精密注塑成型中黑點雜質的形成原因分析及對策
黑(hei)點、雜質特征(zheng)是顆粒較小、呈黑(hei)褐(he)色,一般不反光,顆粒大(da)時雜質呈層狀、脆、易碎、破(po)碎后多孔,其分布有兩(liang)大(da)特性:
1、有(you)的(de)整體性無(wu)規則(ze)零(ling)散(san)分布(bu),有(you)的(de)是局(ju)部(bu)無(wu)規則(ze)零(ling)散(san)分布(bu),有(you)時則(ze)僅偶爾(er)出現在某一局(ju)部(bu)區域(yu);
2、這類黑點(dian)、雜質(zhi)有(you)時僅(jin)出現在制品表層,有(you)時則(ze)不(bu)(bu)論(lun)表里深(shen)淺都有(you),不(bu)(bu)過距表層較近的內部黑點(dian)比表層黑點(dian)來顏(yan)色要(yao)淺,更深(shen)層的黑點(dian)則(ze)根本看不(bu)(bu)到(dao)。
有意思(si)的是(shi)(shi)將這(zhe)兩點聯(lian)系起來會(hui)發現,僅出現在某(mou)局(ju)部區域的雜質必(bi)(bi)然是(shi)(shi)表層的黑(hei)點,而黑(hei)點分布不論(lun)表里深淺的必(bi)(bi)然是(shi)(shi)整體性(xing)無規(gui)則零散(san)分布。這(zhe)是(shi)(shi)由于(yu)內部存在的雜質必(bi)(bi)然是(shi)(shi)成(cheng)(cheng)型(xing)前(qian)就存在的,而僅成(cheng)(cheng)型(xing)時(shi)才出現的雜質必(bi)(bi)然只分布在表面(mian)。這(zhe)樣,雜質就分為(wei)成(cheng)(cheng)型(xing)前(qian)和(he)成(cheng)(cheng)型(xing)時(shi)形成(cheng)(cheng)兩大類:
一、成型前黑點、雜質成因:
1.原(yuan)料加工時,由于(yu)種(zhong)種(zhong)原(yuan)因,異(yi)物不干(gan)凈而使原(yuan)料出現黑點;
2.造粒不純造成黑點(dian);
3.原料混入色母或帶斑點的粉(fen)碎(sui)料塊、料屑;
4.料(liao)不純,低熔點料(liao)中混(hun)入了(le)高熔點料(liao)粒;
5.包(bao)裝、運輸、貯(zhu)藏過程(cheng)中可能出現雜質混入,它明(ming)顯特(te)征是原(yuan)料開包(bao)后,仔細觀察,可以看到在(zai)料顆粒表(biao)面有異物、雜質;
6.除了5、11不會直接對料(liao)(liao)(liao)斗料(liao)(liao)(liao)造成(cheng)(cheng)污(wu)染,其他(ta)部分(fen)均可能在(zai)上料(liao)(liao)(liao)過程式中(zhong)污(wu)染原料(liao)(liao)(liao),造成(cheng)(cheng)制(zhi)品黑點、雜(za)質(zhi)。污(wu)染源包(bao)括:空氣中(zhong)的灰塵、料(liao)(liao)(liao)狀懸浮物(wu)、異(yi)(yi)料(liao)(liao)(liao)料(liao)(liao)(liao)屑(xie)、異(yi)(yi)料(liao)(liao)(liao)料(liao)(liao)(liao)粒、粉狀色(se)母(mu)、染色(se)劑等。為(wei)杜絕異(yi)(yi)物(wu)雜(za)質(zhi)造成(cheng)(cheng)黑點,必須加強管理(li),控制(zhi)從原料(liao)(liao)(liao)進(jin)廠至加料(liao)(liao)(liao)各環節(包(bao)括回用過程)。
換料(liao)時,必須仔細清理可能原先料(liao)或屑滯留(liu)的(de)部位,特(te)別(bie)備料(liao)箱、料(liao)斗、漏斗、下擺夾扣緊處等。正常生產時,要特(te)別(bie)注意(yi)加料(liao)源——備料(liao)箱的(de)清潔。停止生產后,應(ying)將加料(liao)系統對(dui)外界環境暴露處 ——上料(liao)管(guan)(guan)的(de)上料(liao)端口(kou)密(mi)封,以防污(wu)染,做(zuo)到環環相扣,封閉管(guan)(guan)理。
