Vstrekovanie je životne dôležitým výrobným procesom na výrobu plastových komponentov, ale defekty môžu narušiť kvalitu výroby. Burn Marks, jeden z najbežnejších problémov, ovplyvňuje estetiku a trvanlivosť produktu. V tomto príspevku sa dozviete o príčinách, účinkoch a praktických riešeniach, ktoré zabránia popáleninám, aby sa zabezpečilo lepšie výrobné výsledky.
Čo sú popálené značky pri vstrekovaní?
Popálené značky sú častým defektom, ktorý sa môže vyskytnúť počas procesu vstrekovania. Vyzerajú ako sfarbenie na povrchu tvarovanej časti, zvyčajne v odtieňoch čiernej, hnedej alebo hrdze.
Tieto nevzhľadné značky sú spôsobené zachyteným vzduchom vo forme dutiny počas fázy vstrekovania. Keď sa roztavený plast vstrekuje pri vysokom tlaku, stlačí vzduch a spôsobuje, že sa rýchlo zahrieva.
Ak vzduch dosiahne dostatočne vysokú teplotu, môže skutočne spáliť plast a zanecháva viditeľnú značku. Tento jav sa niekedy označuje ako 'dieselový efekt ' alebo 'dieseling. '
Ako ovplyvňujú popálené značky vo formáte Vstrekované výrobky?
Popálené značky sú viac ako len kozmetické škvrny na injekčných formovaných častiach. Môžu mať ďalekosiahle dôsledky na kvalitu, výkonnosť a efektívnosť výroby.
Estetický dopad
Jedným z najzreteľnejších účinkov popálenín je ich vplyv na vzhľad konečného produktu. Tieto nevzhľadné sfarbenia môžu spôsobiť, že časti vyzerajú chybné alebo nízko kvalitné, aj keď sú funkčne zdravé.
V odvetviach, kde sú estetiká rozhodujúce, napríklad spotrebný tovar alebo automobilový priemysel, môžu popálené značky viesť k odmietnutiu častí a nespokojných zákazníkov. Platí to najmä pre viditeľné komponenty, ako sú kryty, kryty a kúsky orezania.
Dopad
Okrem vzhľadu môžu popálené značky tiež ohroziť fyzikálne a chemické vlastnosti vstrekovaných formovaných častí. Vysoké teploty, ktoré spôsobujú spaľovanie, môžu degradovať polymérnu štruktúru, čo vedie k oslabeným oblastiam alebo krehkosti.
Toto poškodenie nemusí byť okamžite zrejmé, ale môže ovplyvniť kľúčové charakteristiky ako:
Pevnosť v ťahu
Nárazový odpor
Tepelná tolerancia
Chemický odpor
V priebehu času môžu byť časti s popáleninami náchylnejšie na zlyhanie alebo predčasné opotrebenie, najmä za náročných podmienok. To by mohlo viesť k stiahnutiu produktov alebo problémom so zodpovednosťou.
Dopad
Z hľadiska výroby sú popáleniny hlavným zdrojom odpadu a neefektívnosti. Časti s viditeľnými defektmi musia byť často zošrotované alebo prepracované, čo zvyšuje náklady a spomaľuje výrobu.
Riešenie problémov s popáleninami môžu byť tiež časovo náročné, čo si vyžaduje úpravy navrhovania foriem, procesných parametrov alebo výberu materiálu. V niektorých prípadoch môže dokonca vyžadovať zmeny nástrojov alebo novú konštrukciu plesní.
To všetko zvyšuje vyššie náklady na režijné náklady, dlhšie dodacie lehoty a zníženú ziskovosť pre vstrekovacie formy. Preto je prevencia popálenín prostredníctvom správneho návrhu a optimalizácie procesu také kritické.
Príčiny popálenín
Strojové podmienky
Burns Firmy pri vstrekovaní sa často vysledujú k problémom s nastavením stroja.
Vysoká rýchlosť vstrekovania alebo tlak,
keď je rýchlosť vstrekovania alebo tlak príliš vysoká, roztavený plast tečie príliš rýchlo. To vedie k nekontrolovaným rýchlostiam výplne a vedie k popáleninám na konci procesu výplne.
Veľkosť brány a problémy s tryskou
Nesprávna veľkosť alebo umiestnenie brány ovplyvňujú tok živicí. Ak je veľkosť brány príliš malá , živica nemôže plynúť hladko a spôsobuje pruhy popálenia . Podobne malá veľkosť dýzy obmedzuje tok a vedie k čiernym pruhom na tvarovaných častiach.
