Injekční lisování je životně důležitým výrobním procesem pro výrobu plastových součástí, ale vady mohou narušit kvalitu výroby. Burn Marks, jeden z nejčastějších problémů, ovlivňuje estetiku i trvanlivost produktu. V tomto příspěvku se dozvíte o příčinách, účincích a praktických řešeních, jak zabránit popáleninám, abyste zajistili lepší výsledky výroby.
Jaké jsou popáleniny ve formování vstřikování?
Značky popálení jsou běžnou vadou, která se může objevit během procesu lisování vstřikování. Vypadají jako zabarvení na povrchu lisované části, obvykle v odstínech černé, hnědé nebo rzi.
Tyto nevzhledné značky jsou způsobeny zachyceným vzduchem uvnitř dutiny formy během fáze injekce. Když se roztavený plast vstřikuje při vysokém tlaku, stlačuje vzduch a způsobí, že se rychle zahřívá.
Pokud vzduch dosáhne dostatečně vysoké teploty, může skutečně spálit plast a zanechat viditelnou značku. Tento jev je někdy označován jako 'dieselový efekt ' nebo 'Dieseling. '
Jak ovlivňují popáleniny injekční lisované výrobky?
Popáleniny jsou více než jen kosmetické vady na vstřikovacích částech. Mohou mít dalekosáhlé důsledky pro kvalitu, výkonnost a účinnost produkce.
Estetický dopad
Jedním z nejviditelnějších účinků popálenin je jejich dopad na vzhled finálního produktu. Tato nevzhledná změna zbarvení může způsobit, že díly vypadají vadné nebo nízkou kvalitu, i když jsou funkčně zdravé.
V průmyslových odvětvích, kde jsou estetika rozhodující, jako je spotřební zboží nebo automobilový průmysl, mohou popáleniny vést k odmítnutým dílům a nespokojeným zákazníkům. To platí zejména pro viditelné komponenty, jako jsou pouzdra, kryty a kousky oříznutí.
Dopad na výkon
Kromě vzhledu mohou popáleniny také ohrozit fyzikální a chemické vlastnosti injekčních lisovaných částí. Vysoké teploty, které způsobují spalování, mohou degradovat strukturu polymeru, což vede k oslabeným oblastem nebo křehkosti.
Toto poškození nemusí být okamžitě zřejmé, ale může ovlivnit klíčové vlastnosti jako:
Pevnost v tahu
Odolnost vůči dopadu
Tolerance tepla
Chemická odolnost
V průběhu času mohou být části s popáleniny náchylnější k selhání nebo předčasnému opotřebení, zejména za náročných podmínek. To by mohlo vést k vyvolání produktu nebo problémy s odpovědností.
Dopad na výrobu
Z pohledu výroby jsou popáleniny hlavním zdrojem odpadu a neefektivnosti. Díly s viditelnými vadami je třeba často vyřazovat nebo přepracovat, což zvyšuje náklady a zpomaluje výrobu.
Odstraňování problémů s popálením problémů s popálením může být také časově náročné a vyžadovat úpravy návrhu plísní, parametrů procesu nebo výběr materiálu. V některých případech může dokonce vyžadovat změny nástrojů nebo novou konstrukci plísní.
To vše zvyšuje vyšší režijní náklady, delší dodací lhůty a sníženou ziskovost pro vstřikovací formy. Proto je tak kritické prevence popálenin prostřednictvím správné optimalizace návrhu a procesů.
Příčiny popálenin
Podmínky stroje a formování
Spálení značek ve formování injekce lze často vysledovat k problémům s nastavením stroje.
Vysoká rychlost vstřikování nebo tlak,
když je rychlost injekce nebo tlak příliš vysoká, roztavený plast teče příliš rychle. To vede k nekontrolované míře plnění a vede k popáleninám na konci procesu plnění.
Problémy s velikostí brány a trysky
Nesprávné velikosti nebo umístění ovlivňují tok pryskyřice. Pokud je velikost brány příliš malá , pryskyřice nemůže plynout hladce, což způsobuje popáleniny . Podobně malá velikost trysky omezuje tok a vede k černým pruhům na tvarovaných částech.
