El procés de modelat per injecció és complex, que inclou materials d’enginyeria plàstica, motlles, màquines d’injecció i diversos altres factors. Els defectes dels productes relacionats amb la injecció són inevitables, cosa que fa que sigui crucial comprendre les causes subjacents, les ubicacions potencials de defectes i els tipus de defectes que poden sorgir per guiar eficaçment el desenvolupament del projecte. En aquesta discussió, ens centrarem en un defecte visual comú: marques de flux, compartint -vos amb causes, efectes i solucions.
Marques de flux en modelat per injecció
Definició
Flow m
Els arks es caracteritzen per patrons o línies ondulades visibles a la superfície d’una part de plàstic modelada. Es produeixen quan el plàstic fos no flueix sense problemes ni es refreda desigualment durant el procés d’injecció. El flux desigual comporta un desajust en l’aspecte superficial, que es nota especialment en les parts que requereixen una alta qualitat estètica.
Causes comunes de les marques de flux
Diversos factors poden conduir a la formació de marques de flux, molts dels quals estan lligats a variables de procés com la temperatura i la pressió, així com el disseny de motlles. Les marques de flux són habitualment causades per:
| causa | Descripti n |
| Velocitat d’injecció lenta | Si el plàstic flueix massa lentament, no manté un flux uniforme al davant, provocant irregularitats superficials. Quan la velocitat d’injecció és baixa, el material es refreda prematurament abans d’omplir completament la cavitat del motlle. |
| Baixa temperatura del motlle | La baixa temperatura del motlle condueix a la solidificació ràpida del plàstic a la superfície, provocant un desajust entre el material refrigerat i el plàstic fos que hi ha a sota. |
| Disseny de motlles deficient | Les portes estretes, la ventilació mal dissenyada o els gruixos de paret desiguals poden restringir el flux de plàstic fos, fent que es redueixi i crei línies visibles. |
| Pobre flux de fusió | Els plàstics d’alta viscositat, com el policarbonat (PC), tenen dificultats per fluir uniformement, sobretot si es refreden massa ràpidament en entrar al motlle. |
En termes de ciències materials, les marques de flux s’agreugen per una mala transferència de calor entre les parets del motlle i el material fos. Els materials amb menor conductivitat tèrmica (per exemple, termoplàstics com el polipropilè) són més propensos a les incoherències de refrigeració.
Solucions per a marques de flux
Augmenteu la velocitat d’injecció : augmentant la velocitat d’injecció, podeu assegurar que el plàstic fos flueix ràpidament al motlle, reduint la probabilitat d’imperfeccions superficials. Els estudis suggereixen que una velocitat d’injecció d’uns 10-20 mm/s és ideal per a la majoria de polímers, però això varia segons el material utilitzat.
Augmenteu la temperatura del motlle : mantenir el motlle a una temperatura més alta impedeix que el plàstic es refredi massa ràpidament. Es recomana generalment una temperatura de motlle de 50 ° C a 80 ° C per a materials com ABS i polipropilè per mantenir un flux llis. L’augment de la temperatura del motlle també pot millorar la cristalinitat d’alguns materials, donant lloc a un acabat més uniforme.
Millora el disseny del motlle : les portes rodones i els corredors ben dissenyats redueixen la resistència al flux, permetent que el plàstic entri de manera més uniforme a la cavitat del motlle. Per exemple, l’ús de portes en forma de ventilador distribueix el flux de plàstic de manera uniforme, reduint la formació de marques.
Optimitzar la pressió d’injecció : L’augment de la pressió d’esquena a uns 0,5 a 1,0 MPa pot millorar significativament l’estabilitat del flux de la fusió. La pressió de retenció també s’ha d’optimitzar per garantir que la cavitat s’ompli correctament sense fer excursions, cosa que podria provocar deformació.
Marques de reacció
Definició
Les marques de reacció es caracteritzen per petites ratlles o marques irregulars a la superfície de la part modelada, causades per plàstic fos 'disparar ' a través de la cavitat del motlle a altes velocitats. Això es produeix quan el material entra massa ràpidament a la cavitat, sense temps suficient per estendre's uniformement, donant lloc a un flux turbulent. Les marques de jacking sovint apareixen a les zones properes a la porta o a les parts amb cavitats profundes.
Causes habituals de les marques de reacció
| causen | descripció |
| Mala transició porta a paret | Les transicions nítides entre la porta i la paret de la cavitat creen turbulències, donant lloc a la reducció. L’ideal seria que la transició sigui suau per evitar les interrupcions del flux. |
| Mida de la porta petita | Quan la mida de la porta és massa petita, el plàstic experimenta taxes de cisalla elevades, donant lloc a marques d’estrès. La mida òptima de la porta s’ha de calcular en funció del cabal i la viscositat del material. |
| Velocitat d'injecció excessiva | L’alta velocitat agreuja la reducció creant turbulències dins de la cavitat del motlle. Típicament, les velocitats d’injecció s’han de reduir per a materials altament viscosos com el PVC o el policarbonat. |
| Baixa temperatura del motlle | Si la temperatura del motlle és massa baixa, el plàstic es refreda ràpidament, evitant que flueixi bé. Per exemple, mantenir una temperatura de motlle entre 60 ° C a 90 ° C és crucial per a materials com el polietilè. |
Solucions per a les marques
Disseny de la porta d’ajustament : les portes han de tenir una transició arrodonida o gradual per evitar angles nítids que puguin causar el avió. Els estudis demostren que les portes arrodonides poden reduir fins a un 30%el risc de turbulència.
