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焊接線或編織線可能是最常見且最難消除的注塑缺陷。它們在熔體流動前沿在型腔中碰撞時發生。不良的編織線不僅會造成外觀上的瑕疵,還會大大削弱零件的結構完整性。編織線上的強度可能僅為零件標稱強度的20%,也可能是零件的名義強度的100%,具體取決于許多變量。
弱焊接線的起源是材料選擇、零件設計、工具和加工。對于焊接線,某些材料或多或少是“寬容的”。零件設計很重要,因為壁厚不均勻會改變熔體前沿的剪切力和流速,從而導致流路分裂。加工效果包括進入型腔的多個澆口以及模具中的凸出物(例如凸臺和肋)以及孔或凹陷,所有這些都會中斷熔體流并將熔體流分成獨立的前沿。模具表面的一個區域中的溫度變化也可能產生不均勻的流動前沿。
材料特性會影響熔體前沿的纏結。當聚合物鏈僅部分纏結在熔接線上時,會導致弱化。非晶態樹脂通常比半結晶性樹脂具有更好的熔合線強度,而流速較高的樹脂可實現更好的堆積,從而形成更牢固的熔合線。添加玻璃纖維也會降低熔接線強度。
有時,在加工過程中樹脂散發的揮發物會降低熔接線強度。除非正確排放,否則氣體會使氣流前沿分開。總體而言,塑料進入模具型腔時的流動方式對焊接線強度最重要。最大限度地減少流動中斷,并小心地放置它們,使流動前沿能夠相遇并流動一段距離以正確合并,這是優化零件性能的關鍵。
第一條規則是放置澆口,使焊縫位置不在使用過程中會承受高應力的零件區域內。更改澆口位置,以將焊縫移至非應力區域。如果零件具有多個澆口,請嘗試阻塞一些澆口以減少潛在的流動前沿數量(但請先獲得許可!)。或者,嘗試添加一個溢出選項卡,以促進空氣排出和分子鏈纏結。
通過選擇澆口位置來優化焊接線,該澆口位置可使聚合物在流動前沿重組后繼續流動并融合。零件設計的另一個關鍵規則是均勻的標稱壁,以提供一致的流動前沿并防止填充時流動變化。樹脂的類型及其收縮在這里具有重要意義。無定形或低收縮率樹脂的最大壁厚變化為25%,而半結晶或高收縮率樹脂的最大標稱壁厚變化限制為15%。
通過選擇澆口位置來優化焊接線性能,該位置將使聚合物在流動前沿重新組合后繼續流動并融合。正確地排空焊縫處及其附近的區域也很重要。可能值得增加一個導流片,該導流片可以使流縫更好地編織,并且還可以在流鋒匯合時用作捕獲的空氣的通風口。該流量選項卡必須被切除,這需要進行二次操作。凸臺,肋等應沿流動方向,以易于填充和排氣。減少或排出殘留空氣的其他方法是使用多孔鋼插件或通風的芯銷以改善通風。真空排氣是另一種方法。
如果您懷疑模具有熱點,請讓模具閑置直至溫度均勻。將第一個鏡頭與后續的素材鏡頭進行比較。如果流動路徑不同,則原因是與工具鋼有關的溫度和冷卻問題。檢查模具是否有熱點,并嘗試實現均勻冷卻。確保兩個半模處于相同溫度。
加工會影響焊接線的強度和外觀,但不能消除材料或零件或工具設計中的根本原因。流動前沿的低壓不會促進分子鏈纏結,從而導致較差的沖擊強度。零件可能沒有完全打包,并且如果焊接線在最后要填充的區域,則可能不會看到太大的打包壓力。
滯留的空氣(或揮發物)會阻止匯流前沿的良好編織。芯銷,“盲孔”和特殊的模具特征會導致空氣滯留。噴射也可能是熔體流動不均勻和流動前沿熔合弱的原因。
它通常有助于提高注射速度,減少填充時間并提高剪切速率。冷流前沿并不是通常認為的罪魁禍首。流動前沿的溫度對跨過流動前沿邊界與匯聚流中的鏈纏結的分子鏈影響很小。盡管許多加工商喜歡提高熔體溫度以改善流動性和熔合線強度,但從聚合物中逸出的揮發物卻易于降低熔合線強度。堅持這一策略是萬不得已的。
相反,它通常有助于提高注射速度,減少填充時間并提高剪切速率,這可以降低填充過程中聚合物的粘度,從而實現更好的鏈纏結和更好的堆積。增加保壓或保壓壓力也有幫助,并且保壓和保壓時間更長。增加保壓壓力或保壓壓力有助于消除焊接線的低壓情況。促進焊縫處更多鏈纏結的另一種策略是將模具溫度提高10°C(20°F)。
成型商應確保在零件的第一階段填充過程中形成焊接線。在打包和保持期間創建牢固的焊接線通常是有問題的,因為在出現最小流量的情況下,很難使流鋒融合在一起。
由于壁厚不均勻而導致的不均勻流動前沿可以通過選通進入較厚的區域并為較薄的區域提供流量先導以提供均勻的填充來解決。請記住,由于填充所需的熔體壓力較低,零件的較厚部分會優先填充。塑性流動將在較厚的部分中加速,而在較薄的部分中猶豫。這可以使聚合物圍繞零件的周邊或部分“追蹤”并捕獲空氣或揮發物。解決方案可能是增加注射速率并使邊緣變圓或使不同厚度區域之間的接合處逐漸變細。最好的答案是重新設計厚度均勻的零件。
請記住,手感柔軟的TPE材料對剪切敏感,即使沒有流前中斷也可以顯示出明顯的流線。盡管不是真正的焊接線,但這些流線是美學缺陷,確實指示零件的較弱區域。這些材料會在剪切速率變化的任何地方顯示出一條流線,該趨勢往往會隨著流鋒的擴展而發生。
對于多澆口零件,如果可能,請嘗試使用閥門澆口而不是熱嘴,并以級聯的方式順序控制閥門澆口的致動,以便只有在熔體流過后才打開澆口,從而形成單個熔體前沿。
- TPV/TPE業務助理
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