ПромТехнологии
Поставка и обслуживание оборудования для литья пластмасс
phone 8 (800) 333-69-48 - бесплатно по России
phone 8 (495) 374-83-31 - Пн. - Пт. 8:00 - 17:00 Мск

Газовые дефекты, возникающие в деталях при литье под давлением: анализ проблемы и способы устранения

Рейтинг: 0/5 - 0 голосов

Газовые дефекты - это вид производственного дефекта, который легко образуется на поверхности изделий, но трудно удаляется. Этот дефект литья может влиять на качество выпускаемой продукции, особенно на ее прочность и внешний вид. Однако найти причину и устранить ее для многих предприятий бывает непросто.

Что из себя представляют газовые дефекты

Газовые дефекты появляются на изделии в результате вмешательства газа в процесс заполнения пресс-формы, будь то воздух, водяной пар или газ, образующийся при распаде полимеров. Газ смешивается с расплавом пластмассы, если перед впрыском в пресс-форму не происходит его плавного отвода. После охлаждения отливки газ образует различные дефекты внутри и снаружи.

Основные причины появления газовых дефектов при литье под давлением

1. Неправильный выбор оборудования для литья под давлением

Остатки сырья превращаются в газ под действием усилия сдвига, возникающего при вращении шнека и нагреве цилиндра. Это может произойти в том случае, если количество продукта составляет менее 20% от максимального объема впрыска. Если же оно превышает 80% от максимального объема впрыска, то процесс нагрева расплава может стать непоследовательным, что приведет к неравномерной пластикации материала и, соответственно, к сложности формования конкретного изделия.

Неподходящая конструкция шнека, не соответствующая типу перерабатываемых полимеров, также может препятствовать плавному процессу литья под давлением.

Причинами появления газовых дефектов также могут быть слишком маленькое отверстие сопла, препятствия или заусенцы в цилиндре или сопле, которые вызывают избыточное трение материала, приводящее к его разложению с образованием газа.

2. Плохая вентиляция пресс-формы

Под действием высокой температуры и давления расплав стремительно проходит через узкий литник. Он попадает в полость с большим свободным пространством, увлекая за собой воздух, находящийся в канале и полости. В процессе впрыска сырья в пресс-форму происходит выделение газа. Если в конструкции пресс-формы не предусмотрены необходимые вентиляционные отверстия или они засорены, неправильно расположены, воздух не может быть удален при заполнении полости пластиком, и он легко задерживается высокотемпературным расплавом. При течении расплава воздух выходит на поверхность, образуя газовые дефекты.

3. Параметры производственного процесса

Слишком высокое давление при литье, слишком высокая скорость впрыска или несвоевременный отвод газа могут привести к быстрому сжатию газа в пресс-форме и внезапному накоплению значительной механической энергии. Стремительное расширение газа и быстрое преобразование механической энергии в тепловую могут легко привести к прогоранию поверхности деталей около вентиляционного отверстия и образованию очаговых дефектов.

Другая возможная причина появления газовых дефектов - чрезмерное выделение тепла в результате трения материала. В дополнение к этому слишком высокая скорость впрыска расплава может приводить к нагреву воздуха в полости, который вследствие разрушения вызовет пожелтение в местах контакта с расплавом.

Однако если скорость впрыска при литье под давлением слишком мала, то время изготовления изделий из пластмассы увеличивается. Это приводит к снижению температуры расплава и увеличению времени заполнения полости. При резком снижении температуры сырья снижается его текучесть и повышается вязкость. Быстрое охлаждение переднего потока расплава затрудняет прохождение через тонкостенную деталь. Наконец, газ, который не успевает удаляться из расплавленного сырья, может оставлять дефекты.

4. Плохая текучесть расплава

Различные пластмассы обладают разной текучестью. Некоторым свойственна плохая текучесть от природы. Но случается и так, что под воздействием некоторых факторов даже пластик с высоким коэффициентом текучести будет плохо заполнять пресс-форму. При плохой текучести расплава газ, выделяемый пластиком на стадии расплавления, задерживается в цилиндре и в конечном итоге попадает в форму или смешивается с расплавом.