Problémy mohou také způsobit problémy s
údržbou vybavení vybavení. Špinavé nebo poškozené šrouby a sudy vytvářejí černé skvrny nebo barevné pruhy ve formovaných částech. Pravidelná údržba je zásadní pro to, aby se těmto vadám zabránilo.
Problémy související s plísními
Konstrukce a stav formy může vést k popáleninám, pokud není správně spravováno.
Špatné odvzdušňování v designu plísní
Pokud forma nedovolí úniku zachyceného vzduchu, vzduch se zachytí a způsobuje popáleniny. na konci procesu plnění Pro prevenci tohoto problému jsou nezbytné správné otvory a jejich umístění.
Nesprávná konstrukce plísní
Nedostatečné odvzdušnění nebo špatně umístěné otvory mohou také zachytit vzduch, což má za následek popáleniny. Někdy tyto otvory blokují agenti uvolňování plísní a zhoršují problém.
Faktory související s formováním
Samotný proces formování může vytvářet podmínky, které vedou k popáleninám.
Roztavení zlomeniny
Vysoká rychlost vstřikování a tlaky mohou způsobit zlomeninu taveniny a vytvořit popáleniny a povrchové vady.
Nadměrná rychlost injekce,
když je rychlost injekce příliš vysoká, vytváří místo laminárního toku turbulentním tokem , což vede k popáleninám.
Vysoká teplota taveniny
Pokud je teplota taveniny příliš vysoká, může způsobit rozklad materiálu a ponechat spálenou pryskyřici ve formě.
Prodloužená doba pobytu,
když materiál zůstane v hlavně příliš dlouho během prodloužených cyklů , přehřívá, což může také vést k popáleninám.
Problémy související s materiálem
Materiály použité při vstřikování také přispívají k vzhledu popálenin.
Vysoký obsah vlhkosti v materiálech
materiálů s nadměrným obsahem vlhkosti vytváří kapsy na parní , které způsobují popáleniny, protože během lišty nemohou uniknout.
Materiály indexu s vysokým indexem taveniny
s vysokým indexem taveniny mají dobrou plynulost, ale to ztěžuje vyloučení plynů, což vede k popáleninám.
Těkavé látky v aditiv
aditivech, barevných nebo těkavých látkách v plastech se rozkládají pod vysokým teplem a vytvářejí popáleniny na povrchu.
Odstraňování potíží
Úpravy stroje a formování
Klíčovým krokem je nastavení nastavení stroje na minimalizaci popálenin.
Nastavení rychlosti vstřikování a tlaku
snižování rychlosti vstřikování a tlaku pomáhá zabránit zachycení vzduchu. Tato kontrola je zvláště důležitá během posledních 5-10% procesu plnění formy. Zpomalení v této fázi dává uvězněný vzduch více času na útěk, což snižuje šanci na popáleniny.
Čisticí stroj Komponenty
Pravidelná údržba je nezbytná, aby se zabránilo udržení materiálu ve stroji. To znamená udržovat čistý šroub, hlaveň a tryska. Postupem času mohou opotřebované šrouby nebo sudy způsobit černé skvrny a pruhy. Pravidelná výměna těchto částí je pro dlouhodobou údržbu rozhodující . Také správu rychlosti stlačení a šroubu, abyste se zabránili přehřátí během lišty.
Řešení návrhu plísní
Zlepšení samotné formy může také pomoci zabránit popáleninám.
Zlepšení problémů s odvzdušňováním plísní
je hlavní příčinou popálenin. Přidávání nebo zvětšení otvorů pro odvětrávání umožňuje snadnější útěk zachyceného vzduchu. Klíč je správné umístění ventilace na konci cesty průtoku. Je důležité zajistit, aby byl vzduch uvolněn, než se stlačí.
Snížení upínací síly
Nadměrná upínací síla může komprimovat formu natolik, že uzavře otvory . Snížení této síly pomáhá zabránit otvorům v uzavření zavření a zlepšení úniku vzduchu.
