在熱流道模具的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中 , 有諸多值得考慮和重視的問題 , 這些問題解決得好壞 , 直接關(guān)系著熱流道系統(tǒng)的成敗和制品質(zhì)量。因此 , 臺(tái)州市黃巖小林模具有限公司集中技術(shù)部力量以及熱流道專業(yè)公司，對(duì)熱流道系統(tǒng)的故障及其成因進(jìn)行探討 , 了解熱流道模塑應(yīng)用中應(yīng)注意的事項(xiàng) , 無疑十分有助于熱流道模塑技術(shù)的成功運(yùn)用。
熱流道模塑常見故障分析及其對(duì)策
2. 1 澆口處殘留物突出或流涎滴料及表面外觀差
2. 1. 1 主要原因澆口結(jié)構(gòu)選擇不合理 , 溫度控制不當(dāng) , 注射后流道內(nèi)熔體存在較大殘留壓力。
2. 1. 2 解決對(duì)策
(1) 澆口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。通常 , 澆口的長(zhǎng)度過長(zhǎng) , 會(huì)在塑件表面留下較長(zhǎng)的澆口料把 , 而澆口直徑過大 , 則易導(dǎo)致流涎滴料現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)上述故障時(shí) , 可重點(diǎn)考慮改變澆口結(jié)構(gòu)。熱流道常見的澆口形式有直澆口、點(diǎn)澆口和閥澆口。
主流道澆口 , 其特點(diǎn)是流道直徑較粗大 , 故澆口處不易凝結(jié) , 能保證深腔制品的熔體順利注射 ; 不會(huì)快速冷凝 , 塑件殘留應(yīng)力最小 , 適宜成型一模多腔的深腔制品 , 但這種澆口較易產(chǎn)生流涎和拉絲現(xiàn)象 , 且澆口殘痕較大 , 甚至留下柱形料把 , 故澆口處料溫不可太高 , 且需穩(wěn)定控制 ; 特點(diǎn)基本同 , 但在塑件上的殘痕相對(duì)較小 ; 的特點(diǎn)是塑件殘留應(yīng)力較小 , 冷凝速度適中 , 流涎、拉絲現(xiàn)象也不明顯 ; 可應(yīng)用于大多數(shù)工程塑料 , 也是目前國(guó)內(nèi)外熱流道模塑使用較多的一類澆口形式 , 塑件質(zhì)量較高 , 表面僅留有極小的痕跡 ; 具有殘痕小、殘留應(yīng)力低 , 并不會(huì)產(chǎn)生流涎、拉絲現(xiàn)象 , 但閥口磨損較明顯 , 在使用中隨著配合間隙的增大又會(huì)出現(xiàn)流涎現(xiàn)象 , 此時(shí)應(yīng)及時(shí)更換閥芯、閥口體。
澆口形式的選擇與被模塑的樹脂性能密切相關(guān)。易發(fā)生流涎的低粘度樹脂 , 可選擇閥澆口。結(jié)晶型樹脂成型溫度范圍較窄 , 澆口處的溫度應(yīng)適當(dāng)較高 , 如 POM 、 PPEX 等樹脂可采用帶加熱探針的澆口形式。無定型樹脂如 ABS 、 PS 等成型溫度范圍較寬 , 由于魚雷嘴芯頭部形成熔體絕緣層 , 澆口處沒有加熱元件接觸 , 故可加快凝結(jié)。
(2) 溫度的合理控制。若澆口區(qū)冷卻水量不夠 , 則會(huì)引起熱量集中 , 造成流涎、滴料和拉絲現(xiàn)象 , 因此出現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí)應(yīng)加強(qiáng)該區(qū)的冷卻。
(3) 樹脂釋壓。流道內(nèi)的殘留壓力過大是造成流涎的主要原因之一。一般情況下 , 注射機(jī)應(yīng)采取緩沖回路或緩沖裝置來防止流涎。
2. 2 材料變色焦料或降解
2. 2. 1 主要原因：溫度控制不當(dāng) ; 流道或澆口尺寸過小引起較大剪切生熱 ; 流道內(nèi)的死點(diǎn)導(dǎo)致滯留料受熱時(shí)間過長(zhǎng)。
2. 2. 2 解決對(duì)策
(1) 溫度的準(zhǔn)確控制。為了能準(zhǔn)確迅速地測(cè)定溫度波動(dòng) , 要使熱電偶測(cè)溫頭可 * 地接觸流道板或噴嘴壁 , 并使其位于每個(gè)獨(dú)立溫控區(qū)的中心位置 , 頭部感溫點(diǎn)與流道壁距離應(yīng)不大于 10mm 為宜 , 應(yīng)盡量使加熱元件在流道兩側(cè)均布。
