什么是脫模不良(Die Adhesion) ?
脫模不良(Die Adhesion),又稱黏模流道(Sticking Sprues or Parts),是由于注射口與噴嘴圓弧接觸面不良,澆口料未同制品一起脫模以及不正常的填料。通常,主流道直徑要足夠大,使制作脫模時(shí)澆口料仍未全部固化。
無論黏模流道,還是制品粘在模穴上,脫模不良是塑料注塑中較重要的殺手,造成脫模不良的根源可能是注塑設(shè)備不同部件,也可能是注塑工藝不當(dāng)引起的。
盡管沒有制件設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)上的失誤所造成的毛刺、拔模斜度不足、倒拔模斜度等原因,有時(shí)成型制件也會(huì)出現(xiàn)脫模不良。強(qiáng)行頂出時(shí),往往造成制件翹曲、頂出后發(fā)白或開裂等。特別是成型制件粘在靜模一側(cè),有時(shí)無法頂出。
脫模不良(Die Adhesion) 缺陷成因分析及解決辦法
1、模具故障
產(chǎn)生粘模及脫模不良的原因是多方面的,而模具故障是其中主要原因之一。其產(chǎn)生原因及處理品方法如下:
1)模具型腔表面粗糙,如果模具的型腔及流道內(nèi)留有鑿紋,刻痕,傷痕,凹陷等表面缺陷,塑件就很容易粘附在模具內(nèi),導(dǎo)致脫模困難。
因此,應(yīng)盡量提高模腔及流道的表面光潔度,型腔內(nèi)表面較好鍍鉻,在進(jìn)行拋光處理時(shí),拋光工具的動(dòng)作方向應(yīng)與熔料的充模方向一致。
2)模具磨損劃傷或鑲塊處縫隙太大
當(dāng)熔料在模具劃傷的部位或鑲塊縫隙內(nèi)產(chǎn)生飛邊時(shí),也會(huì)引起脫模困難。對(duì)此,應(yīng)修復(fù)損傷部位和減小鑲塊縫隙。
3)模具剛性不足
如果剛開始注射時(shí)模具就打不開,則表明模具由于剛性不足,在注射壓力的作用下產(chǎn)生形變。如果形變超過了彈性極限,模具就無法恢復(fù)原狀,不能繼續(xù)使用。即使形變未超出模具的彈性極限,熔料在模腔內(nèi)很高的條件下冷卻固化,去除注射壓力,模具恢復(fù)形變后,塑件受到回彈力的作用被夾住,模具仍然無法打開。因此,在設(shè)計(jì)模具時(shí),必須設(shè)計(jì)足夠的剛性和強(qiáng)度。
試模時(shí),較好在模具上安裝千分表,檢查模腔和模架在充模過程中是否變形,試模時(shí)的起始注射起始注射壓力不要太高,應(yīng)一邊觀察模具的變形量,一邊慢慢升高注射壓力,將變形量控制在一定的范圍內(nèi)。
當(dāng)發(fā)生回彈力太大引起夾模故障時(shí),只靠加大開模力是不行的,應(yīng)馬上將模具拆下來分解,并將塑件加熱軟化后取出。對(duì)于剛性不足的模具,可在模具外側(cè)鑲制框架,提高剛性。
4)脫模斜度不足或動(dòng),定模板間平行度差
在設(shè)計(jì)和制作模具時(shí),應(yīng)保證足夠的脫模斜度,否則塑件很難脫模,強(qiáng)行頂出時(shí),往往造成塑件翹曲,頂出部位發(fā)白或開裂等。模具的動(dòng),定模板要相對(duì)平行,否則會(huì)導(dǎo)致型腔偏移,造成脫模不良。
5)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理
如果澆道太長(zhǎng),太小,主澆道和分澆道連接部分強(qiáng)度不夠,主澆道無冷料穴,澆口平衡不良,主澆道直徑與噴嘴孔直徑搭配不當(dāng)或澆口套與噴嘴的球面不吻合,都會(huì)導(dǎo)致粘模及脫模不良。因此,應(yīng)適當(dāng)縮短澆道長(zhǎng)度和增加其截面積,提高主流道和分流道連接部位的強(qiáng)度,在主流道上應(yīng)設(shè)置冷料穴。
確定澆口位置時(shí),可通過增加輔助澆口等方法平衡多腔模具中各個(gè)型腔的充模速率及減少模腔內(nèi)的壓力。一般情況下,主流道的小端直徑應(yīng)比噴嘴孔徑大0.5~1mm,澆口套的凹圓半徑應(yīng)比噴嘴球面半徑大1~2mm
