Причины и стратегии предотвращения коробления при литье под давлением

Коробление может раздражать. Для производителей и дизайнеров продукции важно понимать основные причины коробления, а внедрение эффективных стратегий предотвращения имеет решающее значение для поддержания высокого качества продукции и минимизации производственных затрат.

В этом подробном руководстве мы рассмотрим основные факторы, способствующие короблению при литье под давлением, и предложим практические решения для смягчения этой проблемы.

Используя эти знания, производители могут повысить эффективность производства, сократить процент брака и в конечном итоге поставлять высококачественные детали, изготовленные методом литья под давлением.

Что такое коробление при формовании?

Коробление является одной из важнейших проблем качества при литье пластмасс под давлением и часто приводит к нестабильности размеров пластиковых деталей.

Коробление относится к нежелательному отклонению от предполагаемой геометрии продукта, которое может возникнуть в пластиковых деталях в процессе литья под давлением. Этот дефект проявляется в виде искажений, таких как скручивание, изгиб или закручивание формованной детали.

Степень коробления варьируется от незначительных деформаций, едва заметных невооруженным глазом, до значительных искажений, которые мешают функционированию или сборке детали.

Влияние коробления на формованные изделия

Наличие коробления при литье под давлением оказывает существенное влияние на качество и функциональность пластиковых деталей:

• Эстетическое качество: Визуальная привлекательность ухудшается, что делает конечную продукцию менее конкурентоспособной на рынке.
• Стабильность размеров: Деформированные детали могут не вписаться в узлы или не соответствовать точным размерам, необходимым для взаимодействия с другими компонентами.
• Функциональные недостатки: Помимо эстетики, коробление может ухудшить механические характеристики и структурную целостность компонента.

В чем причина коробления при литье под давлением?

В этом разделе рассматриваются тонкости машина, форма, и материальные факторы способствующих короблению, и предлагает некоторые практические решения для смягчения этих проблем.

Ошибки машины

Неадекватное давление или время впрыска

Недостаточное давление впрыска или время выдержки могут привести к недостаточному заполнению формы. Это может привести к охлаждению и затвердеванию пластикового материала до того, как форма будет заполнена должным образом.

Оба сценария приводят к неконтролируемому движению молекул во время охлаждения, что приводит к неравномерной усадке и короблению.

Неправильная температура ствола

Если температура цилиндра слишком низкая, смола не достигнет необходимой температуры текучести, что приведет к преждевременному затвердеванию, недостаточному заполнению формы и, в конечном итоге, к неравномерной усадке и короблению.

Неправильное время проживания

Недостаточное время пребывания препятствует равномерному поглощению тепла по всей смоле. Это может привести к тому, что недогретые части материала станут жесткими и преждевременно затвердеют, что приведет к неполной упаковке формы и короблению.

Чрезмерное внутреннее напряжение

Высокое давление впрыска может привести к возникновению внутренних напряжений в отформованной детали, что может проявиться в виде коробления после извлечения из формы.

Неправильное время хода шнека

Если время подачи шнека слишком велико, это может привести к переполнению формы, что создаст внутренние напряжения, которые приведут к короблению.

Недостаточное время охлаждения

Недостаточное время охлаждения может помешать равномерному и полному охлаждению детали перед выталкиванием, что приведет к неравномерной усадке и короблению по мере ее дальнейшего охлаждения вне формы.

Ошибки плесени

Неправильное расположение и конструкция ворот

Неправильное размещение литника может привести к неравномерному заполнению и упаковке полости формы. Это приводит к неравномерному распределению давления и скорости охлаждения, что приводит к короблению.

Неправильное размещение выталкивающего штифта

Неправильно расположенные или недостаточные толкатели могут вызвать неравномерное напряжение при выталкивании детали из формы. Это может привести к короблению, особенно в деталях со сложной геометрией.

Несбалансированные контуры охлаждения

Неправильно сбалансированные контуры охлаждения могут стать причиной неравномерного охлаждения в полостях, что приведет к короблению некоторых деталей, в то время как другие останутся неповрежденными.

