Risoluzione dei problemi del processo di stampaggio a iniezione: Una guida per trovare e risolvere i problemi dello stampaggio a iniezione

La risoluzione dei problemi nel processo di stampaggio a iniezione è un'abilità fondamentale per chiunque lavori nella produzione di plastica. Essendo un metodo di produzione intricato e caratterizzato da molte variabili, inevitabilmente si verificano problemi che richiedono una rapida identificazione e la risoluzione di problemi per evitare costosi tempi di inattività. In questa guida completa, come professionista produttore di stampaggio a iniezioneIn questa sede verranno illustrate metodologie collaudate di risoluzione dei problemi per risolvere in modo efficiente i difetti e stabilizzare i processi.

Introduzione

Il Risoluzione dei problemi per il processo di stampaggio a iniezione comporta misure sia reattive che proattive. Gli sforzi reattivi consistono nell'affrontare i difetti nel momento in cui si verificano, attraverso l'analisi sistematica delle cause e la correzione. Gli sforzi proattivi ottimizzano i processi per la stabilità attraverso una solida configurazione delle macchine, il controllo dei processi e gli studi di capacità.

La padronanza dei principi di risoluzione dei problemi è essenziale per gli stampatori a iniezione che cercano l'eccellenza operativa. Individuando tempestivamente i problemi e identificando rapidamente le soluzioni, le aziende di trasformazione possono ottenere una maggiore produttività, una riduzione degli scarti/lavorazioni, un miglioramento della qualità e una riduzione dei costi.

Un approccio strutturato alla risoluzione dei problemi di stampaggio a iniezione

Una risoluzione efficace dei problemi richiede una struttura che consenta di esaminare metodicamente i potenziali problemi. Le fasi includono di solito:

Ispezione accurata

Controllare attentamente che il pezzo non presenti difetti e misurare le dimensioni critiche. Le foto aiutano l'analisi. Pulire lo stampo e assicurarsi che i componenti mobili funzionino correttamente.

Comprendere le condizioni di base

Confrontare i setpoint di processo con linea di base parametri di un processo convalidato. Esaminare le liste di controllo per la preparazione di macchine, materiali e stampi.

Analizzare le cause principali

Valutare i possibili fattori di processo, materiale, stampo e macchina in base al modello di difetto. Analizzare le tendenze utilizzando i dati di processo.

Implementare le soluzioni

Le azioni correttive devono affrontare direttamente le cause principali, a partire dalla regolazione delle condizioni di processo. Le modifiche all'hardware vengono effettuate solo se necessarie.

Confermare i risultati

Eseguire test per confermare la completa risoluzione del problema. Aggiornare la documentazione del processo e condividere i risultati tra i team per evitare che si ripetano.

Esaminiamo ora alcuni dei difetti più comuni nello stampaggio a iniezione e i consigli pratici per affrontarli in modo efficiente.

Difetti comuni dello stampaggio a iniezione e soluzioni

Curvatura

Per deformazione si intende la distorsione o la torsione del pezzo stampato dopo l'espulsione. Si verifica a causa di un ritiro non uniforme, in genere dovuto a spessori di parete non uniformi o a variazioni di raffreddamento. La deformazione è comune nei pezzi piatti e di grandi dimensioni con nervature minime per la rigidità strutturale.

Cause

• Raffreddamento non uniforme da sezioni spesse e sottili
• Orientamento da alte velocità di iniezione
• Tensioni residue di stampaggio
• Espulsione prima della corretta solidificazione

Soluzioni

• Ottimizzare i circuiti di raffreddamento per un raffreddamento uniforme
• Ridurre la velocità di iniezione e confezionare a pressioni inferiori
• Aumentare la temperatura dello stampo per ridurre le variazioni di viscosità
• Ritardare l'espulsione fino a quando la temperatura della plastica non si abbassa sufficientemente.

Segni di lavandino

I segni di affondamento sono piccole depressioni lucide nello stampo dovute a un'insufficiente pressione di imballaggio. Compaiono spesso quando lo spessore delle pareti cambia bruscamente. Di natura estetica, gli avvallamenti possono essere ammaccature poco profonde o crateri profondi, a seconda dello spessore del pezzo.

