Le linee di saldatura sono uno dei difetti più comuni riscontrati nelle parti in plastica stampate a iniezione. Quando due fronti di flusso della plastica fusa convergono nello stampo, possono non fondersi completamente. Il risultato è una linea visibile sul pezzo, chiamata linea di saldatura, che indica un punto debole. Come professionista stampaggio a iniezione di plastica Il produttore condividerà le 4 cause principali dei difetti della linea di saldatura e alcune soluzioni per prevenirli.
Perché le linee di saldatura sono importanti nelle parti stampate a iniezione
A prima vista, linee di saldatura possono sembrare un problema puramente estetico. Ma in realtà hanno un impatto negativo sulla resistenza e sulla durata dei componenti stampati a iniezione.
Ad esempio, le parti in plastica con difetti nelle linee di saldatura sono più inclini a creparsi o rompersi in quei punti quando sono sottoposte a stress. Questa fragilità pone problemi di sicurezza per prodotti come parti di automobili o dispositivi medici.
Inoltre, le linee di saldatura alterano l'aspetto estetico degli articoli in cui la finitura superficiale è importante. Possono quindi ridurre l'attrattiva commerciale di beni di consumo come le custodie per l'elettronica o i blocchi da costruzione giocattolo.
È evidente che le linee di saldatura presentano conseguenze funzionali ed economiche che i produttori non possono ignorare. Esaminiamo quali sono le cause durante il processo di stampaggio a iniezione.
Cosa causa le linee di saldatura nello stampaggio a iniezione? 4 cause principali
Durante l'esecuzione di stampi a iniezione, i fronti di flusso della plastica possono separarsi e ricongiungersi in diverse situazioni:
1. Ostacoli nella cavità dello stampo
Fori, bordi, inserti e altre ostruzioni nell'attrezzatura dello stampo deviano temporaneamente il flusso di plastica fusa in due o più percorsi. Quando i flussi si ricongiungono lungo il lato posteriore dell'ostacolo, la temperatura o la pressione inadeguata impedisce loro di fondersi nuovamente in un'unica massa omogenea.
I perni d'anima utilizzati per creare aperture interne come fori o filettature sono cause comuni di linee di saldatura. Un altro esempio sono le camme e le slitte ad azione laterale che si ritraggono durante l'iniezione e si estendono nella cavità dello stampo prima della solidificazione.
2. Stampi a più cavità
Gli stampi contenenti due o più cavità separate con punti di iniezione dedicati dividono intrinsecamente la pressione di iniezione. Questo flusso diviso converge da qualche parte all'interno del sistema di canali di scorrimento durante il percorso verso le cavità. Il punto di confluenza tende a produrre linee di saldatura ricorrenti da parte a parte.
Anche se la riduzione al minimo delle porte può essere utile, la maggior parte degli stampi multicavità presenterà in qualche misura linee di saldatura. I costruttori di stampi più accorti cercheranno di localizzarle in aree sottili e non critiche durante la progettazione.
3. Stock di pareti non uniformi
Quando le parti in plastica comprendono sia sezioni a parete spessa che a parete sottile, i fronti di fusione che attraversano queste aree si solidificano a velocità diverse. Il flusso a parete spessa, più lento, e quello a parete sottile, più veloce, finiscono per incontrarsi a valle, senza riuscire a unificarsi correttamente.
Le transizioni improvvise nello spessore della parete agiscono esse stesse come ostruzioni al flusso, biforcando il flusso di fusione fino a quando non si ricongiunge lungo il lato posteriore. La graduale riduzione delle variazioni di spessore consente una convergenza più uniforme del flusso, riducendo il rischio di linee di saldatura.
4. Ventilazione non corretta
I gas intrappolati rappresentano un altro ostacolo alla conciliazione di due fronti di flusso di fusione nella cavità dello stampo. Senza uno sfiato adeguato, le sacche d'aria vengono compresse tra i flussi convergenti anziché fuoriuscire dall'attrezzatura dello stampo.
Questo provoca un punto caldo localizzato dovuto alla rapida compattazione del gas. In casi estremi, il picco di temperatura degrada il materiale plastico. polimerolasciando un evidente segno di bruciatura nero o marrone. Casi più benigni, con un modesto intrappolamento d'aria, interrompono comunque la corretta fusione tra gli strati di flusso, dando luogo a un difetto di saldatura sottile.
Come prevenire le linee di saldatura dello stampaggio a iniezione
Idealmente, i componenti dovrebbero essere progettati in modo da evitare completamente le ostruzioni e le perturbazioni del flusso. Tuttavia, per la maggior parte degli articoli commerciali, alcune irregolarità sono inevitabili.
Fortunatamente, le regolazioni dell'attrezzatura dello stampo e l'ottimizzazione dei parametri di lavorazione possono ridurre al minimo i fenomeni di saldatura:
- Aumenta la velocità di riempimento dell'iniezione per ottenere fronti di fusione più caldi per una migliore saldatura del flusso.
- Aumentare la pressione di iniezione per migliorare la miscelazione del flusso turbolento dei fronti convergenti.
- Aumentare le temperature della botte per ridurre la viscosità e migliorare la capacità di fusione.
- Spostare le posizioni dei cancelli per modificare le aree dei difetti di saldatura sui pezzi.
- Aggiungete delle prese d'aria, aumentate le distanze e migliorate i percorsi di evacuazione dell'aria nelle aree con problemi di muffa.
- Utilizzare sistemi a canale caldo per mantenere temperature di fusione più elevate durante il riempimento della cavità.
- Standardizzare le variazioni di stock di parete tra sezioni spesse e sottili.
- Abbassare gradualmente la pressione di iniezione di picco con una regolazione del trasferimento di velocità/pressione.
- Aumentare la temperatura dello stampo per rallentare il raffreddamento e prolungare il tempo di fusione del flusso.
Anche se in alcuni componenti stampati a iniezione possono persistere piccole linee di saldatura dopo l'implementazione di questi rimedi, l'obiettivo è quello di controllarne le dimensioni e la posizione. In questo modo si evitano i principali punti deboli o difetti visivi.
L'ispezione accurata dei campioni di pre-produzione fornisce un feedback prezioso per affinare le impostazioni ottimali del processo e il controllo della consegna del materiale. Questa messa a punto riduce la prevalenza della linea di saldatura prima della produzione ufficiale.
Conclusione
In sintesi, le linee di saldatura compaiono quando due fronti di flusso non riescono a ricombinarsi durante il riempimento della cavità nello stampaggio a iniezione. Tra le cause più comuni vi sono le ostruzioni dello stampo, le porte a più punti, le pareti irregolari e la scarsa ventilazione.
Mentre i piccoli difetti di saldatura rovinano solo l'estetica, quelli più gravi compromettono la resistenza e il funzionamento del pezzo in quei punti. Stampi accuratamente progettati e parametri di lavorazione raffinati riducono al minimo le separazioni di flusso problematiche. In questo modo si ottengono componenti in plastica più consistenti e privi di difetti.
Quali sono, secondo voi, le cause principali dei problemi legati alla linea di saldatura nelle vostre applicazioni di stampaggio a iniezione? Sono più preoccupanti i difetti visivi o gli impatti funzionali? Condividete le vostre esperienze e i vostri pensieri qui sotto!
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