Ошибки выбора материала

Высокие показатели усадки

Материалы с высокой усадкой более склонны к короблению.

Например, полукристаллические полимеры, такие как полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП), имеют более высокую скорость усадки по сравнению с аморфными полимерами, такими как поликарбонат (ПК) или полистирол (ПС).

Неравномерная усадка

Некоторые материалы сжимаются по-разному в направлении потока и в поперечном направлении. Эта анизотропная усадка может привести к короблению, особенно в деталях с длинными путями потока.

Кристалличность

Высококристаллические материалы более подвержены короблению из-за их тенденции к большей усадке при охлаждении.

Чувствительность к влаге

Некоторые материалы, такие как нейлон, гигроскопичны и могут впитывать влагу из воздуха. Это может привести к нестабильным результатам формования и потенциальной деформации, если не высушить должным образом перед обработкой.

Как уменьшить коробление при литье под давлением?

Оптимизация параметров обработки имеет решающее значение, начиная с регулировки давления впрыска и времени выдержки, чтобы обеспечить надлежащую упаковку полости формы. Это ограничивает молекулы пластика и предотвращает неконтролируемое движение во время охлаждения.

Увеличение времени охлаждения обеспечивает полное и равномерное охлаждение, помогая предотвратить разницу в скорости усадки, которая часто приводит к короблению.

Не менее важна точная настройка температурных параметров: повышение температуры цилиндра обеспечивает надлежащую текучесть материала, а регулировка температуры формы на основе рекомендаций поставщика смолы способствует однородности.

Там, где это возможно, внедрение конформных каналов охлаждения может еще больше улучшить равномерность охлаждения по всей детали.

Проектирование пресс-формы и выбор материалов

Оптимизация литников и питателей путем использования соответствующих типов литников для конкретных пластмасс и конструкций изделий, внедрения нескольких литников для плоских деталей и расширения литников и питателей может значительно улучшить заполнение формы.

Правильное размещение выталкивающих штифтов также имеет решающее значение: обеспечение их достаточной ширины, равномерного распределения и расположения вблизи областей с наибольшим сопротивлением выталкиванию может предотвратить коробление во время извлечения детали.

Выбор материала и обращение с ним являются ключевыми факторами. Выбор смол, менее склонных к короблению, таких как аморфные пластики, такие как поликарбонат и полистирол, вместо кристаллических пластиков, может иметь существенное значение.

Для деталей с металлическими вставками предварительный нагрев примерно до 100°C помогает компенсировать разницу в усадке металла и пластика, снижая напряжение и потенциальную деформацию.

Оптимизация дизайна и контроль качества

Оптимизация конструкции детали — еще один критический аспект. Поддержание равномерной толщины стенки по всей детали способствует равномерному охлаждению и усадке, а добавление ребер жесткости может повысить жесткость детали и снизить тенденцию к короблению.

Сотрудничайте с профессионалами — Moldie

Работа с Молди может привести к качеству и эффективности в процессе литья под давлением пластика. Мы обладаем необходимым опытом для работы с разнообразными пластиковыми материалами, гарантируя, что полученные пластиковые изделия сочетают в себе долговечность и эстетику.

Moldie делает акцент на точности в своих производственных технологиях. Наш подход включает:

• Расширенный дизайн пресс-формы: Оптимизируя размер и форму литника, Moldie помогает поддерживать равномерный поток и охлаждение, что приводит к снижению внутреннего напряжения и уменьшению коробления.
• Выбор материала: Их знания о различных пластиках позволяют сделать обоснованный выбор материала, адаптируя свойства к предполагаемому применению и минимизируя дефекты.
• Оптимизация процесса: Moldie точно настраивает температуру пресс-формы и скорость охлаждения, поскольку эти переменные играют ключевую роль в производстве высококачественных компонентов без коробления.

Мы считаем, что такое сотрудничество может значительно повысить стандарт производимых пластиковых компонентов, в конечном итоге улучшив функциональность и внешний вид конечного продукта.