Cause

• Basse pressioni di iniezione o di impaccamento
• Blocco anticipato del cancello
• Alta temperatura dello stampo
• Tempo di raffreddamento insufficiente

Soluzioni

• Aumentare la pressione dell'impacco, il tempo e la velocità di iniezione della massa fusa.
• Aumentare la dimensione dei colpi e ridurre l'ammortizzazione
• Spostare il cancello in aree più spesse
• Temperature di fusione e di stampo più basse

Scatti brevi

I colpi corti si riferiscono a un riempimento incompleto dello stampo con conseguenti sezioni mancanti, di solito le più lontane dalla porta. I pezzi presentano linee frontali di flusso visibili dove la plastica ha smesso di muoversi. Le riprese brevi sono dovute a un volume di materiale, a una temperatura o a una pressione insufficienti per riempire completamente lo stampo.

Cause

• Basse velocità o pressioni di iniezione
• Congelamento precoce del cancello
• Eccessiva viscosità
• L'umidità inibisce il flusso
• Bocchette tappate che intrappolano i gas

Soluzioni

• Aumento della dimensione dei pallini, della velocità di iniezione e della temperatura di fusione
• Aumentare la pressione del pacco/tenere la pressione, tempo
• Garantire una profondità di sfiato adeguata
• Asciugare il materiale secondo le specifiche

Flash

Il flashing consiste in sottili strati di plastica con sporgenze simili a pinne lungo le linee di divisione dello stampo, i perni di espulsione, le guide o gli inserti. L'infiammabilità si verifica quando la forza di serraggio non è sufficiente a resistere alle pressioni di iniezione, consentendo alle facce dello stampo di separarsi leggermente.

Cause

• Pressione o velocità di iniezione elevate
• Forza di serraggio dello stampo insufficiente
• Profondità di sfiato non corretta
• Cattivo allineamento delle piastre dello stampo

Soluzioni

• Riduzione della pressione di iniezione e aumento del tempo
• Aumentare il tonnellaggio della pinza o la pressione di alimentazione
• Regolare la profondità della terra del flash
• Migliorare l'allineamento e la lavorazione degli stampi

Segni di bruciatura

Le bruciature si riferiscono a macchie e striature scurite o scolorite su un pezzo stampato, di solito in prossimità di porte, prese d'aria o guide. Le bruciature sono dovute al surriscaldamento di queste aree a flusso limitato, a causa del taglio eccessivo o della mancanza di raffreddamento.

Cause

• Elevata velocità di iniezione che aumenta il calore di taglio
• Cattiva progettazione di cancelli, guide e terreni
• Mancanza di raffreddamento vicino ai cancelli
• Problemi di compatibilità dei materiali

Soluzioni

• Ridurre le velocità e le pressioni di iniezione
• Aggiornamento di cancelli, guide e ugelli
• Aggiungere canali di raffreddamento vicino al gate
• Garantire un'adeguata essiccazione del materiale

Jetting

Il jetting si riferisce alle linee di flusso o alle striature ad alta lucentezza causate dall'effetto fontana della massa fusa. Si verifica quando la massa fusa non impatta sulle pareti della cavità e crea un flusso turbolento e impetuoso. Il jetting è dovuto a velocità di iniezione elevate senza una sufficiente contropressione.

Cause

• Alta velocità di iniezione
• Bassa contropressione
• Diametro ridotto della porta
• Assenza di impingement

Soluzioni

• Ridurre la velocità di iniezione
• Aumentare la contropressione per ottenere un flusso laminare
• Dimensioni del cancello aperto per un ingresso agevole
• Impattare la fusione su costole spesse/bossoli

Vuoti

I vuoti sono piccole sacche d'aria che compaiono all'interno dei pezzi, di solito nelle aree più spesse. Si formano a causa dei gas disciolti nella fusione sottoposta a calore/pressione, che escono dalla soluzione quando la pressione si abbassa improvvisamente. I gas vengono quindi intrappolati all'interno del corpo del pezzo.

Cause

• Degassamento di umidità
• Congelamento precoce del cancello
• Bassa pressione di riempimento
• Scarsa progettazione dello sfiato

Soluzioni

• Asciugare il materiale secondo le linee guida
• Aumentare la pressione del pacco, cancelli
• Spostamento dei cancelli nelle sezioni più pesanti
• Aggiungere bocchette di ventilazione di dimensioni adeguate

Linee di flusso

Le linee di flusso si riferiscono alle linee di saldatura visibili lungo i confini del fronte di flusso derivanti dal flusso della fontana. Si presentano come increspature o rugosità superficiali in linea con il flusso di fusione, accentuate dagli additivi orientanti. Le linee di flusso indicano l'impaccamento prima del congelamento delle porte.

