (co jest bardziej prawdopodobne, gdy linia łączenia przebiegają za walcem*).
Jak zapobiegać powstawaniu linii łączenia? Na widoczność linii łączenia duży wpływ ma rodzaj zastosowanego materiału. Materiały o lepszym przepływie zapewniają mniej widoczne linie łączenia, dlatego w przypadku elementów podatnych na powstawanie tych linii należy unikać materiałów wypełnianych. Można również dążyć do wyeliminowania właściwości elementu powodujących powstawanie linii łączenia, takich jak walce i otwory. Jeśli jednak nie da się ich uniknąć, pomocne może być odsunięcie ich jak najdalej od krawędzi elementu.
Krótki strzał
Co to jest krótki strzał? Krótki strzał występuje w przypadku, gdy element lub jego fragment formowany wtryskowo nie zostaje w pełni uformowany. Dzieje się tak, gdy roztopione tworzywo sztuczne ostygnie i utwardzi się, zanim całkowicie wypełni gniazdo formy.
Jak rozpoznać krótki strzał: krótki strzał można łatwo zauważyć jako nie w pełni uformowany lub niedokończony element lub jego fragment.
Jakie problemy powodują krótkie strzały: jeśli element lub jego fragment nie jest w pełni uformowany, nie może realizować zamierzonej funkcji. Prawdopodobnie konieczne będzie ponowne formowanie elementu.
Jak zapobiegać powstawaniu krótkich strzałów? Podobnie jak w przypadku linii łączenia, prawdopodobieństwo wystąpienia krótkiego strzału zależy od użytego materiału. Ryzyko powstania takiego defektu jest mniejsze, gdy używany jest materiał o lepszym przepływie, a nie materiał sztywniejszy, taki jak tworzywo wypełnione szkłem. Istotna jest również geometria elementu. Należy unikać projektowania zbyt cienkich elementów i utrzymywać możliwie najbardziej równomierną grubość ścianki. Wiele zależy także od osoby wykonującej formowanie. Upewnij się, że forma ma zaprojektowane wystarczające odpowietrzenie, tak aby uwięziony gaz mógł się z niej wydostać. W przeciwnym razie może on uniemożliwić pełne wypełnienie gniazda tworzywem.
Pęcherzyki powietrza
Co to są pęcherzyki powietrza? Pęcherzyki powietrza to obszary uwięzionego gazu lub kieszenie powietrza w tworzywie sztucznym.
Jak rozpoznać pęcherzyki powietrza: jeśli użyty materiał nie jest przezroczysty lub pęcherzyki powietrza nie znajdują się na powierzchni, mogą być one nieco trudne do wykrycia. Jeśli pęcherzyki powietrza znajdują się wewnątrz elementu, który nie jest przezroczysty, możesz zauważyć skazy, grudki lub nierówności na jego powierzchni. Jeśli nie masz pewności, czy w elemencie są obecne pęcherzyki powietrza, możesz to sprawdzić, przecinając go w grubym odcinku.
Jakie problemy powodują pęcherzyki powietrza? Podobnie jak elementy, które nie są w pełni uformowane, pęcherzyki powietrza mogą stanowić defekt kosmetyczny. Mogą również wpływać na właściwości mechaniczne elementu i go osłabiać.
Jak zapobiegać pęcherzykom powietrza: pęcherzyki powietrza powstają, gdy zewnętrzne warstwy elementu ochładzają się szybciej niż warstwy wewnętrzne. Warto więc unikać grubych obszarów i utrzymywać równomierną grubość ścianek. Czynnikiem wpływającym na występowanie tej wady może być również proces obróbki. Pomocne może być zapewnienie prawidłowego suszenia materiału oraz zwiększenie ciśnienia wtrysku i wstrzymania.
Wytryskiwanie
Co to jest wytryskiwanie? Wytryskiwanie powstaje zwykle, gdy materiał jest zbyt szybko wtryskiwany do gniazda formy i zaczyna się wiązać przed wypełnieniem całego gniazda.
Jak rozpoznać wytryskiwanie: wytryskiwanie pozostawia na powierzchni tworzywa sztucznego wężowe ślady, które zaczynają się zazwyczaj w obszarze przewężki.
