defekter och felsökning vid formsprutning

Defekter vid formsprutning händer alltid för gjutningstillverkare; det är som deras dagliga arbete. Formsprutningsprocessen är en kritisk tillverkningsprocess som används för att tillverka plastdelar med precision och i höga hastigheter. Det kan dock uppstå felaktigheter som försämrar utseendet och äventyrar funktionaliteten hos resultatet. Men den här artikeln fokuserar på formsprutningsprinciperna, förklarar allmänna defekter och ytfel, utvärderar deras möjliga orsaker och erbjuder lösningar och rekommendationer för att förbättra formsprutningsresultaten.

Vad är formsprutning?

Formsprutning en process som hjälper till att tillverka delar genom att injicera smält material i en form och packa delen under tryck. Materialet drar ihop sig i början och blir styvt med formens form efter att det har svalnat. Tekniken används i stor utsträckning inom fordons-, konsumentvaru- och medicinteknisk tillverkning på grund av fördelarna med att tillverka komplexa precisionskomponenter till en lägre kostnad.

Viktiga komponenter i formsprutningsprocessen är bl.a:

1. Material för formsprutning

De material som används vid formsprutning väljs noggrant utifrån kraven på den slutliga produkten. De vanligaste materialen är termoplaster på grund av deras mångsidighet och förmåga att smälta och stelna upprepade gånger utan betydande nedbrytning. Viktiga termoplaster inkluderar:

• Polypropylen (PP): PP är känt för sin flexibilitet, kemikaliebeständighet och lätta vikt och används ofta inom fordonsindustrin, förpackningar och hushållsartiklar.
• Akrylonitril-butadienstyren (ABS): ABS erbjuder utmärkt slagtålighet, styvhet och en slät ytfinish, vilket gör den idealisk för konsumentelektronik, bilinredning och leksaker.
• Polyeten (PE): PE värderas för sin seghet, fuktbeständighet och låga kostnad, vilket gör det till ett förstahandsval för livsmedelsbehållare, rörledningar och industriella komponenter.

Varje material har unika egenskaper och valet beror på produktens mekaniska, termiska och kemiska krav. Endast ett fåtal formsprutningsmaterial listas ovan; du kan besöka formsprutningsmaterial sidan för att lära dig mer om fler typer av plastmaterial.

2. Injektionsform av plast

Den formsprutningsform för plast är ett precisionsbearbetat verktyg som är utformat för att forma den önskade formen på plastdelen. Det består av:

• Kavitet: Formar plastdelens utsida.
• Kärnan: Utformar de inre detaljerna, ribbor, bossor etc.
• Mögelbas: Moldbase används för att hålla kaviteten, kärnan, glidarna, lyftarna, ejektorerna, styrsystemen, spindeln och många andra komponenter.

Formens design är skräddarsydd för produktens geometri och innehåller element som kylkanaler, utkastarsystem och grindar för att säkerställa effektiv produktion. Korrekt formkonstruktion säkerställer måttnoggrannhet och minimerar defekter som skevhet eller sjunkmärken.

3. Formsprutningsmaskin

Formsprutningsmaskinen används för att fästa plastinsprutningsformen, som spelar en kritisk roll i formsprutningsprocessen, bestående av:

• Injektionsenhet: Smälter och sprutar in smält plast i formhålan under högt tryck.
• Fastspänningsenhet: Håller ihop formhalvorna under formsprutningen och öppnar dem för utmatning av detaljer.
• Styrsystem: Reglerar parametrar som temperatur, tryck och insprutningshastighet för att säkerställa en jämn kvalitet på detaljerna.

Tillsammans utgör dessa komponenter ryggraden i formsprutningsprocessen och möjliggör en effektiv produktion av precisionsdetaljer för olika industrier.

Vanliga defekter vid formsprutning

Flera vanliga formsprutningsdefekter är typiska för den aktuella tillverkningsprocessen och kan avgöra de gjutna delarnas kvalitet, utseende och användbarhet. Sådana problem är rotade i materialproblem, otillräcklig maskinkontroll och / eller formkonfiguration. Nedan följer detaljerade förklaringar av vanliga formsprutningsdefekter och problemlösningslösning:

1. Kort skotts gjutningsdefekt

Formningsfel vid kortskott uppstår när den smälta plasten inte flödar optimalt i formhålan, vilket resulterar i produktion av kortare delar. Låg materialtillförsel, lågt insprutningstryck eller smala kanaler som hindrar plastflödet in i formen är förknippade med denna defekt.

Den typiska felsökningslösningen innebär att man ökar insprutningstrycket, kontrollerar om det finns ventilationsöppningar i formen eller avlägsnar eventuella hinder i flödessystemet.

2. Sänkningsmarkeringar defekter i gjutningen

Sänkmärken i formsprutade detaljer är vanligtvis små, konkava ytfördjupningar som ofta noteras på platser med tjockare väggar. Olika faktorer kan orsaka detta fenomen. Det kan handla om olika kylhastigheter, låg packningskraft eller stor materialtjocklek.