Problémy s údržbou zariadenia
Opotnanie a roztrhnutie môže tiež spôsobiť problémy. Špinavé alebo poškodené skrutky a sudy vytvárajú čierne škvrny alebo farebné pruhy . vo formovaných častiach Pravidelná údržba je rozhodujúca pre zabránenie týmto defektom.
Problémy súvisiace s formou
Dizajn a stav formy môžu viesť k popáleninám, ak nie sú správne spravované.
Zlé vetranie v dizajne plesní
Ak pleseň neumožňuje únik zachyteného vzduchu, vzduch sa zachytí na konci procesu výplne, čo spôsobuje popálené značky. Na zabránenie tomuto problému sú nevyhnutné správne vetracie diery a ich umiestnenie.
Nesprávna konštrukcia plesní
nedostatočná vetranie plesní alebo slabo umiestnené otvory môžu tiež zachytiť vzduch, čo vedie k popáleninám. niekedy Agenty uvoľňovania plesní blokujú tieto otvory a zhoršujú problém.
Faktory súvisiace s procesom formovania
Samotný proces formovania môže vytvárať podmienky, ktoré vedú k popáleninám.
Roztopenie Zlomeniny
Vysoké rýchlosti vstrekovania a tlaky môžu spôsobiť zlomenie taveniny , čím sa vytvorí popálené značky a povrchové defekty.
Nadmerná rýchlosť vstrekovania
Keď je rýchlosť vstrekovania príliš vysoká, vytvára turbulentný prietok namiesto laminárneho toku, čo vedie k popáleninám.
Vysoká teplota taveniny
Ak je teplota taveniny príliš vysoká, môže spôsobiť rozklad materiálu a ponecháva vo forme spálenú živicu.
Predĺžená doba zdržania,
keď materiál zostáva v hlavni príliš dlho počas predĺžených cyklov , prehrieva sa, čo môže tiež viesť k popáleninám.
Problémy súvisiace s materiálom
Materiály použité pri vstrekovaní tiež prispievajú k výskytu popálenín.
Vysoký obsah vlhkosti v materiálových
materiáloch s nadmerným obsahom vlhkosti vytvárajú parné vrecká , ktoré spôsobujú popáleniny, pretože počas formovania nemôžu uniknúť.
Materiály s vysokým indexom taveniny
s vysokým indexom taveniny majú dobrú plynulosť, ale to sťažuje vylúčenie plynov, čo vedie k spáleniu.
Prchavé látky v
prísadách prísady, farbiva alebo prchavé látky v plastoch sa rozkladajú pri vysokom teple a vytvárajú na povrchu popálené značky.
Riešenie problémov popáleniny
Úpravy stroja a formovania
Aby sa minimalizovala známky popálenia, nastavenia nastavenia nastavenia stroja sú kľúčovým krokom.
Upravenie rýchlosti vstrekovania a tlaku
znižujúca rýchlosť a tlak vstrekovania pomáha predchádzať zachytávaniu vzduchu. Táto kontrola je obzvlášť dôležitá počas posledných 5-10% procesu vyplnenia foriem. Spomalenie v tejto fáze poskytuje uväzneného vzduchu viac času na únik, čím sa zníži pravdepodobnosť popálenia.
Čistiace komponenty
Pravidelná údržba je nevyhnutná, aby sa zabránilo zadržiavaniu materiálu v stroji. To znamená udržiavanie skrutky, sudu a dýzy. Ovetené skrutky alebo sudy môžu v priebehu času spôsobiť čierne škvrny a pruhy. Pravidelná výmena týchto častí je rozhodujúca pre dlhodobú údržbu . Spravujte tiež spätnú tlak a rýchlosť skrutky, aby ste predišli prehriatiu počas formovania.
Roztoky na dizajn plesní
Zlepšenie samotnej formy môže tiež pomôcť zabrániť popáleninám.
Zlepšenie problémov s odvzdušňovaním plesní
je hlavnou príčinou popálenín. Pridanie alebo zväčšenie vetracích otvorov umožňuje ľahšie uniknúť zachyteného vzduchu. Kľúčom je správne umiestnenie vetvy blízko konca prietokovej cesty. Je dôležité zabezpečiť, aby sa vzduch uvoľnil skôr, ako sa stlačí.
