defecte de turnare prin injecție și depanare

Defecte de turnare prin injecție se întâmplă mereu producătorilor de turnare; este ca și munca lor zilnică. Procesul de turnare prin injecție este un proces de fabricație esențial care este utilizat pentru fabricarea pieselor din plastic cu precizie și la viteze ridicate. Cu toate acestea, pot apărea imperfecțiuni, care diminuează aspectul și compromit funcționalitatea rezultatului. Totuși, acest articol se concentrează asupra principiilor de turnare prin injecție, explică defectele generale și de suprafață, evaluează posibilele cauze ale acestora și oferă soluții și recomandări pentru îmbunătățirea rezultatelor turnării prin injecție.

Ce este turnarea prin injecție?

Turnare prin injecție un proces care ajută la realizarea pieselor prin injectarea de material topit într-o matriță și împachetarea piesei sub presiune. Materialul se contractă inițial și devine rigid cu forma matriței după ce s-a răcit. Este utilizat pe scară largă în producția de automobile, bunuri de consum și dispozitive medicale datorită avantajelor oferite de această tehnică de fabricare a unor componente complexe, de precizie, la un cost mai mic.

Componentele cheie ale procesului de turnare prin injecție includ:

1. Materiale de turnare prin injecție

Materialele utilizate în turnarea prin injecție sunt selectate cu atenție pe baza cerințelor produsului final. Cele mai frecvent utilizate materiale sunt termoplasticele datorită versatilității și capacității lor de a se topi și solidifica în mod repetat fără degradare semnificativă. Principalele termoplastice includ:

• Polipropilenă (PP): Cunoscut pentru flexibilitatea, rezistența chimică și proprietățile sale ușoare, PP este utilizat pe scară largă în industria auto, ambalaje și articole de uz casnic.
• Acrilonitril butadien stiren (ABS): ABS oferă o rezistență excelentă la impact, rigiditate și un finisaj neted al suprafeței, ceea ce îl face ideal pentru electronicele de consum, interioarele auto și jucării.
• Polietilenă (PE): PE este apreciat pentru duritatea sa, rezistența la umiditate și costul scăzut, ceea ce îl face o alegere preferată pentru containerele alimentare, conducte și componente industriale.

Fiecare material are caracteristici unice, iar alegerea depinde de cerințele mecanice, termice și chimice ale produsului. Doar câteva materiale de turnare prin injecție sunt enumerate mai sus; puteți vizita materiale de turnare prin injecție pentru a afla despre mai multe tipuri de materiale plastice.

2. Injecție de plastic Mold

The matriță de injecție din plastic este un instrument prelucrat cu precizie, conceput pentru a forma forma dorită a piesei din plastic. Se compune din:

• Cavitate: Modelează exteriorul piesei din plastic.
• Nucleu: Formează elementele interioare, nervurile, bosajele etc.
• Baza mucegaiului: Baza de turnare este utilizată pentru a ține cavitatea, miezul, glisoarele, elevatoarele, ejectoarele, sistemele de ghidare, spurele și multe alte componente.

Proiectarea matriței este adaptată la geometria produsului, încorporând elemente precum canale de răcire, sisteme de ejecție și porți pentru a asigura o producție eficientă. Proiectarea adecvată a matriței asigură precizia dimensională și minimizează defectele precum deformarea sau semnele de scufundare.

3. Mașină de turnare prin injecție

Mașina de turnare prin injecție este utilizată pentru fixarea matriței de injecție din plastic, care joacă un rol esențial în procesul de turnare prin injecție, constând din:

• Unitate de injecție: Topește și injectează plastic topit în cavitatea matriței sub presiune ridicată.
• Unitate de strângere: Ține împreună jumătățile matriței în timpul injecției și le deschide pentru ejectarea piesei.
• Sistemul de control: Reglează parametri precum temperatura, presiunea și viteza de injecție pentru a asigura o calitate constantă a pieselor.

Împreună, aceste componente formează coloana vertebrală a procesului de turnare prin injecție, permițând producția eficientă de piese de precizie pentru diverse industrii.

