Причины и решения образования вздутий на деталях, отлитых под давлением
Вздутие на деталях, отлитых под давлением, является хронической проблемой при производстве пластиковых изделий. Его причины подобны сложному лабиринту, который требует от инженеров тщательной изобретательности. По сути, выпучивание — это проявление снятия напряжения, вызванное внутренним расширением или сжатием газа внутри материала, и его можно разделить на три основные причины.
1. Дисбаланс параметров процесса. Когда температура плавления становится слишком высокой, летучие газы, образующиеся в результате разложения полимера, скапливаются внутри детали. Если скорость впрыска быстро возрастает и падает, как на американских горках, увлеченные газы задерживаются внутри затвердевающего пластика, прежде чем они смогут выйти наружу.
Недостаточное давление выдержки действует как сдутый шарик, не способный уплотнить микропузырьки внутри расплава.
2. Свойства материала. Гигроскопичные материалы подобны губкам; когда он не полностью высушен, влага испаряется и расширяется при высоких температурах. Примеси в переработанных материалах могут внезапно выделять газы во время переработки. Неравномерная усадка некоторых кристаллических материалов, например, опадающих листьев осенью, неизбежно приводит к выпуклостям поверхности. Выбор и обработка материала фактически являются первой линией защиты от образования пузырей.
3. Недостатки конструкции пресс-формы. Неправильная компоновка системы охлаждения может привести к значительной разнице температур. Эти экстремальные скорости охлаждения, словно мир льда и огня, неизбежно приводят к концентрации стресса. Плохая выхлопная система подобна засоренному дымоходу, задерживающему газы, которым приходится искать другой выход. Неправильное размещение выталкивающего штифта похоже на неуклюжие пальцы, которые прикладывают к детали неравномерное усилие во время выталкивания. Все эти конструктивные недостатки являются питательной средой для вздутий.
Для устранения этих причин можно применить четырехэтапный-подход: оптимизация процесса с использованием экспериментов Министерства энергетики для определения комбинаций параметров; предварительная обработка материала, строгое соблюдение порядка и времени сушки; усовершенствования пресс-форм с упором на улучшение выпускных щелей и каналов охлаждения; и мониторинг производства, требующий отслеживания-ключевых параметров в режиме реального времени.