Zvýšení struktury plísní
některé formy mohou být nutné přepracovat , aby se zlepšil svůj odvzdušňovací systém. Špatně navržené formy mohou snadno zachytit vzduch. Použití lesklých povrchů plísní a vhodných agentů uvolňování také pomáhá snižovat šanci na vzduchové kapsy.
Řešení manipulace s materiálem
Úpravy související s materiálem mohou také snížit pravděpodobnost popálenin.
Správné sušení pryskyřice
před zahájením procesu injekce by se pryskyřice měly dostatečně sušit . Vlhkost v pryskyřici může vést k parním kapesám, které vytvářejí popáleniny. Pryskyřice s nižším indexem taveniny se obecně snadněji zpracovávají a méně náchylné k zachycování plynů.
Snížení teploty pryskyřice
Pokud je teplota pryskyřice příliš vysoká, může značky popálení a ponechání popálenin. Upravte pásy topení tak, aby udržovaly optimální teploty. Snížení teploty taveniny také zabraňuje nadměrnému nahromadění tepla a pomáhá zabránit spálení.
Pokročilé techniky řešení problémů pro přetrvávající popáleniny
Optimalizace injekce
Pro řešení přetrvávajících popálenin je nezbytná optimalizace procesu injekce.
Vícestupňové injekce injekce injekce
vícestupňové injekce zahrnují nastavení rychlosti injekce v různých fázích. Zejména zpomalení rychlosti injekce v závěrečných fázích pomáhá kontrolovat zachycení vzduchu. Tato metoda snižuje šanci na popáleniny tím, že zajistí, že vzduch má čas na útěk.
Pomocí řízení průtoku
jemné doladění průtoku během poslední fáze injekce může být velkým rozdílem. Řízením průtoku můžete lépe spravovat nahromadění tlaku a minimalizovat riziko popálenin.
Sledování podmínek formování v reálném čase
Použití monitorovacích systémů v reálném čase umožňuje rychlejší úpravy, když se objeví problémy.
Implementace senzorů
senzorů může sledovat tlaku formy , teplotu a podmínky odvzdušnění v reálném čase. S těmito měřeními je možné určit, kde je zachycen vzduch nebo kde dochází k přehřátí. Tato data mohou být použita k provedení úprav, než se objeví vady.
Výhody úprav založených na údajích
s údaji v reálném čase mohou výrobci rychle upravit nastavení plísní na základě skutečného výkonu. To pomáhá optimalizovat podmínky během výroby, snižování rizika popálenin a zlepšení celkové kvality produktu.
Použití simulačních nástrojů
Před zahájením produkce v plném měřítku mohou simulační nástroje pomoci předvídat potenciální problémy.
Simulace toku toku
umožňují inženýrům vizualizovat, jak se roztavený plast pohybuje plísní. Simulací procesu mohou identifikovat oblasti, kde by se vzduch mohl uvěznit, což jim umožní upravit návrh plísní před výrobou.
Počítačově podporovaný design (CAD)
pomocí softwaru CAD pomáhá výrobcům v designu nahlédnout potenciální vzduchové kapsy. Tím, že tyto problémové oblasti identifikují včas, mohou týmy upravit formu tak, aby zlepšily odvzdušňování a snížily pravděpodobnost popálenin.
Zlepšení výběru pryskyřice
Výběr správného pryskyřičného materiálu je také zásadní pro prevenci popálenin.
Výběr materiálů s nízkou volatilitou
nízkou volativitou je méně pravděpodobné, že se při vysokých teplotách rozkládají, což z nich činí ideální pro procesy s vysokou teplotou . Tyto pryskyřice produkují méně plynů, což snižuje šanci na vzduchové kapsy, které vedou k popáleninám.
Vyhýbání se popáleninám náchylným pryskyřicům
některé typy pryskyřice jsou náchylnější k popálení značek na základě jejich geometrie plísní . Vyhýbání se těmto materiálům nebo výběru materiálů s nižším indexem taveniny pomáhá zlepšit zpracování a snižuje riziko defektů.