6)頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或操作不當(dāng)
如果頂出裝置行程不足,頂出不均衡或頂板動(dòng)作不良,都會(huì)導(dǎo)致塑件無法脫模。
在條件充許的情況下,應(yīng)盡量增加頂桿有效頂出面積,保證足夠的頂出行程,塑件的頂出速度應(yīng)控制在適宜的范圍,不能太快或太慢。頂板動(dòng)作不良的主要原因是由于各滑動(dòng)件間粘滯。例如,當(dāng)頂板推動(dòng)滑芯動(dòng)作時(shí),因滑芯處無冷卻裝置,其溫度比其他型芯高,在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),立柱本體與滑芯間的間隙極小,往往產(chǎn)生粘滯導(dǎo)致抽芯動(dòng)作不良,又如,當(dāng)頂銷孔與頂板導(dǎo)向銷的平行度不良或頂銷彎曲時(shí),頂板就會(huì)動(dòng)作不良。若在頂推機(jī)構(gòu)中不設(shè)止銷,當(dāng)頂板與安裝板間有異物時(shí),頂板傾斜,其后頂板的動(dòng)作不良。在中,大型模具中,如果僅有一根頂桿作用時(shí),頂板不能均衡頂推,也會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作不良。
7)模具排氣不良或模芯無進(jìn)氣口也會(huì)引起粘模及脫模不良
應(yīng)改善模具的排氣條件,模芯處應(yīng)設(shè)置進(jìn)氣孔。
8)模溫控制不當(dāng)或冷卻時(shí)間長(zhǎng)短不適當(dāng)
如果在分型面處難脫模時(shí),可適當(dāng)提高模具溫度和縮短冷卻時(shí)間。若在型腔面處難脫模時(shí),可適當(dāng)降低模具溫度或增加冷卻時(shí)間。此外,定模的溫度太高,也會(huì)導(dǎo)致脫模不良。模具型腔材質(zhì)為多孔軟質(zhì)材料時(shí)會(huì)引起粘模。對(duì)此,應(yīng)換用硬質(zhì)鋼材或表面電鍍處理。
9)澆道拉出不良,澆口無拉釣機(jī)構(gòu),分型面以下低凹,型腔邊線超過合模線等模具缺陷都會(huì)不同程度地影響塑件脫模
對(duì)此,應(yīng)引起注意并予以修整。
2 工藝條件控制不當(dāng)
如果注塑機(jī)規(guī)格較大,螺桿轉(zhuǎn)速太高,注射壓力太大,注射保壓時(shí)間太長(zhǎng),就會(huì)形成過量填充,使得成型收縮率比預(yù)期小,脫模這得困難。
如果料筒及熔料溫度太高,注射壓力太大,熱熔料很容易進(jìn)入模具鑲塊間的縫隙中產(chǎn)生飛邊,導(dǎo)致脫模不良。
此外,噴嘴溫度太低,冷卻時(shí)間太短及注料斷流,都會(huì)引起脫模不良。因此,在排除粘模及脫模不良故障時(shí),應(yīng)適當(dāng)降低注射壓力,縮短注射時(shí)間,降低料筒及熔料溫度,延長(zhǎng)冷卻時(shí)間,以及防止熔料斷流等。
3 原料不符合使用要求
如果原料在包裝和運(yùn)輸時(shí)混入雜質(zhì),或預(yù)干燥和預(yù)熱處理過程中不同品級(jí)的原料混用,以及料筒和料斗中混入異物,都會(huì)導(dǎo)致塑件粘模。此外,原料的粒徑不勻或過大對(duì)粘模也有一定程度的影響。因此,對(duì)于成型原料應(yīng)做好凈化篩選工作。
4 脫模劑使用不當(dāng)
使用脫模劑的目的是減少塑件表面和模具型腔表面間的粘著力,防止兩者相互粘著,以便縮短成型周期,提高塑件的表面質(zhì)量。但是,由于脫模劑的脫模效果既受化學(xué)作用的影響,也受物理?xiàng)l件的影響,而且,成型原料和加工條件各有不同,選定脫模劑的較佳品種和用量必須根據(jù)具體情況來確定。如果使用不當(dāng),往往不能產(chǎn)生良好的脫模效果。