Nadmerná upínacia sila
pri upínacej sile môže stlačiť formu natoľko, že uzatvára otvory . Zníženie tejto sily pomáha zabrániť tomu, aby sa prieduchy otvorili v zatvorení, čím sa zlepšil únik vzduchu.
Zvýšenie štruktúry foriem
Niektoré formy možno bude potrebné prepracovať , aby sa zlepšil svoj vetrací systém. Zle navrhnuté formy môžu ľahko zachytiť vzduch. Použitie lesklých povrchov plesní a vhodných uvoľňovacích látok tiež pomáha znižovať pravdepodobnosť vzduchových vreciek.
Riešenia manipulácie
Úpravy súvisiace s materiálom môžu tiež znížiť pravdepodobnosť popáleniny.
Správne sušenie živice
Pred začiatkom injekčného procesu by sa živice mali primerane vysušiť . Vlhkosť v živici môže viesť k parným vreckám, ktoré vytvárajú popálené značky. Živice s nižším indexom taveniny sa vo všeobecnosti ľahšie spracúvajú a sú menej náchylné na zachytávanie plynov.
Zníženie teploty živice
Ak je teplota živice príliš vysoká, môže char a zanechať popálené značky. Nastavte pásma ohrievača tak, aby sa udržala optimálne teploty. Zníženie teploty taveniny tiež zabraňuje nadmernému nahromadeniu tepla a pomáha vyhnúť sa zachyteniu.
Pokročilé techniky riešenia problémov pre pretrvávajúce známky popáleniny
Optimalizácia procesu vstrekovania
Na riešenie pretrvávajúcich popáleninových značiek je nevyhnutná optimalizácia injekčného procesu.
Viacstupňové injekčné techniky
Viacstupňové vstrekovanie zahŕňa úpravu rýchlosti vstrekovania v rôznych fázach. Najmä spomalenie rýchlosti vstrekovania v konečných štádiách pomáha riadiť zachytávanie vzduchu. Táto metóda znižuje pravdepodobnosť popálenia značiek tým, že zaistí, že vzduch má čas na únik.
Použitie regulácie prietoku
jemné doladenie prietoku počas poslednej fázy vstrekovania môže mať veľký rozdiel. Ovládaním prietoku môžete lepšie zvládnuť nahromadenie tlaku a minimalizovať riziko popálenín.
Monitorovanie podmienok formovania v reálnom čase
Používanie monitorovacích systémov v reálnom čase umožňuje rýchlejšie úpravy, keď sa vyskytnú problémy.
Implementačné senzory
senzory môžu sledovať tlaku plesní , teplotu a podmienky vetrania v reálnom čase. Pri týchto meraniach je možné určiť, kde sa zachytáva vzduch alebo kde sa vyskytuje prehriatie. Tieto údaje sa dajú použiť na vykonanie úprav skôr, ako sa objavia defekty.
Výhody úprav založených na údajoch
s údajmi v reálnom čase, výrobcovia môžu rýchlo upravovať nastavenia foriem na základe skutočného výkonu. To pomáha optimalizovať podmienky počas výroby, znižuje riziko popálenín a zlepšuje celkovú kvalitu produktu.
Používanie simulačných nástrojov
Pred začiatkom výroby v plnom rozsahu môžu simulačné nástroje pomôcť predpovedať potenciálne problémy.
Simulácie toku
toku umožňujú inžinierom vizualizovať, ako sa roztaveným plastom pohybuje formou. Simuláciou procesu dokážu identifikovať oblasti, v ktorých by sa vzduch mohol zachytiť, čo im umožní upraviť návrh foriem pred výrobou.
Počítačový dizajn (CAD)
používajúci softvér CAD pomáha výrobcom zistiť potenciálne vzduchové vrecká v návrhu. Tým, že tímy identifikujú tieto oblasti včas, môžu tímy upraviť pleseň tak, aby zlepšili vetranie a znížili pravdepodobnosť popáleniny.
Zlepšenie výberu živice
Výber správneho materiálu živice je tiež rozhodujúci pre zabránenie popáleninám.
Výber materiálov s nízkou volatilitou
materiály s nízkou volatilitou je menej pravdepodobné, že sa pri vysokých teplotách rozkladajú, čo ich robí ideálnymi pre procesy vysokej teploty . Tieto živice produkujú menej plynov, čím sa znižuje pravdepodobnosť vzduchových vreciek, ktoré vedú k popáleniu.
Vyhýbanie sa popáleninovým živici
určité typy živíc sú náchylnejšie na spaľovanie značiek na základe ich geometrie plesní . Vyhýbanie sa týmto materiálom alebo výberom s nižším indexom taveniny pomáha zlepšovať spracovanie a znižuje riziko defektov.