Případová studie: Řešení popálenin v produktu PBT Connector
Pro ilustraci toho, jak lze tyto techniky odstraňování problémů aplikovat v praxi, podívejme se na případovou studii v reálném světě zahrnující popáleniny na produktu konektoru PBT.
Popis produktu a požadavky na kvalitu
Dotyčným produktem byl konektor s tlustým stěnami vyrobeným z materiálu PBT. Měl sekundární povrch vzhledu, který potřeboval splnit vysoké estetické standardy.
Zákazník měl přísné požadavky na kvalitu povrchu, takže jakékoli viditelné vady, jako jsou popáleniny, byly nepřijatelné. Podmínky formování byly následující:
Teplota formy: 60-80 ° C.
Teplota materiálu: 240-260 ° C.
Rychlost injekce (3 fáze): 180 mm/s, 135 mm/s, 40 mm/s
Doba injekce: 1,5-3s
Tlak vstřikování: 1300-1500 kgf/cm²
Počáteční analýza a identifikace kořenové příčiny
Během počátečního pokusu o plísní byla na produktu provedena analýza toku. Ukázalo se, že na konci průtokové dráhy se objevily popáleniny, kde se fronty roztavili.
Kořenová příčina byla identifikována jako zachycený vzduch, který nemohl evakuovat z výrazných oblastí dutiny formy. Tento zachycený vzduch byl stlačen a zahříván, což způsobilo lokalizované pálení materiálu PBT.
Implementovaná řešení
Vzhledem k tomu, že návrhy produktů a plísní již byly zákazníkem schváleny, jedinými možnostmi bylo zlepšit odvzdušňování plísní a upravit proces formování vstřikování.
Rozšiřující se ventilační sloty
Prvním krokem bylo přidat a zvětšit odvzdušňovací štěrbiny, kdykoli je to možné podél průtokové dráhy taveniny, na povrchu rozdělení a kolem vyhazovacích kolíků. To pomohlo snadněji uvěznit vzduch a snížilo závažnost popálenin.
Samotné odvzdušnění však nestačilo k úplnému odstranění problému, takže bylo zapotřebí dalších úprav procesu.
Úprava procesu formování injekce
Silné stěny konektoru znamenaly, že tavenina trávila dlouhou dobu v dutině formy, což zvyšuje riziko spalování. Abychom to vyřešili, byl proces vstřikování přepnut na vícestupňový přístup:
Počáteční fáze injekce při vysoké rychlosti, aby se dutina rychle vyplnila
Snížená rychlost ve střední fázi, aby mohla vzduch evakuovat
Velmi nízká rychlost v závěrečné fázi, aby se zabalila část bez zachycení vzduchu
Pečlivým ovládáním profilu rychlosti injekce a poskytnutím vzduchu více času na útěk byla závažnost popálenin výrazně snížena.
Výsledky a získané lekce
Prostřednictvím kombinace vylepšeného odvzdušňovacího a optimalizovaného procesního parametrů byly vyloučeny značky popálení na konektoru PBT a produkt splnil přísné požadavky zákazníka.
Závěr
Popálení ve formování vstřikování může být frustrujícím a nákladným problémem, ale pochopením jejich příčin a implementací správných řešení můžete minimalizovat jejich dopad na vaše produkty a spodní hranici.
Řešení popálenin na začátku fáze návrhu je zásadní. Úzce spolupracujte s vašimi návrháři plísní a dodavateli materiálů na optimalizaci odvětrávání, brány a výběru pryskyřice.
Správná údržba formy, údržba stroje a manipulace s materiálem jsou také nezbytné pro prevenci popálenin. Pravidelné úpravy čištění, sušení a parametrů mohou jít dlouhou cestou.
Pro nejlepší výsledky spolupracovejte se zkušenými injekčními formami, které vám mohou pomoci vyřešit problémy a implementovat dlouhodobá preventivní opatření. Se správným odborností a proaktivním přístupem můžete dosáhnout konzistentní, vysoce kvalitní produkce bez nevzhledných značek.