就成型溫度而言,脂肪油類脫模劑的有效工作溫度一般不宜超過150度,在高溫成型時(shí)不宜使用;硅油和金屬皂類脫模劑的工作溫度一般為150度~250度;聚四氟乙烯類脫模劑的工作溫度可達(dá)到260度以上,是高溫條件下脫模效果較好的脫模劑。
就原料品種而言,軟質(zhì)聚合物塑件比硬質(zhì)聚合物塑件難脫模。就使用方法而言,膏狀脫模劑要用刷子涂刷,可噴涂的脫模劑使用噴涂裝置進(jìn)行噴涂。由于膏狀脫模劑在涂刷時(shí)難以形成規(guī)則均勻的模層,脫模后塑件表面會(huì)有波浪痕或條紋,所以,應(yīng)可能使用可噴涂的脫模劑。
5 過填充
以過大的注射壓力成型時(shí),成型收縮率比預(yù)期的小,脫模變得困難。這時(shí)如果降低注射壓力、縮短注射時(shí)間、降低熔料和模具溫度,就變得容易脫模。這種場(chǎng)合,使用降低塑料與模具之間摩擦力的脫模劑就更有效。對(duì)于模具來說提高光治度、取消側(cè)壁凸凹、研磨、增加頂桿等辦法也有效果。成型較深的制件時(shí),向模具和制件之間吹入壓縮空氣更有助于脫模(參照“開裂、裂紋、微裂和發(fā)白”中的過填充)。
6 制件粘在靜模上
這有兩種原因,即噴嘴與型腔上有卡住的地方,或者靜模的脫模阻力大于動(dòng)模,因而使制件粘在靜模上。由于噴嘴和型腔之間的阻力而造成粘在靜模上的情形有:噴嘴的圓角半徑R比模具相應(yīng)的圓角半徑R大,裝夾模具時(shí)使噴嘴與模具不同心,或者是噴嘴及模具間夾有漏出塑料等。其中任何一種情形都會(huì)卡住制件,而使制件粘在靜模上。為了不發(fā)生這種情況,應(yīng)該正確地安裝模具。靜模的脫模阻力大的原因是由于光潔度低或側(cè)壁凸凹引起的。這時(shí),應(yīng)在動(dòng)模一側(cè)設(shè)置Z型拉料桿來拉拽制件。而在模具設(shè)計(jì)中,需充分考慮不發(fā)生這種現(xiàn)象。制件在動(dòng)、靜模兩側(cè)設(shè)有—定的溫差也是有效的。
(1)模具內(nèi)塑料過分填塞,降低注塑壓力;降低注塑量射料缸溫度太高
(2)注塑壓力維持的時(shí)間過長(zhǎng),減少螺桿向前的時(shí)間
(3)模具表面刮傷、多孔或擦傷,除去污點(diǎn)并拋光模具的表面
(4)模具的出模角度不足,使用每邊為0.5度的較小出模角(角度越大,頂出越容易、運(yùn)作越快)
(5)倒陷的設(shè)計(jì)不當(dāng),保證倒陷沒有鋒角
(6)注塑件粘在高度拋光的模具表面,使用排氣閥來去掉在把注塑件從高度拋光表面壓出時(shí)產(chǎn)生的真空;啤出空輔助頂出
(7)不適當(dāng)?shù)捻敵鲈O(shè)備,增加頂出桿的數(shù)目或換上不同的系統(tǒng)
(8)塑料潤(rùn)滑不足,若允許就使用膠模劑;增加外部潤(rùn)滑劑,如硬脂酸鋅
主流道粘模原因及排除方法:
(1)冷卻時(shí)間太短,主流道尚未凝固。
(2)主流道斜度不夠(3~5度),應(yīng)增加其脫模斜度。
(3)主流道襯套與射嘴的配合尺寸不當(dāng)(通常比射嘴所用的半徑大0.5mm)或沒有對(duì)準(zhǔn),造成漏膠。
(4)主流道粗糙,檢查有沒有毛刺,它們可能引起倒陷;毛刺的原因是注口套在射嘴安置區(qū)硬化,或是在注口套加工是用了不正確的半徑,主流道無冷卻井。
(5)射嘴溫度過低,增加射嘴溫度或用一個(gè)獨(dú)立的溫度控制器給射嘴加熱。。
(6)注口套內(nèi)塑料過分填塞,降低注塑壓力;減少螺桿向前時(shí)間。
(7)塑料在注口內(nèi)未完全固化,尤其是直徑較大的注口,增加冷卻時(shí)間,但更好的方法是使用有較小注口的注口套代替原來的。
(8)注口套直徑太小,增加注口的直徑
(9)使用不當(dāng)?shù)淖⒖卺?檢查是否用了正確的注口撥針類型在任何可能的地方,使用倒錐型注口撥針設(shè)計(jì)或“Z”型撥針,檢查“Z”型撥針是否在頂出過程中離開了模具,”Z“型撥針的角上或流道和注口之前加上圓弧。

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