7.原(yuan)料碳化,這(zhe)種黑點一般體積(ji)較大,大的(de)黑點外觀(guan)直徑可達成1——2mm,多數“黑點”較厚(hou),也有一曾或(huo)(huo)兩(liang)層的(de)較薄。這(zhe)種情況就是(shi)原(yuan)料長期積(ji)料或(huo)(huo)局部受(shou)高熱,分解、焦(jiao)化、碳化成塊。在螺桿(gan)或(huo)(huo)是(shi)噴嘴(zui)等(deng)處流動(dong)受(shou)剪切破(po)碎(sui)后而形(xing)成的(de)。
原料碳化原因有:
1)熔體溫(wen)度太(tai)高(gao),料溫(wen)太(tai)高(gao)會造(zao)成(cheng)過熱分解,形成(cheng)碳化(hua)物,尤其是對(dui)一些熱敏性材料溫(wen)度范圍窄,必(bi)須控制(zhi)料筒(tong)味部溫(wen)度不(bu)能(neng)過高(gao)。
2)積(ji)料焦化:如果熔融塑(su)料滯(zhi)留某處時間過長,會出(chu)現(xian)焦化積(ji)料,引起黑點,可能引起料滯(zhi)留的區(qu)域,有射(she)頭與螺(luo)筒(tong)的連接處,螺(luo)筒(tong)壁、熔膠環,射(she)嘴(zui)與澆口的接觸部位(wei)(wei),熱流道拐(guai)彎(wan)處,主流道的死角等部位(wei)(wei)。
3)料(liao)(liao)筒間(jian)隙過(guo)大,螺筒與螺桿的間(jian)隙太大,會(hui)使料(liao)(liao)在料(liao)(liao)筒中滯留,而(er)滯留的料(liao)(liao)經過(guo)長期過(guo)熱(re)分解,產(chan)生黑(hei)點。
8.助劑降、分解(jie)變(bian)色,助劑包括防(fang)靜(jing)電劑,紫/紅外線(xian)吸收劑和一般的(de)染色劑,其性質一般都在比原(yuan)料活(huo)潑(po),在加(jia)工溫度剪切力(li)作用下,原(yuan)料未(wei)分解(jie)時,它們已(yi)經(jing)分解(jie),變(bian)成暗色、黃褐色以至黑(hei)色,成型時形成黑(hei)點(dian)、雜質。
二、生產中因外界的原因產生的黑點、雜質非常普遍,而且出現后十分頑固。
1、模具(ju)材質(zhi)不(bu)好,分型面(mian)或成型面(mian)或碰穿面(mian)都會掉鐵粉,造成黑點。
2、頂(ding)針(zhen)粗糙(cao)易燒,掉鐵(tie)粉,造成黑點(dian)。
3、滑塊磨鐵(tie)沫粉,造成黑點。
4、滑塊里面漏水(shui)生(sheng)銹(xiu)或其它污漬(zi),銹(xiu)和污漬(zi)被滑塊活動飛出,落在制品上會(hui)形(xing)成黑點。
黑點辨別:
如黑(hei)(hei)(hei)點(dian)出(chu)現(xian)(xian)在(zai)整(zheng)個(ge)制(zhi)品表(biao)面(mian)上,且制(zhi)件深處有黑(hei)(hei)(hei)點(dian),應(ying)屬(shu)(shu)于(yu)成(cheng)型前黑(hei)(hei)(hei)點(dian);如黑(hei)(hei)(hei)點(dian)只出(chu)現(xian)(xian)在(zai)表(biao)面(mian),應(ying)屬(shu)(shu)成(cheng)型中黑(hei)(hei)(hei)點(dian)。如同時只分布在(zai)表(biao)面(mian)特定區域,則(ze)屬(shu)(shu)于(yu)成(cheng)型中黑(hei)(hei)(hei)點(dian)無疑;如黑(hei)(hei)(hei)點(dian)較大(一般在(zai)0.5~1mm),應(ying)屬(shu)(shu)于(yu)原料碳化黑(hei)(hei)(hei)點(dian);
如同時(shi)黑點(dian)發暗(an)、脆、膨(peng)松多孔,可判定為碳化黑點(dian):如黑點(dian)密度(du)特別(bie)大,檢查原(yuan)(yuan)料(liao)無明顯雜(za)質,一般應(ying)屬剛(gang)換料(liao)后原(yuan)(yuan)先料(liao)末清(qing)干凈的(de)(de)現象,否則(ze)應(ying)查料(liao)的(de)(de)原(yuan)(yuan)因。
三、解決措施:
1.對成型雜質(zhi)的,都是因異物混入料中形成了黑點,必須嚴格(ge)控(kong)制(zhi)生產(chan)、包(bao)裝、貯藏(zang)、運輸、開(kai)報(bao)、混料至料筒的各個(ge)環節的清潔(jie)。
2.對(dui)碳(tan)化黑點,應嚴格控(kong)制加工溫度,實際生產中(zhong),表示加工溫度和實際加工溫度是有差別的。對(dui)同一(yi)設備而言,不(bu)同背(bei)壓,不(bu)同周期(qi)(qi)時(shi)(shi)間,不(bu)同的一(yi)次(ci)性(xing)射(she)出量,不(bu)同的熱(re)電偶(ou)(ou)插放位置(zhi),會(hui)造(zao)成同樣(yang)加工溫度下料(liao)碳(tan)化、降解(jie)趨勢不(bu)同。具體(ti)說,表示溫度相(xiang)同時(shi)(shi),背(bei)壓小,周期(qi)(qi)短,一(yi)次(ci)性(xing)射(she)出量大,熱(re)電偶(ou)(ou)插在螺筒上部時(shi)(shi),熔料(liao)降/分解(jie)趨勢弱(ruo),不(bu)易產生碳(tan)化黑點。
防止碳化黑點同時要嚴防積(ji)料,要消除螺筒、噴(pen)嘴、流道中的死角(jiao),使其(qi)轉彎處有平(ping)緩過渡,消除可(ke)能有料滯留的區域。
3.對于助劑降解沉積或已有碳化料(liao)沉積在螺(luo)紋面及螺(luo)筒壁(bi)上的(de)黑(hei)點。一(yi)般隨生產進行,這些黑(hei)點會在螺(luo)筒內各(ge)種(zhong)強力(li)剪(jian)切作(zuo)用(yong)下(xia)脫離其原先附著面進入熔(rong)料(liao)中(zhong)而被排出。這種(zhong)“排出”過(guo)程(cheng)便是制品(pin)出現(xian)黑(hei)點、雜質的(de)過(guo)程(cheng)。如轉料(liao)換(huan)色生產中(zhong),這種(zhong)“排出”雜質過(guo)程(cheng)是必(bi)然的(de),我們要(yao)盡力(li)縮短這種(zhong)過(guo)程(cheng)。就是“清洗”。下(xia)為兩種(zhong)清洗方式:
1)對空(kong)熔(rong)膠清洗螺(luo)桿(熔(rong)膠后空(kong)射)。
2)進(jin)射(she)臺熔(rong)膠,對空(kong)(kong)射(she)膠,再進(jin)射(she)臺熔(rong)膠、對空(kong)(kong)射(she)膠,如此反復進(jin)行(xing),實踐證明:清洗中,背壓(ya)起到(dao)很大作(zuo)用,熔(rong)料與螺(luo)桿強力剪切。熔(rong)膠速度(du)慢,所以熔(rong)膠時間也長。這樣的效果好,清理異物迅速。注意:背壓(ya)在沒定時有原(yuan)則——盡量(liang)高,高到(dao)螺(luo)筒剛好不會(hui)自(zi)動升(sheng)溫為(wei)止。
3)對(dui)于成型(xing)中(zhong)(zhong)黑點(dian),成型(xing)中(zhong)(zhong)黑點(dian)必定先附于型(xing)腔表面,然(ran)后被熔料裹挾固定于制品表面,所以這種黑點(dian)去除辦法及有讓它不(bu)會(hui)在型(xing)腔中(zhong)(zhong)。對(dui)確(que)定材質不(bu)良的模具,還要先確(que)定原因、確(que)定位置。
所有(you)有(you)相(xiang)對移動(dong)(dong)的型腔,模芯包括滑塊、中(zhong)子(zi)、頂針/塊,都有(you)可能燒(shao)傷(shang),確定(ding)燒(shao)傷(shang)后,要修復破損部(bu)位,另(ling)外(wai)要減(jian)小滑動(dong)(dong)部(bu)位的摩擦,加潤(run)滑油。
另外,要減小滑(hua)動部位(wei)相對(dui)運(yun)動速度,如頂進/退(tui),開合模,滑(hua)塊移動時盡量要慢,滑(hua)塊與(yu)模板間(jian)生(sheng)銹和其它污(wu)漬,要卸下(xia)滑(hua)塊,將銹和其它污(wu)漬清(qing)除干凈,將水咀扎緊。對(dui)于油(you)或水濺到模腔光滑(hua)成型(xing)面,造成黑(hei)點應該經常擦拭(shi)易(yi)出(chu)油(you)、水處,杜絕(jue)其在成型(xing)面上的(de)出(chu)現。