溫控可選用中央處理器操作下的智能模糊邏輯技術(shù) , 其具備溫度超限報(bào)警以及自動(dòng)調(diào)節(jié)功能 , 能使熔體溫度變化控制在要求的精度范圍之內(nèi)。
(2) 修正澆口尺寸。應(yīng)盡量避免流道死點(diǎn) , 在許可范圍內(nèi)適當(dāng)增大澆口直徑 , 防止過甚的剪切生熱。內(nèi)熱式噴嘴的熔體在流道徑向溫差大 , 更易發(fā)生焦料、降解現(xiàn)象 , 因此要注意流道徑向尺寸設(shè)計(jì)不宜過大。
2. 3 注射量短缺或無料射出
2. 3. 1 主要原因
流道內(nèi)出現(xiàn)障礙物或死角 ; 澆口堵塞 ; 流道內(nèi)出現(xiàn)較厚的冷凝層。
2. 3. 2 解決對(duì)策
(1) 流道設(shè)計(jì)和加工時(shí) , 應(yīng)保證熔體流向拐彎處壁面的圓弧過渡 , 使整個(gè)流道平滑而不存在流動(dòng)死角。
(2) 在不影響塑件質(zhì)量情況下 , 適當(dāng)提高料溫 , 避免澆口過早凝結(jié)。
(3) 適當(dāng)增加熱流道溫度 , 以減小內(nèi)熱式噴嘴的冷凝層厚度 , 降低壓力損失 , 從而利于充滿型腔。
2. 4 漏料嚴(yán)重
2. 4. 1 主要原因
密封元件損壞 ; 加熱元件燒毀引起流道板膨脹不均 ; 噴嘴與澆口套中心錯(cuò)位 , 或者止漏環(huán)決定的熔體絕緣層在噴嘴上的投影面積過大 , 導(dǎo)致噴嘴后退。
2. 4. 2 解決對(duì)策
(1) 檢查密封元件、加熱元件有無損壞 , 若有損壞 , 在更換前仔細(xì)檢查是元件質(zhì)量問題、結(jié)構(gòu)問題 , 還是正常使用壽命所導(dǎo)致的結(jié)果。
(2) 選擇適當(dāng)?shù)闹孤┓绞�。根�?jù)噴嘴的絕熱方式 , 防止漏料可采用止漏環(huán)或噴嘴接觸兩種結(jié)構(gòu)。應(yīng)注意使止漏接觸部位保持可 * 的接觸狀態(tài)。
在強(qiáng)度允許范圍內(nèi) , 要保證噴嘴和澆口套之間的熔體投影面積盡量小 , 以防止注射時(shí)產(chǎn)生過大的背壓使噴嘴后退。采用止漏方式時(shí) , 噴嘴和澆口套的直接接觸面積要保證由于熱膨脹造成的兩者中心錯(cuò)位時(shí) , 也不會(huì)發(fā)生樹脂泄露。但接觸面積也不能太大 , 以免造成熱損失增大。
2. 5 熱流道不能正常升溫或升溫時(shí)間過長(zhǎng)
2. 5. 1 主要原因
導(dǎo)線通道間距不夠 , 導(dǎo)致導(dǎo)線折斷 ; 裝配模具時(shí)導(dǎo)線相交發(fā)生短路、漏電等現(xiàn)象。
2. 5. 2 解決對(duì)策
選擇正確的加工和安裝工藝 , 保證能安放全部導(dǎo)線 , 并按規(guī)定使用高溫絕緣材料 , 定期檢測(cè)導(dǎo)線破損情況。
2. 6 換料或換色不良
2. 6. 1 主要原因：換料或換色的方法不當(dāng) ; 流道設(shè)計(jì)或加工不合理導(dǎo)致內(nèi)部存在較多的滯留料。
2. 6. 2 解決對(duì)策
(1) 改進(jìn)流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工方式。設(shè)計(jì)流道時(shí) , 應(yīng)盡量避免流道死點(diǎn) , 各轉(zhuǎn)角處應(yīng)力求圓弧過渡。在許可范圍內(nèi) , 流道尺寸盡量小一些 , 這樣流道內(nèi)滯留料少、新料流速較大 , 有利于快速清洗干凈。加工流道時(shí) , 不論流道多長(zhǎng) , 必須從一端進(jìn)行加工 , 如果從兩端同時(shí)加工 , 易造成孔中心的不重合 , 由此必然會(huì)形成滯留料部位。一般外加熱噴嘴由于加熱裝置不影響熔體流動(dòng) , 可以較容易地清洗流道 , 而內(nèi)加熱噴嘴易在流道外壁形成冷凝層 , 故不利于快速換料。
(2) 選擇正確的換料方法。熱流道系統(tǒng)換料、換色過程一般由新料直接推出流道內(nèi)的所有滯留料 , 再把流道壁面滯留料向前整體移動(dòng) , 因此清洗比較容易進(jìn)行。相反 , 若新料粘度較低 , 就容易進(jìn)入滯留料中心 , 逐層分離滯留料 , 清洗起來就較為麻煩。倘若新舊兩種料的粘度相近時(shí) , 可通過加快新料注射速度來實(shí)現(xiàn)快速換料。若滯留料粘度對(duì)溫度較為敏感 , 可適當(dāng)提高料溫來降低粘度 , 以加快換料過程。
