Linie zgrzewu są jedną z najczęstszych wad występujących w formowanych wtryskowo częściach z tworzyw sztucznych. Gdy dwa fronty przepływu roztopionego tworzywa sztucznego zbiegają się w formie, mogą nie w pełni połączyć się ze sobą. Rezultatem jest widoczna linia na części zwana linią zgrzewu, która wskazuje słaby punkt. Jako profesjonalista formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych Producent podzieli się 4 podstawowymi przyczynami wad linii spawalniczych i kilkoma rozwiązaniami, aby im zapobiec.
Dlaczego linie spoin mają znaczenie w przypadku części formowanych wtryskowo?
Na pierwszy rzut oka, linie spawania mogą wydawać się kwestią czysto kosmetyczną. W rzeczywistości jednak mają one negatywny wpływ na wytrzymałość i trwałość elementów formowanych wtryskowo.
Na przykład plastikowe części z wadami linii spawu są bardziej podatne na pękanie lub łamanie w tych miejscach, gdy są poddawane naprężeniom. Taka kruchość stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa produktów takich jak części samochodowe czy urządzenia medyczne.
Dodatkowo, linie spoin zniekształcają estetyczny wygląd przedmiotów, w przypadku których ważne jest wykończenie powierzchni. Mogą więc zmniejszać atrakcyjność handlową towarów konsumpcyjnych, takich jak obudowy elektroniki lub klocki konstrukcyjne.
Oczywiste jest, że linie spoin mają konsekwencje funkcjonalne i ekonomiczne, których producenci nie mogą zignorować. Przyjrzyjmy się, co je powoduje podczas procesu formowania wtryskowego.
Co powoduje powstawanie linii spawu w formowaniu wtryskowym? 4 podstawowe przyczyny
Podczas formowania wtryskowego fronty przepływu tworzywa sztucznego mogą się rozdzielać i łączyć w kilku sytuacjach:
1. Przeszkody we wnęce formy
Otwory, krawędzie, wkładki i inne przeszkody w oprzyrządowaniu formy tymczasowo przekierowują przepływ stopionego tworzywa sztucznego na dwie lub więcej ścieżek. Gdy przepływy ponownie łączą się wzdłuż tylnej strony przeszkody, nieodpowiednia temperatura lub ciśnienie uniemożliwiają ich ponowne zmieszanie w jeden jednorodny stop.
Kołki rdzeniowe używane do tworzenia otworów wewnętrznych, takich jak otwory lub gwinty, są częstą przyczyną powstawania linii spoin. Innym przykładem są krzywki i suwaki bocznego działania, które cofają się podczas wtrysku, a następnie wysuwają się do gniazda formy przed zestaleniem.
2. Formy wielokomorowe
Formy zawierające dwie lub więcej oddzielnych wnęk z dedykowanymi punktami wlewowymi z natury dzielą ciśnienie wtrysku. Ten podzielony przepływ zbiega się gdzieś w układzie kanałów w drodze do wnęk. Miejsce łączenia ma tendencję do tworzenia powtarzających się linii spoin między częściami.
Chociaż minimalizacja bram może pomóc, większość form wielogniazdowych będzie w pewnym stopniu wykazywać linie spawania. Doświadczeni producenci form będą próbowali zlokalizować je w subtelnych, niekrytycznych obszarach podczas projektowania.
3. Nierówna powierzchnia ściany
Tam, gdzie części z tworzyw sztucznych zawierają zarówno sekcje grubościenne, jak i cienkościenne, fronty stopu przepływające przez te obszary zestalają się w różnym tempie. Wolniejszy przepływ grubościenny i szybszy przepływ cienkościenny ostatecznie łączą się ze sobą, potencjalnie nie łącząc się prawidłowo.
Nagłe przejścia w grubości ścianki same w sobie działają jak przeszkody w przepływie, rozwidlając strumień stopionego materiału, aż do ponownego połączenia wzdłuż tylnej strony. Stopniowe zwężanie wszelkich zmian grubości umożliwia bardziej równomierną konwergencję przepływu przy zmniejszonym ryzyku wystąpienia linii spoiny.