Lösning för felsökning: Tillverkarna kan minska risken för sänkmärken genom att kontrollera kyltiden, packningstrycket och genom att skapa formar med samma väggtjocklek. Detta minskar förekomsten av sänkmärken, som orsakas av dålig kylning och krympning.

3. Blixt defekter i gjutningen

Flash-problem i formsprutningsdetaljer visar sig som tunna, oönskade plastskikt som bildas intill skiljeväggen eller någon annan öppning i formen. Detta orsakas vanligtvis av höga insprutningstrycksnivåer, felaktig formpositionering, dålig gjutpassning eller slitage på formdelarna.

Felsökningslösningen innebär att man minskar insprutningstrycket, placerar eller riktar in formhalvorna korrekt och byter ut eventuella slitna formkomponenter vid behov.

4. Vridning defekter vid formsprutning

När de producerar artikeln visar det sig att den har en annan form än den som krävs, då kallas detta för skevhet. Denna defekt orsakas vanligtvis av värmebehandling, släckning, krympning av metall eller variationer i väggens tjocklek. Tillverkarna kan då gärna sänka hastigheten med vilken dessa komponenter kyls, modifiera formen för att göra väggarna så robusta och jämna som möjligt och välja material som krymper långsammare.

5. Svetslinjer defekter i gjutningen

Svetslinjer är gränser eller marginaler på två sammanfogade delar där de två smälta plastlagren inte fäster bra. Dessa beror i allmänhet på låg smälttemperatur, långsam insprutningshastighet och felaktig placering av grinden i formen. Lösningarna på det beskrivna problemet inkluderar ökad smälttemperatur och insprutningshastighet, omplacering av grindarna och bättre design av formflödet.

6. Brännmärken defekter i gjutningen

Karboniseringsmärken är svarta eller bruna fläckar på detaljens yttre yta. De är ett resultat av instängd luft eller gaser i gjutformen som blir överhettad på grund av brist på tillräcklig ventilation eller på grund av för hög insprutningshastighet. Genom förbättrad formventilation, låga insprutningshastigheter och kontroll av blockeringar i formen blir det möjligt att ta bort brännmärken.

7. Tomrum defekter i gjutningen

Voiding är små, rena och slutna luftfickor som fångas i den slutliga delen som formas. Det orsakas vanligtvis av lågt packningstryck, snabb kylning eller krympning av arbetsstycket. När det gäller hålrum kan tillverkarna höja packningstrycket och kyltemperaturen och kontrollera att materialet fyller formhålan jämnt.

8. Sprutning defekter i gjutningen

Jetting är ett fel i svetslinjen där ett ormliknande mönster uppstår på grund av partiell kylning av den smälta plasten när den sprutas in med hög hastighet. Detta är ett resultat av hög insprutningshastighet eller låga smälttemperaturer. Förbättringstekniker är bland annat att sänka insprutningshastigheten, höja smälttemperaturen och skapa bättre portar med jämnt flöde.

9. Bubblor defekter vid formsprutning

Bubblor är områden i den gjutna delen där luft eller gas fångas upp och är vanligtvis klara eller grumliga till utseendet. Sådana bubblor uppstår på grund av otillräcklig torkning av materialet, för mycket fukt eller brandfarliga ämnen i materialet. Åtgärderna sträcker sig från att torka ut allt material ordentligt före bearbetning till förbättrad avluftning av formhålan.

10. Blixtmarkeringar inuti hål

Flash som uppstår inuti hål eller inom den inre strukturen i delen i form av tunna lager av överflödigt polymermaterial skapas. Denna defekt uppstår oftast vid högt insprutningstryck och eller dåligt slitna formar. Förebyggande åtgärder: Inför tryckreducerande åtgärder på insprutningssystemen och rengör kontinuerligt formytorna och se till att formens uppriktning är korrekt.

Ytdefekter vid formsprutning

Även om defekter som observeras på ytan av en formsprutad detalj främst är förknippade med utseende, har de också funktionella konsekvenser. Vanliga problem inkluderar:

1. Flödeslinjer

Bristande kontinuitet i väggtjockleksövergångar eller låga smälttemperaturer orsakar sådana egenskaper som ränder eller mönster på ytan av de diskontinuerliga utsprången. Den bästa metoden för att eliminera flödeslinjer är att uppnå bästa möjliga designkonsistens och att kontrollera smälttemperaturerna effektivt. En annan faktor är att förbättra formdesignen, vilket minskar de gradvisa stegen i väggtjockleken. Så det kan hjälpa till att lösa problemet.

2. Silver Streaks

Dessa metalliska mönster eller linjer som syns på tyget bildas av fukt eller på grund av hög temperatur under bearbetningen. Det är lämpligt att se till att hartset är torrt före gjutning och även noggrant övervaka temperaturen för att eliminera bildandet av ränder av flyktiga komponenter. Det är också nödvändigt att övervaka förhållandena för lagrat material för att hålla hartset på rätt kvalitetsnivå.

3. Blåsor

Katalysatorer eller instängd fukt och gaser skapar bubblor på ytan ofta till följd av höga formtemperaturer. För att bli av med denna defekt är det nödvändigt att torka råvarorna i maximal utsträckning och reglera värmebehandlingen av formen korrekt. I formen minimeras också instängda gaser genom korrekta ventilationssystem.