Defecte comune ale turnării prin injecție

Mai multe defecte comune de turnare prin injecție sunt tipice pentru un anumit proces de fabricație și pot determina calitatea, aspectul și capacitatea de utilizare a pieselor turnate. Astfel de probleme își au originea în probleme legate de materiale, controlul inadecvat al mașinii și/sau configurația matriței. Mai jos sunt prezentate explicații detaliate ale defectelor comune de turnare prin injecție și soluțiile de rezolvare a acestora:

1. Lovitură scurtăs defect de turnare

Defectele de turnare cu lovituri scurte apar atunci când plasticul topit nu curge în mod optim în cavitatea matriței, ceea ce duce la producerea de piese mai scurte. Aprovizionarea redusă cu material, presiunea de injecție scăzută sau canalele înguste care obstrucționează fluxul de plastic în matriță sunt asociate cu acest defect.

Soluția tipică de depanare implică creșterea presiunii de injecție, inspectarea orificiilor de aerisire a matriței sau îndepărtarea oricăror obstacole din sistemul de curgere.

2. Mărci de scufundare defecte de turnare

Urmele de scufundare în piesele turnate prin injecție sunt, de obicei, mici depresiuni concave ale suprafeței, adesea observate în locații cu pereți mai groși. Diferiți factori pot cauza acest fenomen. Aceștia pot include ratele diferențiale de răcire, forța scăzută de compactare sau grosimea imensă a materialului.

Soluție de rezolvare a problemelor: Producătorii pot reduce semnele de scufundare prin controlul timpului de răcire, al presiunii de ambalare și prin crearea de matrițe care au aceeași grosime a peretelui. Acest lucru reduce apariția urmelor de scufundare, care sunt cauzate de răcirea și contracția necorespunzătoare.

3. Flash defecte de turnare

Problemele de strălucire la piesele turnate prin injecție se manifestă prin formarea unor straturi subțiri și nedorite de plastic lângă linia de separare sau orice altă deschidere din matriță. Nivelurile ridicate ale presiunii de injecție, poziționarea incorectă a matriței, montajul necorespunzător al matriței sau uzura pieselor matriței cauzează de obicei acest lucru.

Soluția de depanare implică reducerea presiunii de injecție, poziționarea sau alinierea corectă a jumătăților de matriță și înlocuirea oricăror componente de matriță uzate, după cum este necesar.

4. deformare defecte în turnarea prin injecție

Atunci când produc articolul, acesta se dovedește a avea o altă formă decât cea care este necesară, atunci acest lucru este denumit deformare. Acest defect este cauzat, de obicei, de tratamentul termic, de călire, de contracția metalului sau de variații în grosimea peretelui. Producătorii se pot simți atunci liberi să încetinească viteza de răcire a acestor componente, să modifice matrița pentru a face pereții cât mai rezistenți și mai egali posibil și să selecteze materiale care se contractă cu o viteză mai mică.

5. Linii de sudură defecte de turnare

Liniile de sudură sunt limitele sau marginile a două piese de îmbinare în care cele două straturi de plastic topit nu se lipesc bine. Acestea se datorează, în general, temperaturii scăzute a topiturii, vitezei scăzute de injectare și plasării greșite a porții în matriță. Soluțiile la problema descrisă includ creșterea temperaturii topiturii și a vitezei de injecție, repoziționarea porților și o mai bună proiectare a fluxului matriței.

6. Urme de arsură defecte de turnare

Urmele de carbonizare sunt pete negre sau maro pe suprafața exterioară a piesei. Acestea sunt rezultatul aerului sau gazelor prinse în matriță, care se supraîncălzește din cauza lipsei unei ventilații suficiente sau din cauza vitezei excesive de injecție. Prin ventilarea îmbunătățită a matriței, viteze de injecție scăzute și verificarea blocajelor din matriță, devine posibilă eliminarea urmelor de ardere.

7. Goluri defecte de turnare

Golurile sunt mici buzunare închise și curate de aer prinse în piesa finală care este turnată. De obicei, acestea sunt cauzate de presiunea scăzută de ambalare, răcirea rapidă sau contracția piesei. În ceea ce privește golurile, producătorii pot crește presiunea de ambalare și temperatura de răcire și pot verifica dacă materialul umple uniform cavitatea matriței.

8. Jetting defecte de turnare

Jettingul este un defect al liniei de sudură în care se produce un model în formă de șarpe al piesei din cauza răcirii parțiale a plasticului topit pe măsură ce acesta este injectat la viteză mare. Acestea sunt un rezultat al vitezei mari de injecție sau al temperaturilor scăzute ale topiturii. Tehnicile de atenuare includ încetinirea vitezei de injecție, creșterea temperaturii topiturii și crearea unor porți mai bune cu curgere lină.