Prípadová štúdia: Riešenie popálenín v produkte PBT Connector
Na ilustráciu toho, ako sa tieto techniky riešenia problémov môžu uplatniť v praxi, pozrime sa na prípadovú štúdiu v reálnom svete zahŕňajúcou popálené značky na produkte konektora PBT.
Popis produktu a požiadavky na kvalitu
Dotknutým produktom bol hrubý stienový konektor vyrobený z materiálu PBT. Mal sekundárny vzhľad, ktorý potreboval splniť vysoké estetické normy.
Zákazník mal prísne požiadavky na kvalitu povrchu, takže akékoľvek viditeľné chyby, ako sú popálené značky, boli neprijateľné. Podmienky formovania boli nasledujúce:
Teplota formy: 60-80 ° C
Teplota materiálu: 240-260 ° C
Rýchlosť vstrekovania (3 fázy): 180 mm/s, 135 mm/s, 40 mm/s
Čas vstrekovania: 1,5-3s
Tlak vstrekovania: 1300-1500 kgf/cm²
Počiatočná analýza a identifikácia základnej príčiny
Počas počiatočnej štúdie formy sa na produkte uskutočnila analýza toku. Ukázalo sa, že na konci prietokovej cesty sa objavujú popálené značky, kde sa zbiehali čelné fronty.
Koreňová príčina bola identifikovaná ako uväznený vzduch, ktorý nedokázal evakuovať z označených oblastí dutiny plesní. Tento uväznený vzduch sa stlačil a zahrieval, čo spôsobilo lokalizované pálenie materiálu PBT.
Implementované riešenia
Pretože návrhy produktu a foriem už zákazník schválil, jedinou možnosťou bolo zlepšenie odvzdušňovania plesní a úpravu procesu vstrekovania.
Rozširujúce sa otvory
Prvým krokom bolo pridať a zväčšiť odvzdušňovacie sloty všade, kde je to možné pozdĺž dráhy prietoku topenia, na rozlúčkovej ploche a okolo kolíkov vyhadzovačov. To pomohlo ľahšie uchytiť vzduch a znížilo sa závažnosť popálenín.
Samotné odvetvenie však nestačilo na úplné odstránenie problému, takže boli potrebné ďalšie úpravy procesov.
Úprava procesu vstrekovania
Hrubé steny konektora znamenali, že tavenina trávila dlhú dobu v dutine plesne, čím sa zvýšilo riziko spaľovania. Aby sa to vyriešilo, proces vstrekovania sa zmenil na viacstupňový prístup:
Počiatočné fáza vstrekovania pri vysokej rýchlosti, aby sa rýchlo naplnila dutina
Znížená rýchlosť v strednom štádiu, aby sa umožnil evakuovať vzduch
Veľmi nízka rýchlosť v záverečnej fáze, aby ste zabalili časť bez zachytenia vzduchu
Dôkladným ovládaním profilu rýchlosti vstrekovania a poskytnutím vzduchu viac času na útek sa závažnosť popálenín výrazne znížila.
Výsledky a získané ponaučenia
Prostredníctvom kombinácie vylepšených odvzdušňovacích plesní a optimalizovaných parametrov procesu boli vylúčené popáleniny na konektore PBT a produkt splnil prísne požiadavky na kvalitu zákazníka.
Záver
Popálené značky pri vstrekovaní môžu byť frustrujúcim a nákladným problémom, ale pochopením ich príčin a implementáciou správnych riešení môžete minimalizovať ich vplyv na vaše výrobky a spodný riadok.
Riešenie popálenín na začiatku fázy návrhu je rozhodujúce. Úzko spolupracujte s vašimi dizajnérmi plesní a dodávateľmi materiálov na optimalizácii vetrania, hradenia a výberu živicí.
Správna údržba foriem, údržba stroja a manipulácia s materiálom sú tiež nevyhnutné na zabránenie popáleninám. Pravidelné čistenie, sušenie a úpravy parametrov môžu prejsť dlhú cestu.
Najlepšie výsledky spolupracujú so skúsenými vstrekovacími ponoreniami, ktorí vám môžu pomôcť riešiť problémy a implementovať dlhodobé preventívne opatrenia. So správnou odbornosťou a proaktívnym prístupom môžete dosiahnuť konzistentnú a kvalitnú produkciu bez nevzhľadných popálenín.
