热塑性注塑产品表面缺陷指南.ppt
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1、热塑性注塑产品表面缺陷指南,Prepared By:Rex Meng 3/23/2007,第一章 内容(Content),凹痕(Sink Marks)斑痕(Streaks)2.1烧焦痕(Charred Streaks)2.2湿气痕(Moisture Streaks)2.3气痕(Air Streaks)2.4色差痕(Colored Streaks)2.5玻璃纤维痕(Glass Fibre Streaks),第一章 内容(Content),气泡(Blistering)3.1 困气(Air Entrapments)3.2 空穴(Voids)3.3 气体困著(Gaseous Entrapments)熔
2、合线(Weld Line)光泽/光泽差别(Gloss/Gloss Differences)喷射纹(Jetting)唱片坑纹效应(Record Grooves Effect),第一章 内容(Content),近浇口的消光斑点(Dull Spot Near the Gate)欠注(Incompletely Filled Parts)燃烧效应(Diesel Effect/Burner)超注(毛刺,披锋)(Oversprayed Parts-Flashes)应力反白/应力龟裂(Stress-Whitening/Stress Cracks)显现的顶针痕(Visible Ejector Marks),第一
3、章 内容(Content),脱模变形(Deformation During Demoulding)顶出坑纹(脱模坑纹)(Ejection Grooves)表层脱皮(Flaking of the Surface Layer)冷胶(Cold Slugs)拉丝(Filamentation)黑点(Dark Spots)积垢(Plate-out),第一章 内容(Content),电镀注塑件的缺陷(Defects on Electroplated Plastic Parts)21.1胶泡和气泡21.2黏着力的问题破裂/破损的片状摺铰(Broken/Ragged Film Hinge)扭曲(Warpage)
4、,1 凹痕(Sink Marks),凹痕多出现在物料聚集的部位,是由于注塑件因失压而未能由热引起的塑料收缩。,加强肋附近出现凹痕,凹痕出现在厚薄变化大的部位,圆形模芯令该处的温度控制不良而产生凹痕,1 凹痕(Sink Marks),自然成因 在塑胶的冷却过程中,塑料会因热效应而导致收缩。如果这些收缩没有得到及时补偿,在塑件的某些位置上会出现凹痕。由于冷却不足,注塑件的表面在仍未稳定的情况下被冷却时所产生的应力向内拉。,产生原因凝固速度太慢有效的保压时间太短由于在摸腔内流动的熔了受到极大阻力,或者注塑件部分位置和浇口系统太狭窄的关系,令没有足够的保压压力传递到模腔的某个位置。,2 斑痕(Stre
5、aks),斑痕,烧焦痕,湿气痕,气痕,注射温度高,注射速度慢,塑料在模具中停留时间长或者料量少,模具使用热流道,塑料特性趋向吸湿(PA,ABS,CA,PC),胶料中含有大量水气,环境湿度高,模壁温度低,成型时气体未能及时被排走,在塑化过程中空气被吸入塑料内,2.1 烧焦痕(Charred Streaks),溶胶受到过高温或滞留时间过长而损坏,并分解出气体,因而形成明显的棕色痕或银色痕。,塑料在浇道口处受到过高的剪切热力而产生焦痕,塑料在型腔中滞留时间过长而产生焦痕。,2.1 烧焦痕(Charred Streaks),自然成因 溶胶因热效应破坏而产生烧焦痕。热效应破坏可把塑胶分子链变短(形成银色
6、痕)或改变宏观的分子结构(形成棕色痕),产生原因烘料温度过高或者时间过长。溶胶温度过高。塑化系统内的剪切力太大(eg.螺杆转速太高)熔料滞留在塑化系统内的时间太长。熔料在模腔内所受的剪切力过高(eg.注射速度快)着色剂受热损坏。,2.2 湿气痕(Moisture Streaks),湿气痕是指出现在注件上的U型曲线,其开口防线与射流方向相同,湿气痕是由模壁上冷凝的水气形成,牵涉范围很广。,因塑胶内含有过多水分,因胶粒湿气太重,因因胶粒湿气太重,因模壁上冷凝的水气形成,2.2 湿气痕(Moisture Streaks),自然成因 胶粒在生产或者注塑过程中吸入了空气中的水分,当胶粒熔解时,这些水分便