Augmenteu la mida de la porta : les portes més grans permeten que el plàstic flueixi amb més fluïdesa, reduint la tensió de cisalla. Les mides de la porta s’han de calcular en funció de la viscositat i els requisits de flux del material, normalment al voltant de 2-5 mm per a materials estàndard.
Alentir la velocitat d’injecció : la reducció de la velocitat de la injecció minimitza el risc de turbulència. Un perfil de velocitat classificat, començant lent, augmentant i, a continuació, es redueix de nou, ajuda a reduir el avió.
Augmenteu la temperatura del motlle : augmentar la temperatura del motlle permet que el plàstic flueixi més uniformement abans de solidificar -se. Una temperatura de motlle més elevada de 80 ° C a 120 ° C pot evitar la solidificació precoç, reduint el raig.
Línies de soldadura
Definició
Les línies de soldadura, també conegudes com a línies de punt, es produeixen quan dos fronts separats de plàstic fos es troben i no es fusionen completament. D’aquesta manera es produeix una costura o línia visible a la superfície de la part, que pot debilitar la seva integritat estructural. Les línies de soldadura es troben sovint en parts amb geometries complexes on el flux de plàstic es divideix per obstacles com pins o forats.
Causes comunes de les línies de soldadura
| provoquen | descripció |
| Obstacles al motlle | Els pins, forats o altres funcions de motlle poden fer que el plàstic flueixi en diferents direccions, creant línies de soldadura quan es troben els fronts de flux. |
| Pobre vincle | Si la temperatura o la pressió és massa baixa, els fronts de flux no es fusionen correctament, donant lloc a unió feble i línies visibles. |
Les investigacions han demostrat que la força mecànica a les línies de soldadura es pot reduir fins a un 50%, cosa que el converteix en un defecte crític per abordar, especialment en les parts de càrrega.
Solucions per a línies de soldadura
Modificar el disseny de peces : dissenyar la part per minimitzar les interrupcions de flux ajuda a evitar les línies de soldadura. L'ús de geometries arrodonides o racionalitzades, quan sigui possible, pot reduir la separació frontal del flux.
Optimitzeu la col·locació de la porta : col·locar les portes per assegurar un flux de plàstic i evitar els fronts de flux dividits pot reduir la formació de la línia de soldadura. En els casos en què són necessàries múltiples portes, posicionar -les simètricament pot ajudar a reduir la probabilitat de les línies de soldadura.
Augment de la temperatura i la pressió : les temperatures de fusió més elevades (fins a 250 ° C per a materials com el niló) i la pressió de retenció suficient (0,7 a 1,2 MPa) donen als fronts de flux més temps per enllaçar -se correctament, millorant tant l’aspecte com la força de la línia de soldadura.
Altres defectes comuns de modelat per injecció
Marques de lavabo
Les marques de lavabo es produeixen com a petites depressions a la superfície d’una part modelada, normalment en zones més gruixudes. Són causats per un refredament i una contracció desiguals a mesura que el material es refreda des de fora. Les seccions més gruixudes es solidifiquen més lentament, donant lloc a un buit de contracció a sota de la superfície.
| Causa | Solució |
| Temps de refrigeració insuficient | Augmenteu el temps de refrigeració per permetre la solidificació uniforme a tota la part. |
| Seccions de part gruixudes | Redissenyar la part per minimitzar les variacions de gruix o utilitzar costelles per obtenir suport. |
En general, reduir el gruix de part a menys de 4 mm i utilitzar un temps de refrigeració d’uns 30-50 segons, segons el material, pot ajudar a evitar les marques d’aigüera.
Buits de buit
Els buits de buit són petites butxaques d’aire que es formen dins de la part modelada. Aquests són causats per l’aire atrapat durant el procés d’injecció o per un refredament desigual que crea zones de baixa pressió.
| Causa | Solució |
| Alineació de motlles inadequat | Assegureu -vos que les meitats del motlle s’alinein correctament per evitar que es formin butxaques d’aire. |
| Solidificació desigual | Millora el disseny del sistema de refrigeració per assegurar la solidificació uniforme a tot arreu. |
Trets curts
Un tret curt es produeix quan el plàstic fos no ompli completament la cavitat del motlle, donant lloc a parts incompletes. Això pot ser causat per un subministrament insuficient de materials o configuracions de màquines inadequades.
| Causa | Solució |
| Subministrament de material insuficient | Augmenteu el volum de tir per assegurar -vos que el motlle s’omple completament. |
| Configuració de motlles inadequat | Calibra la configuració de la màquina per assegurar -se que la cavitat estigui completament omplida. |
Optimització de processos per modelar la injecció
Ajustaments de pressió d’injecció
La pressió d'injecció òptima garanteix que el plàstic omple la cavitat del motlle de manera completament i uniforme. L’augment de la pressió posterior ajuda a empènyer el material fos a través del sistema de corredor de manera més uniforme, mentre que la pressió de retenció garanteix que la part s’ompli i es compacta abans de refredar -se.