4. Apelsinskal

Denna typ av ytfinish eller grovhet beror ofta på otillräcklig kylning eller inhomogenitet hos materialen. Lika krympning kan också uppnås med hjälp av enhetliga kylförhållanden, vilket ger kontinuitet i ytorna utan grovhet. Regelbundenhet i materialviskositet förbättrar också ytråhetsprocenten effektivt.

5. Delaminering av ytan

Skikt som börjar lossna från ytan är resultatet av kontaminering eller dålig interaktion med substratet. För att få en bra bindning av hartset är det viktigt att rengöra hartset före bearbetning och applicera rätt tryck under gjutningen. Det är obligatoriskt att kontrollera tillgången på främmande material i produktionslinjen.

6. Glans Variation

Varierande kylhastigheter eller ojämn materialfördelning leder till att det bildas fläckiga och ojämna chassiglanser. För att lösa detta problem används ett stabilt och enhetligt bearbetningsförhållande. Förbättrad design av formar med förbättrad termisk hanteringskapacitet kan också förbättra glansnivåernas konsistens.

Orsaker till och felsökning av defekter i formsprutning

Det är mycket viktigt att komma till grundorsaken till problemet för att veta hur man ska lösa det. Nedan följer vanliga orsaker och motsvarande felsökningsåtgärder för 8 defekter:

Strategier för att förebygga defekter vid formsprutning

Det finns flera förebyggande strategier som beskrivs nedan och som skulle bidra till att eliminera eller minska formsprutningsfel.

1. Förberedelse av material

• Detta avlägsnar fukt från materialen för att förhindra att saker som silversmide eller blåsbildning uppstår.
• Materialet som ska användas för att tillverka hartset ska vara av högsta kvalitet och inte innehålla några föroreningar.

2. Formkonstruktion

Tänk på väggtjockleken för att undvika att skivan deformeras och att det bildas märken.

• Korrekt ventilation bör finnas för att förhindra brännmärken och luftspalter.
• Gör flödet genom portarna smidigare eller placera portarna så att alla får lika många personer på sin sida.

3. Optimering av processparametrar

• Registrera smälttemperatur, tryck och kyltid för att undersöka hur ofta den ska mätas.
• Minska de resulterande flödesdefekterna genom kontroll av insprutningshastighet och packningstryck.

4. Underhåll av utrustning

• Kontrollera ofta att formar och maskiner inte är skadade.
• Se till att byta ut skadade delar så tidigt som möjligt för att bibehålla korrekt uppriktning och minimal variation.

5. Utbildning och expertis

• Det bör också förbereda tågoperatörerna på att identifiera eventuella problem under produktionsprocessens gång.
• Det är nödvändigt att kräva ett mer aktivt förhållningssätt till kvalitetsstyrning.

6. Testning och prototyptillverkning

• Säkerställa säkerhetstestning av formar och processer under produktdesign och designkontroll.
• Genom att använda simuleringsprogram kan man dock upptäcka eller fastställa några av de problem som man sannolikt kommer att stöta på när man utför den faktiska produktionen.

Slutsats

Sammanfattningsvis, formsprutning är ett bra verktyg för att identifiera styrkor och svagheter. Många av dessa är defekter, t.ex. korta skott, skevhet och ytfel, som alla kan ha en direkt inverkan på produktkvaliteten och höja tillverkningskostnaderna. När man hanterar problem med gjutformar är det viktigt att känna till grundorsaken. Därefter kan man tillämpa korrekta felsökningsmetoder och fokusera på att minimera förekomsten, vilket leder till en produktion av delar utan defekter. Fokus bör verkligen ligga på förbättringar och användning av välutvecklade kvalitetsstyrningssystem för att upprätthålla en hög produktionsnivå.

Vanliga frågor och svar

1. Vilka formsprutningsdefekter är vanligast förekommande?

Korta skott, sjunkmärken, skevhet, svetslinjer, brännmärken, blixtar, tomrum och sprutning är allmänt identifierade formsprutningsfel.

2. Vilka åtgärder finns det för att undvika sänkmärken vid formsprutning?

Detta för att minska sjunkmärken, uppnå jämn väggtjocklek, minimera kylperioden,d, och öka packningstrycket vid gjutning.

3. Vad är orsaken till svetslinjer i gjutna delar?

Svetslinjer uppstår när två flödesfronter av den smälta plasten inte sammanfogas sömlöst på grund av låg smälttemperatur eller dålig flödesdesign.

4. Är det möjligt att fukt som fångats i harts kan leda till defekter?

Ja, fukt kan orsaka defekter som t.ex. det vi vanligtvis känner som silverränder och blåsor. Det är därför nödvändigt att torka hartset före gjutning för att undvika sådana problem.

5. Hur bidrar formkonstruktionen till att minska antalet defekter?

Formens utformning är avgörande. Faktorer som lika tjocka väggar, rätt ventilationssystem och placering av portar minskar risken för att saker som skevhet, fläktlinjer och brännmärken uppstår.