注塑缺料的原因和解决方法
注塑缺料是注塑过程中常见的问题,以下是其产生的原因及相应的解决方法:
一、注塑工艺参数方面
注射压力不足
原因:
注塑机注射系统的液压元件故障,如油泵磨损、阀门泄漏等,会使注射压力无法达到设定值,导致塑料熔体在模具型腔中流动动力不足。注射油缸密封不良会造成液压油泄漏,影响熔体的注射压力。此外,若对制品要求和塑料材料特性了解不足,注射压力设定值过低,对于复杂形状模具,熔体难以填充到薄壁、加强筋或倒扣等部位。
解决方法:
使用专业设备检测注射系统压力,维修或更换磨损的油泵、泄漏的阀门等故障部件。合理调整注射压力,参考材料数据手册和试模情况确定最佳值,并逐步增加压力观察制品成型效果。定期检查注射油缸密封情况,及时更换磨损或老化的密封件。
注射速度过慢
原因:
注射速度设定与制品壁厚和流程长度相关。薄壁制品熔体需快速注射,速度过慢会使熔体在充模时冷却过快、粘度增加。注塑机的注射速度控制系统故障,如控制电路问题、电机转速异常或传动部件故障,也会导致速度过慢。此外,模具浇口尺寸过小或流道直径过窄可能会限制注射速度,使熔体在型腔内流动速度不足。
解决方法:
根据制品壁厚和流程长度调整注射速度,薄壁制品适当提高速度并通过试模优化。检查注射速度控制系统,对故障部件如电路板、传动皮带或齿轮进行维修或更换。优化模具浇口和流道设计,增大浇口尺寸或流道直径,同时协调其他工艺参数。
保压不足或保压时间过短
原因:
保压压力不足可能是保压系统压力设定错误或保压回路液压元件故障,导致熔体冷却收缩时得不到足够补充,在制品厚壁或最后填充部位形成空洞或凹陷。保压时间长短取决于制品厚度、尺寸和塑料材料热收缩特性,保压时间过短,熔体未充分补偿收缩。保压切换点控制不当,若过早切换,型腔尚未充满就进入保压阶段,会导致缺料。
解决方法:
检查保压系统压力设定并重新调整,参考类似制品经验或材料供应商建议。检查保压回路液压元件确保正常工作。根据制品特性合理延长保压时间,注意与其他工艺参数协调。检查保压切换点控制参数和传感器,通过观察熔体流动或使用分析系统优化设置。
熔体温度过低
原因:
料筒加热温度设置过低,操作人员对材料特性不熟悉或参数调整错误。料筒加热元件故障,如加热棒损坏、热电偶失效,影响料筒温度准确控制。塑料在料筒中停留时间过长,如生产停顿、螺杆转速过慢或料筒容量与注塑量不匹配,导致热量散失过多。
解决方法:
了解塑料材料加工温度范围,合理设置料筒加热温度,逐步调整并观察塑化状态和制品质量。定期检查加热元件,更换损坏的加热棒,校准或更换不准确的热电偶,检查连接线路。优化注塑生产过程,减少塑料在料筒中的停留时间,选择合适料筒容量,调整螺杆转速,生产停顿期间采取保温措施。
二、模具相关方面
浇口尺寸过小或堵塞
原因:
浇口尺寸设计过小,可能因模具设计阶段对材料流动性和制品要求考虑不足,导致熔体通过浇口时剪切力和压力降大,流速降低,尤其对于高粘度塑料或大型制品影响更明显。注塑过程中,浇口易被杂质、塑料碎屑或未完全熔化的颗粒堵塞,杂质可能来自原料或注塑环境,塑料碎屑可能因熔体冲刷或模具磨损产生。
解决方法:
模具设计时合理确定浇口尺寸,可通过模拟软件分析优化。对已制造好的模具,若浇口尺寸过小可适当扩孔改造,注意避免其他缺陷。及时清理堵塞的浇口,使用专用工具清除杂质和碎屑,避免损伤浇口。在料斗处增加精细滤网,保持注塑环境清洁,优化注塑工艺参数减少未熔化颗粒进入浇口。
流道系统设计不合理
原因:
