Идентификация и характеристический анализ распространенных дефектов литья под давлением

В процессе литья под давлением из-за влияния различных факторов, таких как свойства материала, параметры процесса и структура формы, трудно полностью избежать дефектов изделия. Эти дефекты не только влияют на внешний вид изделий, но и могут ухудшить их механические свойства и функциональные характеристики. В этой статье систематически представлены определения, характеристики и типичные случаи шести распространенных дефектов литья под давлением, что обеспечивает теоретическую основу для диагностики, предотвращения и контроля дефектов.

I. Короткий выстрел

1.1 Определение и характеристики

Короткое заполнение, также известное как неполное заполнение, относится к явлению, когда расплав пластика не может полностью заполнить полость в конце пути потока, что приводит к частичной структурной потере продукта. Чаще всего этот дефект возникает на тонкостенных участках, в углах сложных полостей или в конце пути течения расплава, проявляясь в отсутствии кромок, неполных локальных контурах изделия или недостаточном заполнении некоторых полостей в многополой форме.

1.2 Типичный случай

При производстве пластиковых корпусов игрушек, если давление течения расплава недостаточно или плохой выпуск формы, часто возникают короткие пробоины в таких деталях, как углы и выступы игрушек. Например, ушная часть игрушки с изображением мультяшного персонажа, расположенная в конце пути потока расплава с толщиной стенки всего 0,8 мм, склонна к отсутствию углов, как и в головоломке, в которой отсутствуют некоторые части, что напрямую влияет на целостность внешнего вида продукта.

(Вставьте сюда изображение дефектного продукта: пластиковый корпус игрушки с отсутствующим краем угла)

II. Пустоты

2.1 Определение и характеристики

Voids are hollow defects formed on the surface or inside the product due to gas failing to be discharged in time or uneven melt shrinkage during the filling or cooling process of the plastic melt. Surface voids often appear as silver streaks or tiny pits, while internal voids are closed cavities in the thick-walled areas of the product, which can be observed through light transmission detection.

2.2 Типичный случай

При производстве прозрачных пластиковых стаканчиков, если сырье недостаточно высушено или скорость впрыска слишком высока, на дне стакана (толстостенная область) могут образоваться внутренние пустоты. При наблюдении через свет можно увидеть круглые полости диаметром 0,5–2 мм, которые не только влияют на светопропускание продукта, но также могут снизить его прочность на сжатие, что приводит к растрескиванию во время использования.

(Вставьте сюда изображение продукта с дефектом пустот: прозрачный пластиковый стаканчик с внутренними пустотами)

III. Следы ожогов

3.1 Определение и характеристики

Следы прижога — это коричневые или черные полосы или обугленные следы, образующиеся на поверхности изделия из-за чрезмерного времени пребывания расплава в стволе или полости, либо разложения полимера, вызванного сдвиговым перегревом. В тяжелых случаях газ, образующийся при разложении, также может образовывать точечные отверстия или серебряные полосы в области дефекта.

3.2 Типичный случай

При производстве электротехнических пластиковых корпусов (таких как задние крышки телевизоров), если температура сопла слишком высока (превышает температуру термостойкости материала) или расплав остается в мертвом углу полости, на поверхности могут появиться неравномерные коричневые следы подгорания. Эти следы не только ухудшают внешний вид, но и могут сопровождаться ухудшением механических свойств материала, в результате чего ударная вязкость оболочки снижается на 10-20%.

(Вставьте сюда изображение изделия с дефектом в виде следов подгорания: электрический пластиковый корпус с коричневыми следами подгорания)

IV. Серебряные полосы

4.1 Определение и характеристики

Серебряные полосы – это серебристо-белые полосы, перпендикулярные направлению основного напряжения, образующиеся на поверхности или внутри полимера под действием растягивающего напряжения. Причинами являются помехи газа, деградация расплава или неравномерная кристаллизация. Поверхностные серебряные полосы выглядят как тонкие бороздки с необычным блеском, тогда как внутренние серебряные полосы представляют собой линейные следы, образованные агрегацией крошечных пузырьков, обычно встречающихся в продуктах, изготовленных из материалов с высокой текучестью (таких как АБС и ПК).

4.2 Типичный случай

При производстве пластиковых корпусов мобильных телефонов, если сырье содержит следовые количества влаги или плохой выхлоп пресс-формы, на поверхности корпуса, особенно возле литника, могут появиться радиальные серебряные полосы. Эти полосы шириной около 0,1-0,3 мм отражаются под светом серебристо-белого цвета, серьезно влияя на декоративность и признание продукта на рынке.

(Вставьте сюда изображение продукта с дефектом серебряных полос: пластиковый корпус мобильного телефона с серебряными полосами)

V. Деформация

5.1 Определение и характеристики

Под короблением понимается дефект деформации, при котором изделие не принимает заданную форму, но подвергается деформации поверхности. Коробление пластиковых деталей вызвано неравномерной усадкой отлитых пластиковых деталей. Его суть заключается в анизотропии усадки расплава при охлаждении или чрезмерном градиенте температуры формы, вызывающем изгиб, скручивание или коробление изделия, что характерно для плоских и длинных полосовых изделий.

5.2 Типичный случай

При производстве пластиковых вешалок, если разница температур между передней и задней формами превышает 15 ℃ или время выдержки недостаточно, часть крючка склонна к изгибу вверх (величина коробления может достигать 3-5 мм). Эта деформация не только влияет на несущую способность вешалки, но также может сделать невозможным аккуратное штабелирование во время упаковки, что увеличивает затраты на хранение.

(Вставьте сюда изображение продукта с дефектом деформации: погнутая и деформированная пластиковая вешалка)

VI. Линии сварки

6.1 Определение и характеристики

Линии сварного шва представляют собой линейные следы, образующиеся при плохом проплавлении границ раздела из-за перепада температуры при встрече двух и более потоков расплава в полости. Их механические свойства обычно ниже, чем у окружающих участков (прочность на разрыв может снизиться на 10–30%), а поверхность выглядит как матовые полосы, которые в тяжелых случаях могут иметь впадины или крошечные трещины.

6.2 Типичный случай

Из-за сложной структуры автомобильных пластиковых внутренних деталей (например, приборных панелей) расплаву необходимо заполнять полость через множество затворов, и на стыках полостей легко образуются линии сварки. Эти следы не только влияют на внешний вид салона, но и могут стать точками концентрации напряжений, приводящими к растрескиванию из-за вибрации при длительной эксплуатации.

(Вставьте сюда изображение изделия с дефектом линии сварного шва: пластиковая деталь салона автомобиля с очевидными линиями сварного шва)