Cause

• Basse temperature di fusione
• Velocità di riempimento lenta che consente la formazione di pelli
• Raffreddamento non uniforme
• Forme geometriche che causano la divisione del flusso

Soluzioni

• Aumentare le temperature di fusione e stampo
• Aumentare i tassi di riempimento dell'iniezione
• Equalizzare gli spessori delle pareti delle sezioni
• Angoli interni arrotondati

Difetti di superficie

I difetti di superficie riguardano le texture stampate che causano un'estetica scadente invece di un'elevata lucentezza progettata. Sono dovuti a riempimenti, umidità o altri contaminanti che alterano la finitura della superficie. I tipi di difetti variano da buche, striature e fossette a texture di pelle ruvida.

Cause

• CarryoverContaminazione incrociata
• Scarsa lucidatura dello stampoImmunità nei materialiBlush della portaRegolamenti con contaminanti

Soluzioni

• Sequenza di produzione
• Pulizia dalla muffa
• Le asciugatrici funzionano correttamente
• Sfiato
• Cicli più brevi
• Macinazione pulita

Striature di colore

Le striature di colore consistono in una distribuzione non uniforme del colore nella parte stampata, che appare come strisce chiare/scure. Il risultato è una scarsa dispersione dei coloranti nella resina o una fusione non omogenea. Il taglio o le temperature elevate degradano gli additivi.

Cause

• Miscelazione inadeguata
• Intasamento parziale dei canali caldi
• Tempo di residenza della resina eccessivo
• Elevato numero di giri della vite, velocità di iniezione

Soluzioni

• Aumentare la contropressione e il numero di giri della vite
• Pulire completamente i canali caldi
• Riduzione dei cicli e dei tempi di permanenza
• Velocità di iniezione più basse

Segni di strombatura

I segni di strombatura si riferiscono a striature argentate che si irradiano in modo irregolare dai fronti di flusso causati da una piccola separazione degli strati di fusione. All'esame ingrandito assomigliano a crepe. Le striature sono dovute a contaminazione, umidità o decomposizione nelle zone di taglio.

Cause

• Surriscaldamento e degrado dei materiali
• L'umidità intrappolata si spegne in un lampo
• Contaminazione da regrind
• Riscaldamento eccessivo del taglio

Soluzioni

• Temperature della canna più basse
• Asciugare correttamente i materiali
• Eliminare le fonti di contaminazione
• Aumentare la profondità di sfiato

Linee di saldatura

Le linee di saldatura sono linee di giunzione visibili dove si incontrano fronti di fusione separati. Hanno una resistenza inferiore a quella del materiale sfuso. La pressione di mantenimento deve imballare lo stampo prima che le pelli si congelino completamente in una linea di maglia debole.

Cause

• Formazione prematura della pelle
• Basse temperature di fusione
• Raffreddamento non uniforme
• Sfogo improprio

Soluzioni

• Aumentare le temperature di fusione/stampo
• Aumentare i tassi di riempimento dell'iniezione
• Equalizzare gli spessori delle sezioni
• Allargare gli sfiati per i gas intrappolati

Fragilità

La fragilità si riferisce alla perdita di forza d'urto o di duttilità delle parti, causando cricche o fratture sotto sforzo. Riempitivi, rinforzi e pigmenti possono infragilire i materiali. Anche la degradazione termica o meccanica riduce la tenacità.

Cause

• Contaminazione da materiali degradati o da miscele incrociate di resine
• Eccessivi riempimenti che riducono la resistenza agli urti
• Surriscaldamento dovuto a forti sollecitazioni o temperature elevate
• Vuoti interni che innescano la propagazione delle cricche

Soluzioni

• Prevenire la contaminazione incrociata
• Ottimizzare i carichi di riempimento per la resistenza all'impatto
• Temperature di processo più basse
• Aumentare la pressione di riempimento per ridurre al minimo i vuoti

Risoluzione efficace dei problemi di stampaggio a iniezione

Imparare a riconoscere rapidamente i difetti, a valutarne le cause profonde e a individuare le azioni correttive separa gli stampatori a iniezione di livello medio da quelli d'élite. Lo sviluppo del controllo del processo attraverso i principi dello stampaggio scientifico riduce al minimo la risoluzione dei problemi.

Sfruttando un approccio strutturato e questa panoramica dei problemi di stampaggio più comuni, le aziende di trasformazione possono ottenere tempi di attività, rendimenti e capacità elevati. Padroneggiare Risoluzione dei problemi per il processo di stampaggio a iniezione stabilisce la stabilità necessaria per le operazioni snelle.