Jakie problemy powoduje wytryskiwanie? Ten defekt wydaje się czysto kosmetyczny, jednak może również prowadzić do wad strukturalnych.
Jak zapobiegać wytryskiwaniu: wytryskiwanie jest problemem, który powstaje i któremu można zapobiec podczas procesu na prasie. Trzy główne przyczyny powodujące wytryskiwanie są związane z przepływem tworzywa sztucznego do gniazda formy, prędkością wtrysku i temperaturą tworzywa. Aby zapobiec nadmiernemu ochłodzeniu tworzywa przed prawidłowym wypełnieniem formy, upewnij się, że przepływ tworzywa sztucznego dociera do powierzchni w momencie wprowadzenia do gniazda formy. Warto również zmniejszyć prędkość, z jaką tworzywo sztuczne wpływa do formy. Wytryskiwaniu może też zapobiec spowolnienie szybkości schładzania materiału w formie, co można osiągnąć przez zapewnienie jej właściwej temperatury. correct temperature.
Wypaczenie
Co to jest wypaczenie? Wypaczenie to zniekształcenie elementu z tworzywa sztucznego, takie jak zgięcie czy skręcenie.
Jak rozpoznać wypaczenie: podobnie jak w przypadku większości defektów, jest ono dość łatwe do wykrycia — element przechyla się, wygina lub skręca, co powoduje jego odkształcenie.
Jakie problemy powoduje wypaczenie? Wypaczenie może powodować problemy, szczególnie w przypadku elementu wymagającego montażu, ponieważ uniemożliwia połączenie elementów zgodnie z planem.
Jak zapobiegać wypaczeniom: wypaczeniom można zaradzić, kontrolując różne aspekty procesu formowania, takie jak temperatura formy i cylindra, rozmiar przewężki i lokalizacja. Wpływ na ich występowanie mają również projekt elementu i wybór materiału. Podobnie jak w przypadku wielu z omawianych tu defektów, ważne jest zadbanie o równomierną grubość ścianek, ponieważ wypaczenie może być skutkiem nierównomiernego kurczenia się materiału na skutek zróżnicowanej grubości ścian. Niektóre materiały są bardziej podatne na wypaczenia niż inne. Na przykład materiały wypełnione szkłem są znacznie bardziej podatne na wypaczenia niż materiały niewypełnione.
Ślady przypalenia
Co to są ślady przypalenia? Ślady przypalenia to brązowe lub poczerniałe ślady na powierzchni elementu z tworzywa sztucznego.
Jak rozpoznać ślady przypalenia: ślady przypalenia są wyraźnie widoczne ze względu na czarne lub brązowe przebarwienia na powierzchni tworzywa sztucznego.
Jakie problemy powodują ślady przypalenia? Chociaż wyglądają one jak typowy defekt kosmetyczny, degradacja materiału może powodować problemy z integralnością strukturalną i funkcjonalnością elementu.
Jak zapobiegać śladom przypalenia: ślady przypalenia są zwykle wynikiem realizacji nieoptymalnego procesu. Zazwyczaj można je znaleźć pod koniec procesu napełniania i są one spowodowane zbyt dużą prędkością wtrysku. Mogą również wynikać ze słabego odpowietrzenia formy, które skutkuje uwięzieniem powietrza.
Pochylenie
Co to jest pochylenie? Pochylenie ma formę smug powstałych wzdłuż powierzchni elementu z tworzywa sztucznego.
Jak rozpoznać pochylenie: pochylenie powoduje smugi na powierzchni elementu i jest dość łatwe do zauważenia.
Jakie problemy powoduje pochylenie? Pochylenie zazwyczaj powstaje w wyniku nadmiaru wilgoci w materiale i może nie tylko powodować problemy o charakterze kosmetycznym, ale także wpływać na właściwości mechaniczne materiału.
Jak zapobiegać pochyleniu: do najczęstszych czynników powodujących pochylenie należą wilgoć, nadmierne ciepło i siła ścinająca. Zadaniem osoby wykonującej formowanie jest zidentyfikowanie przyczyny i podjęcie odpowiednich działań naprawczych.
Przedstawiliśmy niektóre z najbardziej znanych defektów formowania wtryskowego, sposoby ich identyfikowania oraz zapobiegania im.