Ajustaments de pressió per injecció (continuats)
La pressió típica d’esquena per a termoplàstics oscil·la entre 0,5 i 1,5 MPa, i les pressions de retenció haurien d’estar generalment al voltant del 50% al 70% de la pressió d’injecció. Aquests ajustaments asseguren que la part està totalment compactada, reduint la probabilitat de defectes com els buits o les marques de lavabo.
Control de la temperatura
El control de temperatura precís és vital per garantir la qualitat de les parts relacionades amb la injecció. El barril s'ha de dividir en zones de calefacció, amb les temperatures que augmenten gradualment des de la part posterior fins a la part davantera. Per exemple, en el cas del polipropilè, la zona posterior es podria establir a 180 ° C, mentre que la boquilla arriba fins a 240 ° C. La temperatura del motlle també s’ha d’ajustar en funció de les propietats tèrmiques del material per evitar la solidificació prematura, cosa que pot provocar defectes com les marques de flux o el raig.
Disseny de porta i corredor
El disseny de portes i corredors té un paper crític en el control del flux de plàstic fos al motlle. Les seccions circulars es prefereixen generalment per a portes i corredors, ja que proporcionen una millor dinàmica de flux. Utilitzar pous de llimacs més grans al final dels corredors ajuda a capturar qualsevol material no homogeni abans que arribi a la cavitat, impedint encara més defectes de flux.
Disseny del sistema de refrigeració
Un sistema de refrigeració ben dissenyat és essencial per evitar defectes comuns com ara deformació, marques de lavabo i buits. Per exemple, l’ús de canals de refrigeració conformals que segueixen els contorns del motlle ajuda a assegurar -se fins i tot refredar -se per la part, reduint la possibilitat de refrigeració diferencial que pot provocar deformació. Les parts amb geometries complexes o parets gruixudes poden requerir temps de refrigeració estesos, de vegades fins a 60 segons, segons el material.
Ventilació
La ventilació insuficient pot atrapar els gasos dins del motlle, provocant que es formin butxaques o buits d’aire, provocant defectes com línies de flux o acabats de superfície pobres. A partir de cada secció de la cavitat del motlle, particularment a prop de les portes i al llarg dels camins de flux, permet escapar l’aire atrapat. Els canals de ventilació han de ser prou estrets per evitar el flaix, però prou amplis com per permetre que l’aire i els gasos s’escapi de manera eficaç. Una profunditat de ventilació típica per a la majoria de materials és d’uns 0,02 a 0,05 mm.
Conclusió
Dominar el procés de modelat per injecció requereix una consideració acurada de múltiples variables, incloses la temperatura, la pressió, el disseny de motlles i el flux de material. Fins i tot lleus desviacions de configuracions òptimes poden donar lloc a defectes que comprometin la qualitat del producte final, provocant ineficiències, residus i costos de producció més elevats.
Treballant estretament amb fabricants experimentats i aprofitant les últimes tecnologies en modelat per injecció, les empreses poden assegurar -se que les seves parts compleixin els màxims estàndards, tant en termes d’estètica com de funcionalitat.
Una empresa experimentada de modelat per injecció de plàstic que preveu i impedeix defectes des del principi. Les nostres mesures de control de qualitat s’integren durant tot el procés, iniciant la fase de disseny, continuant a través de la producció i s’estenen fins a l’envasament i l’entrega del vostre producte final. Amb dècades d’expertesa en la fabricació de plàstic, el nostre equip col·labora amb vosaltres per perfeccionar no només el procés de modelat i el disseny de motlles, sinó també el producte en si, assegurant -se que manté la forma, s’adapta i funciona alhora que minimitza el risc de defectes. Digues adéu als problemes de modelat per injecció associant -se Team MFG per a solucions de modelat per injecció de precisió. Aconsegueix -nos avui per obtenir més detalls.
Preguntes freqüents
Com puc prevenir les línies de flux en el modelat per injecció?
Per evitar les línies de flux, considereu reposicionar les portes de motlle per garantir un refrigeració i un flux de material adequat. L’augment del diàmetre de la boquilla també pot ajudar a millorar els cabals, evitant el refredament prematur i les interrupcions del flux.
Quina diferència hi ha entre les línies de flux i les línies de soldadura?
Les línies de flux es manifesten com a patrons ondulats a la superfície causats per un refredament i un flux desigual, mentre que les línies de soldadura es formen a la intersecció de dos o més fluxos de plàstic fos que no es fusionen correctament, sovint donant lloc a una costura visible.
Com puc optimitzar el refredament de motlles?
L'ús de canals de refrigeració conformals que segueixen la geometria del motlle garanteix fins i tot el refredament. L’ajustament del temps de refrigeració i l’ús de sistemes de circulació de refrigerants eficients també pot evitar defectes relacionats amb el refredament desigual, com ara marques d’aigüera o deformació.