流道长度过长增加熔体流动压力损失,熔体流经长距离流道时因摩擦和粘性阻力压力降低,可能导致型腔末端薄壁或复杂结构部位缺料。流道直径过小限制熔体流量和流速,根据流体力学原理,管道直径越小阻力越大,对高粘度塑料或高速注塑工艺影响更显著。流道表面粗糙增加熔体流动阻力,可能因加工精度不足、模具磨损或腐蚀导致。热流道系统温度控制不均匀使熔体粘度不一致,影响流动平衡。
解决方法:
在模具设计阶段缩短流道长度、优化布局,采用平衡式流道设计。对于长流道模具可改造增加辅助流道或改变流道走向。根据塑料材料流动性和注塑量合理确定流道直径,参考供应商建议或模拟软件分析,对过小流道进行加工改造,注意与模具其他部分协调。对流道进行抛光处理,采用机械、化学或电化学抛光方法,严格控制加工精度,对磨损或腐蚀的流道进行修复或重新加工。定期检查热流道系统加热元件和温度传感器,优化结构设计,采用分区加热、增加热补偿装置等方法。
排气不良
原因:
注塑过程中型腔内空气不能及时排出,会占据空间阻碍熔体填充,空气被压缩形成高压区域,尤其在盲孔、深槽、加强筋等部位易积聚,导致缺料。模具排气设计不合理,如没有足够排气通道或通道位置、尺寸、数量不合理。注塑工艺参数也会影响排气效果,注射速度过快或压力过高,空气来不及排出或被压缩在型腔内。
解决方法:
在模具设计制造过程中合理设计排气通道,在型腔适当位置开设排气槽,确定其深度、宽度和长度,也可使用透气钢等特殊材料或利用分型面、顶针间隙排气,注意间隙大小。优化注塑工艺参数,适当降低注射速度、调整注射压力,试模过程中观察制品质量优化参数和排气设计,大型或复杂模具可采用抽真空排气方法。
三、塑料原料方面
塑料流动性差
原因:
不同塑料的分子结构和流变特性决定其流动性,一些填充大量无机填料或高性能工程塑料熔体粘度高,填料或增强材料干扰分子链运动。塑料湿度影响流动性,吸水性塑料吸收过多水分后,在高温下汽化产生气泡,影响分子间作用力。塑料颗粒大小和分布不均匀,以及颗粒形状不规则,会导致熔体粘度不一致,增加流动阻力。
解决方法:
选择流动性好的塑料原料,若使用高粘度塑料可选择改性品种。对吸水性强的塑料进行充分干燥处理,使用干燥设备控制湿度在合适范围,可在注塑机料斗处设置干燥器或对原料进行预干燥。对颗粒不均匀的原料进行筛选或更换,确保颗粒大小和形状相对一致。
常见注塑材料的流动性标准表格,以填充最大长度(L)与型腔的厚度(T)的比值 L/T 来表示:
四、设备方面
螺杆磨损
原因:
螺杆是塑料塑化和输送的关键部件,长期使用后,螺杆的螺纹、直径等部位可能会磨损。磨损后的螺杆不能有效地对塑料进行剪切和输送,导致塑料塑化不均匀,熔体质量下降,影响制品的成型质量,出现缺料现象。
解决方法:
定期检查螺杆的磨损情况,当磨损达到一定程度时,及时更换螺杆。可通过测量螺杆的关键尺寸,如螺纹高度、直径变化等来评估磨损程度。同时,注意选择质量好、耐磨性强的螺杆材料,如采用合金钢材质。在操作过程中避免螺杆在高温、高压下长时间空转等异常情况,合理设置螺杆转速和注塑周期,减少不必要的磨损。
料筒磨损或温度不均
原因:
料筒内壁磨损会改变塑料在料筒中的流动状态,使熔体流动不均匀。料筒的加热系统出现故障,如加热棒老化、热电偶失灵,会导致温度不均,部分塑料不能充分塑化,影响熔体质量。
解决方法:
检查料筒的磨损情况,对于磨损严重的料筒进行更换或修复,可采用补焊、内衬修复等方法。定期校准料筒的温度传感器,确保温度控制准确,保证料筒各部位温度均匀。对于老化的加热棒及时更换,检查加热系统的电路连接,确保无断路或接触不良问题。