7、变为水蒸气泡。由于熔胶的流动波峰表面与中心部分速度有差异,令这些气泡被推到熔胶表层,受压的气泡因补偿压力而爆破,随之被溶胶的流动波峰压至变形,并在模壁上固化。,产生原因模具的温度控制系统泄露水点凝聚在模壁上物料的烘干程度不够不适当的储存胶料注塑机上的法兰接口温度太低。,2.3 气痕(Air Streaks),大部分气痕以消光斑,银色或者白色的痕迹出现在凹位,加强肋和厚薄胶位变化大的位置上。近浇口处的起点会出现层状痕迹,而字唛或者凹陷处亦会有气痕出现。,近浇口的气痕是因为释压时陷入的空气而产生。,在厚薄胶位变化大的位置因困气而产生,在加强肋附近因困气而产生,2.3 气痕(Air Streaks)
8、,自然成因 熔料在填充模腔时,因气体未能及时被排走,反而沿着流动方向被拖压在注塑件的表面上。特别在字唛,加强肋骨,圆半球体和凹陷部位,气体会被翻越过前面的熔料困住,形成气痕。如在释压时,气体被倒索入螺杆前端,注塑件的气痕便会在浇口附近出现。气体是在射胶时被带进模腔内,并被推向及凝固在模壁。空气亦回在塑化过程中同时被抽入塑料内,如果这时推动压力不足或者塑化量过大,而使空气不能朝料斗方向逃出,气痕便会形成,而且会在整件注塑件上出现。,2.4 色差痕(Coloured Streaks),色差痕是由于部件着色剂分布不均匀或者是着色剂的排列跟随熔料流动方向不同而引起的。热效应的破坏和注塑件的严重变形,例
9、如:使用过大的脱模力,也可令颜色不均匀而产生色差痕。,在冷流道内的分流道上出现色差痕。,色母与原料不相容而产生色差痕,金属色母的排列受流动方向的影响而产生色差痕,2.4 色差痕(Coloured Streaks),在塑化系统内因混料不均匀而导致色差。,2.4 色差痕(Coloured Streaks),自然成因 着色过程中,由于色母结成块状而令混合不均匀,便会形成色差痕。塑料,注塑参数合剂及其他添加剂均会影响色母与塑料之混合情况,造成不良的颜色分布。如在工地现场进行混色,色差痕往往因染色料不能完全与胶粒熔合而产生。与热塑性塑料相似,色母和染色粉均对过高的加工温度和过久的滞留时间非常敏感。如热效
10、应破坏是色差痕的成因。注塑件里过大的应力,例如因过大的脱模力或扭曲变形而引起的,亦会引起颜色差异。因为在变形的地方,截断光线的情况会跟其他地方不同,造成视觉上的差别。,2.5 玻璃纤维痕(Glass Fibre Streaks),当使用玻璃纤维填充强化料时有机会出现消光面痕和粗糙表面。有如金属般反光之玻璃纤维在注塑见表面上出现而形成斑痕。,玻璃纤维痕,在浇口附近因产生高度导向性排列而产生玻璃纤维痕,2.5 玻璃纤维痕(Glass Fibre Streaks),自然成因 因为玻璃纤维的形状幼长,它们在注塑过程中的排列方向会受到射胶流向所影响,与胶料流向一致。假如熔料在接触模壁时突然固化,部分的玻
11、璃纤维将未能给胶料封著。另外塑料表面会因玻璃纤维与塑料收缩率之极大差异(1:200)而变的粗糙。由于玻璃纤维会阻碍塑料在冷却时的收缩,尤其于纤维经线方向位置上,这样导致注件表面凹凸不平。,3 气泡(Blistering),气泡,困气:在注塑件填充时,空气被推入熔料里,这些空气可 能源自塑化系统或模腔内排气不善之部位(例如:肋骨或盲孔)。,孔穴:是排空了腔洞,是塑胶冷凝阶段时,收缩受到阻碍而产生的。,气体困著:亦可形成气泡,它们一般是由于塑胶物料受到一连串的降解而释出气体所造成。,3.1 困气(Air Entrapments),困气可在注塑件的内部或表面看到,成因是注射时带入了空气或模腔内排气不
12、善所引致。困气情况在模壁附近亦常出现。,3.1 困气(Air Entrapments),自然成因 在注塑的过程中,气体被困在熔料内,并造成注塑件 中的孔穴(气泡)或令注塑件弯曲变形。导致上述缺陷的主要原因有下列三个原因:1)释压过多或者太快;2)推动压力不足够;3)注塑模内的排气问题。在释压过多或者太快的情况下,空气因受到负压的影响,会被倒吸入螺杆的前端,而这些空气有可能于注塑过程中被困于熔胶中。,3.2 空穴(Voids),孔穴,举例:出现在大量物料积聚的地方,是因冷凝收缩了的塑料未得到补偿而引起的。,空穴在注塑件的厚胶部位出现,空穴在注塑件的导光位置出现,3.2 空穴(Voids),自然成
13、因 如塑料在冷却的过程中,物料因热效应的收缩(收缩量)不能得到补偿的时候,便会在相应的部位上形成空穴。假如该部位的外壁因快速冷却或者形状合适的关系而变的巩固,他们便不能被注塑见内冷却过程而产生的应力往内拉。但这冷却应力却有可能将注塑件内未完全冷凝的部分撕裂,产生真空状态的空腔。,3.3 气体困著(Gaseous Entrapments),由于塑料受到热效应的破坏,分解出气体困在注塑件之内部或表面而形成粒状的小气泡。,气体困著是由于塑胶受到解聚作用而引起的,3.3 气体困著(Gaseous Entrapments),自然成因 物料受热效应破坏便会产生气泡。过高的熔胶温度和或滞留时间过久都会使物料