4. Niewłaściwe odpowietrzanie
Uwięzione gazy stanowią kolejną przeszkodę w pogodzeniu dwóch frontów przepływu stopu w gnieździe formy. Bez odpowiedniego odpowietrzenia, kieszenie powietrza są sprężane między zbiegającymi się przepływami, zamiast wydostawać się z oprzyrządowania formy.
Powoduje to lokalny gorący punkt spowodowany szybkim zagęszczaniem gazu. W skrajnych przypadkach wysoka temperatura powoduje degradację tworzywa sztucznego polimerpozostawiając charakterystyczny czarny lub brązowy ślad przypalenia. Łagodniejsze przypadki z niewielkim uwięzieniem powietrza nadal przerywają prawidłowe stapianie między warstwami ściegu, powodując włoskowate wady spoiny.
Jak zapobiegać powstawaniu linii spawów w formowaniu wtryskowym?
W idealnej sytuacji części powinny być zaprojektowane tak, aby całkowicie uniknąć przeszkód i zakłóceń przepływu. Jednak w przypadku większości produktów komercyjnych pewne nieprawidłowości są nieuniknione.
Na szczęście dostosowanie oprzyrządowania formy i zoptymalizowane parametry przetwarzania mogą zminimalizować występowanie linii zgrzewu:
- Zwiększ prędkość wtrysku, aby zapewnić gorętsze czoła stopionego materiału dla lepszego spawania przepływowego.
- Zwiększenie ciśnienia wtrysku w celu zwiększenia mieszania przepływu turbulentnego zbiegających się frontów.
- Podwyższenie temperatury beczki w celu zmniejszenia lepkości i poprawy zdolności stapiania.
- Zmiana położenia bramy w celu zmiany obszarów wad spawalniczych na częściach.
- Dodaj otwory wentylacyjne, zwiększ prześwity i popraw drogi ewakuacji powietrza w obszarach, w których występuje pleśń.
- Używaj systemów gorącokanałowych do utrzymywania wyższych temperatur topnienia podczas wypełniania wnęk.
- Standaryzacja różnic między grubymi i cienkimi sekcjami.
- Stopniowo obniżaj szczytowe ciśnienie wtrysku za pomocą ustawienia transferu prędkości/ciśnienia.
- Zwiększenie temperatury formy w celu spowolnienia chłodzenia i wydłużenia czasu stapiania.
Podczas gdy drobne linie spoin mogą utrzymywać się w niektórych komponentach formowanych wtryskowo po wdrożeniu tych poprawek, celem jest kontrolowanie ich rozmiaru i lokalizacji. Pozwala to uniknąć poważnych słabości lub wad wizualnych.
Dokładna inspekcja próbek przedprodukcyjnych zapewnia cenne informacje zwrotne, które pozwalają udoskonalić optymalne ustawienia procesu i kontrolę dostarczania materiału. Pozwala to zmniejszyć częstość występowania linii spawalniczych przed oficjalnymi seriami produkcyjnymi.
Wnioski
Podsumowując, linie spoin pojawiają się wszędzie tam, gdzie dwa fronty przepływu nie łączą się ponownie podczas wypełniania wnęki w procesie formowania wtryskowego. Najczęstsze przyczyny to przeszkody w formie, wielopunktowe bramy, nierówne ściany i słaba wentylacja.
Podczas gdy małe defekty spawalnicze tylko pogarszają estetykę, duże defekty w tych miejscach obniżają wytrzymałość i funkcjonalność części. Starannie zaprojektowane formy i dopracowane parametry przetwarzania minimalizują problematyczne separacje przepływu. Zapewnia to bardziej spójne, wolne od wad komponenty z tworzyw sztucznych.
Jak myślisz, co powoduje najwięcej problemów z linią zgrzewania w zastosowaniach formowania wtryskowego? Czy bardziej niepokojące są wady wizualne czy funkcjonalne? Podziel się swoimi doświadczeniami i przemyśleniami poniżej!
Polish 
English 
German 
Spanish 
French 
Italian