3 選擇和應(yīng)用熱流道的注意事項(xiàng)
為盡可能排除或減少使用中的故障 , 在選擇和應(yīng)用熱流道系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)。
3. 1 加熱方式的選擇
(1) 內(nèi)加熱方式。內(nèi)熱式噴嘴結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜 , 造價(jià)較高 , 零件更換困難 , 對(duì)電熱元件要求較高。把加熱器安放在流道中間 , 會(huì)產(chǎn)生環(huán)形流動(dòng) , 增大容體摩擦面積 , 壓力降可能有外熱式噴嘴 3 倍之多。但由于內(nèi)加熱的加熱元件設(shè)在噴嘴內(nèi)的魚雷體中 , 熱量全部供給物料 , 故熱損失小 , 可節(jié)約電能。若采用點(diǎn)澆口 , 魚雷體尖端保持在澆口中心 , 利于注射后澆口切斷并因澆口凝結(jié)晚而使塑件殘留應(yīng)力較低。
(2) 外加熱方式。采用外熱式噴嘴 , 可以消除冷膜 , 降低壓力損失。同時(shí)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 加工方便 , 以及熱電偶安裝于噴嘴中部使溫控準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn) , 目前在生產(chǎn)中獲得了普遍應(yīng)用。但外熱式噴嘴熱損失較大 , 不如內(nèi)熱式噴嘴節(jié)能。
3. 2 澆口形式的選擇
澆口的設(shè)計(jì)和選擇直接影響塑件質(zhì)量。在應(yīng)用熱流道系統(tǒng)時(shí) , 應(yīng)根據(jù)樹脂的流動(dòng)性能、成型溫度以及產(chǎn)品質(zhì)量要求來選用合適的澆口形式 , 以防止出現(xiàn)流涎、滴料、漏料和換色不良等現(xiàn)象。
3. 3 溫度控制方式
當(dāng)澆口形式確定后 , 熔體溫度波動(dòng)的控制將對(duì)塑件質(zhì)量起關(guān)鍵作用。很多時(shí)候出現(xiàn)的焦料、降解或流道阻塞現(xiàn)象大都是溫度控制不當(dāng)造成的 , 尤其是熱敏性塑料 , 往往要求能迅速準(zhǔn)確地反應(yīng)溫度波動(dòng)情況。
為此 , 應(yīng)該合理地設(shè)置加熱元件 , 防止出現(xiàn)局部過熱 , 確保加熱元件與流道板或噴嘴的配合間隙 , 盡量減小熱損失 , 同時(shí)應(yīng)盡量選擇較為先進(jìn)的電子溫控器 , 以滿足溫控要求。
3. 4 熱流道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定后的計(jì)算內(nèi)容
(1) 各分流道的溫度和壓力平衡計(jì)算。熱流道系統(tǒng)的目的就是將從注塑機(jī)噴嘴中注入的熱塑料 , 以相同的溫度通過熱流道并以均衡的壓力將熔體分配到模具的各個(gè)澆口 , 故應(yīng)對(duì)各流道加熱區(qū)的溫度分布以及流入各澆口的熔體壓力進(jìn)行計(jì)算。
(2) 熱膨脹引起的噴嘴和澆口套中心偏移量計(jì)算。即應(yīng)保證熱 ( 膨脹的 ) 噴嘴和冷 ( 沒有膨脹 ) 澆口套的中心線能準(zhǔn)確定位對(duì)準(zhǔn)。
(3) 熱損失計(jì)算。內(nèi)加熱的流道是由冷卻的模套包圍和支撐的 , 所以應(yīng)盡量準(zhǔn)確地計(jì)算由于熱輻射和直接接觸 ( 傳導(dǎo) ) 所導(dǎo)致的熱損失量 , 否則 , 實(shí)際的流道通徑會(huì)因流道壁冷凝層的加厚而變小。
3. 5 流道板的安裝
應(yīng)充分考慮絕熱和承受注射壓力兩方面的問題。通常在流道板和模板間設(shè)置墊塊和支撐件 , 這一方面可承受注射壓力 , 以免流道板變形而產(chǎn)生漏料現(xiàn)象 , 另一方面還可減小熱損失。
3. 6 熱流道系統(tǒng)的保養(yǎng)
對(duì)于熱流道模具 , 使用中定期進(jìn)行熱流道元件的預(yù)防性保養(yǎng)是十分重要的 , 這項(xiàng)工作包括電氣測(cè)試、密封元件和連接導(dǎo)線的檢查以及元件臟物的清洗工作等.
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