9. Bule defecte în turnarea prin injecție

Bulele sunt zone din piesa turnată în care este prins aer sau gaz și au de obicei un aspect clar sau tulbure. Acestea apar din cauza uscării necorespunzătoare a materialului, a umidității prea mari sau a substanțelor inflamabile din conținutul materialului. Măsurile variază de la uscarea corespunzătoare a tuturor materialelor înainte de prelucrare la o mai bună aerisire a cavității matriței.

10. Marcaje de strălucire în interiorul găurilor

Se creează scântei care apar în interiorul găurilor sau în structura internă a piesei sub forma unor straturi subțiri de material polimeric în exces. Acest defect este cel mai des întâlnit în cazul unei presiuni de injecție ridicate sau al unor matrițe foarte uzate. Prevenire: Introducerea de măsuri de reducere a presiunii pe sistemele de injecție și curățarea continuă a suprafețelor matrițelor și asigurarea alinierii corecte a matrițelor.

Defecte de suprafață ale turnării prin injecție

Deși defectele observate la suprafața unei piese turnate prin injecție sunt asociate în principal cu aspectul, acestea au și implicații funcționale. Problemele comune includ:

1. Linii de curgere

Lipsa de continuitate în tranzițiile grosimii pereților sau temperaturile scăzute de topire cauzează caracteristici precum dungi sau modele pe suprafața proeminențelor discontinue. Cea mai bună abordare pentru eradicarea liniilor de curgere este atingerea sau obținerea celei mai bune coerențe a designului și controlul eficient al temperaturilor de topire. Un alt factor este îmbunătățirea designului matriței, care reduce treptele treptate ale grosimii pereților. Astfel, aceasta poate ajuta la rezolvarea problemei.

2. Silver Streaks

Aceste modele sau linii metalice vizibile pe țesătură sunt formate de umiditate sau din cauza temperaturii ridicate în timpul procesării. Este recomandabil să vă asigurați că rășina este uscată înainte de turnare și, de asemenea, să monitorizați îndeaproape temperatura pentru a elimina formarea de dungi de către componentele volatile. De asemenea, este necesar să se monitorizeze condițiile materialelor depozitate pentru a menține rășina la un nivel de calitate adecvat.

3. Producerea de bășici

Catalizatorii sau umiditatea și gazele prinse creează bule la suprafață, adesea ca urmare a temperaturilor ridicate ale matriței. Pentru a scăpa de acest defect este necesară uscarea la maximum a materiilor prime și reglarea corespunzătoare a tratamentului termic al matriței. În matriță, gazele prinse sunt, de asemenea, reduse la minimum prin sisteme adecvate de ventilație.

4. Coajă de portocală

Acest tip de finisare sau rugozitate a suprafeței este adesea pus pe seama răcirii inadecvate sau a neomogenității materialelor. O contracție egală poate fi obținută și cu ajutorul condițiilor uniforme de răcire, asigurând astfel continuitatea suprafețelor fără grosolănie. În plus, regularitatea vâscozității materialului îmbunătățește, de asemenea, în mod eficient procentajul rugozității suprafeței.

5. Delaminare de suprafață

Straturile care încep să se desprindă de pe suprafață sunt rezultatul contaminării sau al interacțiunii slabe cu substratul. Pentru a obține o aderență bună a rășinii, este important să curățați rășina înainte de prelucrare și să aplicați cantitatea corectă de presiune în timpul turnării. Este obligatoriu să se controleze disponibilitatea materialelor străine în linia de producție.

6. Variația luciu

Ratele de răcire variabile sau distribuția inegală a materialului duc la formarea de luciu de șasiu peticit și neuniform. Pentru a rezolva această problemă, se utilizează o condiție de prelucrare constantă și uniformă. Îmbunătățirea designului matrițelor cu o capacitate îmbunătățită de gestionare termică poate îmbunătăți, de asemenea, consistența nivelurilor de luciu.