5. Остаточная влажность пластиковых гранул

Это может быть влага на поверхности негигроскопичных гранул или влага внутри гигроскопичных полимеров. Следует понимать, что первопричиной газовых дефектов является газ, а, следовательно, воздух, водяной пар и газы разложения могут привести к избыточному образованию газа в процессе производства.

Основные профилактические меры по предотвращению газовых дефектов

1. Устранение влаги в материалах перед обработкой

Если материал должным образом высушен, меньше воздуха и влаги будет скапливаться в цилиндре и проникать в пресс-форму, вентиляция будет более эффективной, что предотвратит появление газовых дефектов. Для проведения эффективной и рациональной сушки полимерных смол необходимо правильно выбрать осушитель промышленного класса.

2. Правильный размер и температура цилиндра и сопла

Тип и размер цилиндра и сопла имеют огромное значение, но необходимо также подбирать и правильную температуру их нагрева. Она должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить свободный выход газа. Однако следует принимать во внимание, что температура нагрева некоторых пластиков не должна превышать определенных значений (например, для PC/ABS максимальная температура нагрева 270°C), иначе начинается разложение пластика и ухудшение его характеристик.

3. Обеспечение достаточной вентиляции пресс-формы

Газ, выделяемый сырьем, может успешно отводиться из задней зоны цилиндра при повышении противодавления и скорости плавления. А усовершенствование системы вентиляции пресс-формы - следующий шаг, обеспечивающий беспрепятственный отвод всех газов, образующихся в процессе литья под давлением.

4. Снижение давления и скорости литья под давлением

Снижение давления и скорости впрыска обеспечит достаточное время для отвода всего газа. Следует учитывать, что давление и скорость впрыска взаимосвязаны. Регулировать оба параметра одновременно не рекомендуется, поскольку невозможно точно определить, является ли причиной образования газовых дефектов избыточное давление или избыточная скорость впрыска. Правильный путь - сначала выбрать один из параметров для регулировки, посмотреть эффект, а затем принять решение о дальнейших действиях.

5. Улучшение текучести расплава

Полное высушивание сырья может улучшить текучесть расплава пластмассы. Одним из проверенных решений является использование сушилки, где перед попаданием в экструдер гранулы полимеров обрабатываются нагретым воздухом при достаточно высокой температуре и достаточно длительное время в соответствии с рекомендациями производителя или технического специалиста.

Кроме того, для улучшения текучести расплава необходимо настраивать температуру пресс-формы, подходящую для конкретного типа материалов.

6. Улучшение контроля температуры в процессе заполнения

Газовые дефекты в зависимости от своей структуры могут оказывать негативное влияние на эксплуатационные характеристики изделия. Именно поэтому контроль температуры в процессе заполнения является ключевым фактором для предотвращения образования газовых дефектов. Использование регулятора температуры пресс-формы обеспечит равномерное течение и заполнение полости пресс-формы.

Заключение

Точное понимание взаимосвязи между структурой газового дефекта и свойствами изделия может помочь производителям с выбором подходящих материалов для литья. Это очень важно для повышения качества и срока службы изделий из пластмасс.

Температура является основным элементом, влияющим на появление газовых дефектов. Поэтому в первую очередь, чтобы решить эту проблему, рассмотрите возможность использования регулятора температуры пресс-формы, который ускорит и стабилизирует ход производства, улучшив при этом вентиляцию.

Во-вторых, следует рассмотреть возможность внедрения сушилки. Как уже говорилось ранее, нежелательная влага в полимерах является потенциальной причиной появления газовых дефектов. Поэтому правильные процессы сушки являются ключевыми факторами для обеспечения стабильного качества продукции.

Газовые дефекты оказывают негативное влияние на качество поверхности, а также прочность и структуру готовых изделий. Предприятия могут избежать их появления путем более тщательного контроля процессов и параметров производства.

Оставить заявку
Оставьте заявку для консультации