14、受到热效应的破坏,并有机会令分子链或添加剂降解而释放出气体。这些气体会于注塑件的里面或者表面形成气泡。在模腔内的物料受到过长和或高的剪切力影响,都会产生此效果。受热破坏的物料,在高温下延伸的时候,有可能会生气泡(例如:焊接),4 熔合线(Weld Line),在大多数的例子中,熔合线是注塑件的光学性和机械强度较为薄弱的位置。熔合线上可能出现缺口或是变色的现象。缺口特别在深色或光滑透明的注塑件或抛光亮度高的注塑件上更为明显。变色的现象则在使用金属色母时特别容易显现。,熔合线附近的玻璃纤维痕,明显的缺口出现在透明注件的顶部和底部。,熔合线上出现色差,4 熔合线(Weld Line),自然成因 当两
15、条或更多的熔流相遇时,便会形成熔合线。当遇上其它熔流时,呈弧行的流动波峰会被压平及与其他熔流黏合在一起。在这个过程中,高黏度的流动波峰会被拉伸。假如熔流接合位置的温度和压力不足够,熔流前端的边角位置便出现填充困难。在平滑的表面,可清楚看见沿着熔合线的缺口;而在结构性表面,则会在熔合线边缘出现光泽差别。此外,因熔流的接合位置不是单相熔合,所以有机会导致脆弱点的形成。如使用含有添加剂(色母)的塑料,添加剂会因流向而于熔合线附近整齐排列,导致熔合线附近的颜色偏差更明显。,5 光泽/光泽差别(Gloss/Gloss Differences),评价塑胶件的光泽时,可分辨出两种缺陷,就是塑胶件上光亮度过高
16、或者不足和注塑件表面上的光亮度有差别。光泽有差别常出现于厚薄胶位变化大的位置上。,在加强肋附近出现光泽差别。,在熔合线附近出现光泽差别。,厚度差别导致光泽差别,5 光泽/光泽差别(Gloss/Gloss Differences),自然成因 注塑件的表面于光线下的反射度直接反映出它的光亮度。光线在投射到注塑件的表面后,会改变方向(反射)。注塑件的表面越平滑,所反射的光线的散射角度便会越小,而越粗糙的表面,散射角度就会越大.当注塑件的表面越趋平滑,其光亮度会越高.要达到这样的效果,抛光后的模壁必要有清晰的投影,而有蚀效的模壁却不需要.光亮度不平均的现象是由于熔料接触到冷却系统不平均的模壁和注件收缩
17、不一致所引起.若冷却后注塑件因扭曲变形而伸长,光亮度不平均的情况亦会出现.,6 喷射纹(Jetting),喷射纹是象蛇般婉蜒的粗糙编织纹,出现在注塑件表面上,通常引致光泽差别和色差等.在一些个案显示,喷射纹与唱片坑纹甚为相似.,喷射纹在浇口位置开始,并向整个注塑件扩散,在肋骨附近的不适当浇口,会引致喷射纹。,在浇口附近出现喷射纹,6 喷射纹(Jetting),自然成因:喷射纹的出现是因为流动波峰未能在模腔内完全形成所致.从浇口开始,熔料就不受控制地注入模腔内,与此同时,熔料在冷却固化后不能与随后进入模腔的塑料完全熔合,因而形成喷射纹.这种缺陷普遍出现于以高速注射充填横截面面积急速增加的注塑件上
18、.,7 唱片坑纹效应(Record Grooves Effect),唱片坑纹是在注塑件表面显示出的极幼细和类似唱片上的坑纹,而在针形浇口位置更会显现出同心坑纹.这些刻记会向著流道未端平行地扩展出去或者在隔膜式浇口之后出现.,同心唱片坑纹,唱片坑纹从浇口开始再往整个注塑件扩散,同心唱片坑纹,7 唱片坑纹效应(Record Grooves Effect),自然成因 熔料温度不足 注射速度不足 冷却速度太快 模痕温度不足 当熔料注入较冷的模腔时,紧接著流动波峰的一层塑料会因急剧的冷却而立刻固化.这较低温的固化外层会令接近模壁的流动波峰的熔料冷却.如这个情况在短时间内出现(特别是当注射速度慢的时候),
19、会黏度高或已凝固的流动波峰阻碍随后的熔料沿模壁方向的流动.因此,从后流向前的热熔塑料将不能被推贴模壁.反而令到中央位置的流动波峰向前伸延.在适当的压力下,流动波峰的熔料有机会再接触模壁,而这冷却了的流动波峰外层再不能完全地贴著模壁.,8 近浇口的消光斑点(Dull Spots Near the Gate),在浇口周边出现的细小同心环,显现成暗淡的日冕痕(消光斑点)。,近浇口的消光斑点,8 近浇口的消光斑点,近浇口的消光斑点的主要成因是:浇口偏细注射速度过高 当熔料以高速通过横切面细小的浇口而进入模腔时,令塑料的分子链产生强烈的方向性排列。由于浇口的后方未能提供足够的松驰时间,塑料在他们仍带有强
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