Cauzele și depanarea defectelor de turnare prin injecție

Este foarte important să ajungeți la cauza principală a problemei pentru a ști cum să o rezolvați. Mai jos sunt prezentate cauzele comune și măsurile corespunzătoare de soluționare a problemelor pentru 8 defecte:

Strategii de prevenire a defectelor de turnare prin injecție

Există mai multe strategii de prevenire, descrise mai jos, care ar contribui la eliminarea sau reducerea defectelor de turnare prin injecție.

1. Pregătirea materialului

• Acest lucru elimină umiditatea din materiale pentru a preveni apariția unor fenomene precum argintarea sau formarea de bășici.
• Materialul care trebuie utilizat pentru fabricarea rășinii trebuie să fie de cea mai bună calitate și să nu aibă contaminanți.

2. Proiectarea matriței

Țineți cont individual de grosimea peretelui pentru a evita deformarea plăcii și formarea de urme de scufundare.

• Trebuie inclusă o ventilație adecvată pentru a preveni arsurile, precum și capcanele de aer.
• Să fluidizați fluxul prin porți sau să plasați porțile astfel încât fiecare să primească un număr egal de persoane de partea sa.

3. Optimizarea parametrilor procesului

• Înregistrați temperatura topiturii, presiunea și timpul de răcire pentru a studia frecvența cu care ar trebui măsurată.
• Reducerea defectelor de curgere care rezultă prin controlul vitezei de injecție și al presiunii de ambalare.

4. Întreținerea echipamentelor

• Verificați frecvent dacă matrițele și mașinile sunt deteriorate.
• Asigurați-vă că înlocuiți piesele deteriorate cât mai curând posibil pentru a menține alinierea corectă și variația minimă.

5. Formare și expertiză

• De asemenea, ar trebui să îi pregătească pe operatorii de tren pentru a identifica eventualele probleme pe măsură ce avansează în procesul de producție.
• Este necesar să se solicite o abordare mai activă a gestionării calității.

6. Testarea și crearea de prototipuri

• Asigurați testarea siguranței matrițelor și proceselor în timpul proiectării produselor și a verificării proiectării.
• Cu toate acestea, prin aplicarea unui software de simulare, cineva este în măsură să descopere sau să determine unele dintre problemele pe care este posibil să le întâmpine atunci când realizează producția reală.

Concluzie

În concluzie, turnare prin injecție este un instrument puternic pentru identificarea punctelor forte și a punctelor slabe. Multe dintre acestea sunt defecte, de exemplu, loviturile scurte, deformarea și imperfecțiunile de suprafață, toate pot avea un impact direct asupra calității produsului și pot crește costurile de producție. Atunci când aveți de-a face cu probleme legate de matrițe, este important să cunoașteți cauza principală. După aceea, aplicarea unor metode adecvate de depanare și concentrarea pe minimizarea apariției vor conduce la producția de piese fără defecte. Accentul trebuie pus într-adevăr pe îmbunătățire și pe utilizarea unor sisteme de management al calității bine dezvoltate pentru a menține un nivel ridicat de producție.

Întrebări frecvente

1. Care sunt defectele de turnare prin injecție cel mai frecvent observate?

Împușcăturile scurte, semnele de scufundare, deformarea, liniile de sudură, semnele de ardere, sclipirile, golurile și jeturile sunt defecte de turnare prin injecție identificate pe scară largă.

2. Ce măsuri există pentru a evita semnele de scufundare în turnarea prin injecție?

Pentru a reduce semnele de scufundare, pentru a obține o grosime egală a peretelui, pentru a minimiza perioada de răcire,d, și pentru a spori presiunea de ambalare în timpul turnării.

3. Care este cauza liniilor de sudură în piesele turnate?

Liniile de sudură apar atunci când două fronturi de curgere ale plasticului topit nu se unesc fără sudură din cauza temperaturii scăzute a topiturii sau a proiectării defectuoase a curgerii.

4. Este posibil ca umiditatea prinsă în rășină să producă defecte?

Da, umezeala poate cauza defecte precum ceea ce cunoaștem în mod obișnuit ca dungi argintii și bășici. Prin urmare, este necesar să se usuce rășina înainte de turnare pentru a evita astfel de probleme.

5. Cum contribuie proiectarea matrițelor la reducerea defectelor?

Proiectarea matrițelor este crucială. Factori precum grosimea egală a pereților, sistemele de ventilație adecvate și poziționarea porților reduc șansele apariției unor fenomene precum deformarea, liniile de strălucire și semnele de arsură.