Что вызывает образование пузырей при литье пластмасс под давлением?

Пузыри - один из самых распространенных дефектов при литье пластмасс под давлением, негативно влияющий на внешний вид и эксплуатационные характеристики деталей. Но что именно вызывает появление пузырей?

В этом полном руководстве вы, как профессионал производитель литья пластмасс под давлениемМы рассмотрим различные причины возникновения пузырей, начиная от проблем с материалами, машинами и пресс-формами и заканчивая технологическими параметрами. Поняв, что стоит за этими дефектами, вы сможете предпринять целенаправленные профилактические и корректирующие действия для безупречного производства.

Что вызывает пузыри при литье пластмасс под давлением: Основные источники

Пузырьки возникают, когда газы попадают в пластик во время формовки. Давайте рассмотрим типичных виновников образования пузырьков:

Недостаточная сушка

Многие смолы легко впитывают окружающую влагу. Такие материалы, как нейлон, поликарбонат и ПЭТ, могут содержать значительное количество влаги, если их предварительно не высушить должным образом. При нагреве в бочке эта влага превращается в пар, образуя пузырьки в потоке расплава. Тщательная сушка имеет решающее значение для предотвращения образования пузырей.

Всасывание воздуха

Даже при сушке воздушные карманы все равно могут проникать в смолу. Вакуумная транспортировка после сушки сводит к минимуму попадание воздуха в гранулы. Аккуратное наливание и тщательная уборка помещений также позволяют избежать загрязнения.

Турбулентный поток

Чрезмерная скорость впрыска вызывает турбулентное, неламинарное течение расплава. Это хаотичное движение втягивает воздух в полимер, образуя микропузырьки. Более медленный ламинарный поток предотвращает захват газа.

Деградация материала

Длительное хранение смолы в бочке приводит к ее деградации из-за чрезмерного воздействия тепла. Пониженная вязкость деградировавшего пластика позволяет газообразным побочным продуктам смешиваться с ним, вызывая образование пузырьков.

Плохая вентиляция

Неправильная конструкция вентиляционных отверстий пресс-формы не позволяет воздуху выходить из полости во время заполнения. Газам некуда выходить, и у них нет другого выхода, кроме как оставаться в виде пузырьков.

Преждевременное замораживание

Более низкая температура пресс-формы ускоряет скорость застывания фронта потока до полного выхода газов. Более быстрое застывание задерживает пузырьки внутри, препятствуя их выходу.

Определив, какие факторы способствуют возникновению "пузырей" в вашем приложении, вы сможете разработать целенаправленные контрмеры. Далее мы рассмотрим проверенные способы устранения каждого из них.

Как предотвратить появление пузырей: Решения для каждой коренной причины

Четко понимая причину появления пузырьков, мы можем применить индивидуальные способы их устранения для безупречного литья под давлением:

Тщательная сушка материала

Пластмассы, склонные к поглощению влаги, такие как нейлон и ПЭТФ перед формованием необходимо высушить до содержания менее 0,2%, обычно с помощью влагопоглощающих сушилок. Это предотвращает образование пузырьков пара.

Осторожное обращение со смолой

После сушки используйте закрытые вакуумные конвейеры для транспортировки гранул. Избегайте перемещения и насыпания на открытом воздухе, что позволяет заглатывать воздух. Бережное обращение позволяет сохранить материал без пузырьков.

Консервативная скорость инъекции

Более медленные, ламинарные профили потока предотвращают турбулентность и захват воздуха. Заданная скорость впрыска зависит от вязкости и характеристик потока каждого материала.

Внимательно следите за размером выстрела

Соответствие объема дроби геометрии детали позволяет избежать длительного воздействия тепла, которое может привести к разрушению пластика. Сочетание с достаточным противодавлением также обеспечивает надлежащую подушку.

Улучшение конструкции вентиляционных отверстий

Правильно подобранные глубина, диаметр, расположение и угол наклона вентиляционных отверстий облегчают удаление воздуха из полости во время заполнения. Вакуумные вентиляционные отверстия дополнительно улучшают удаление пузырьков.

Обеспечение достаточной температуры формы

В пределах допустимых значений использование более теплых форм позволяет дольше сохранять текучесть материалов, давая время газам полностью выйти, прежде чем они застынут.

Вместо того чтобы исправлять проблемы задним числом, этот проактивный подход позволяет устранить первопричины для их постоянного предотвращения. Теперь давайте посмотрим, как эти решения применяются на реальном примере.

Конкретный пример: Устранение пузырьков в прозрачных деталях

Производитель медицинского оборудования боролся за безупречную оптическую чистоту формованных козырьков, но в результате столкнулся с проблемой единичных пузырьков на изогнутых участках. Методичное устранение первопричин позволило в конечном итоге избавиться от пузырьков.

Шаг 1: Тщательная сушка

Несмотря на использование PC, гигроскопичной смолы, специальная сушка не проводилась. Колесная сушилка с влагопоглотителем, установленная на 250°F в течение не менее 4 часов, последовательно высушивала детали при влажности 0,1%.

Шаг 2: Настройка динамики потока

Высокие скорости впрыска приводили к турбулентности в середине заполнения, так как единственный маленький затвор не справлялся. Снижение скорости позволило создать ламинарный поток, а второй затвор сбалансировал заполнение.

Шаг 3: Увеличение пропускной способности вентиляции

Изначально на большую 14-дюймовую изогнутую область приходилось только два маленьких вентиляционных отверстия. Добавление более широких отверстий обеспечило выход газов.

Комбинирование изменений в материале, пресс-форме и технологическом процессе в соответствии с изложенными ранее принципами позволяет получать безупречные детали без пузырьков в больших объемах.

Устранив причины возникновения пузырьков с помощью специально разработанных решений, этот производитель добился точной чистоты, соответствующей строгим медицинским стандартам. Ключевым моментом было правильное выявление и устранение первопричин.

Подготовка стратегии профилактики

Хотя исправления, сделанные после производства, дают определенный эффект, для окончательного предотвращения появления пузырьков требуется подход "сверху":

• Проверка оптимальных протоколов предварительной сушки для каждого материала
• Осторожно обращайтесь со смолами, чтобы избежать попадания воздуха в организм
• Составьте план консервативного заполнения инъекций
• Внимательно следите за объемом выстрелов
• Усиленное вентиляционное отверстие для идеального удаления воздуха
• Обеспечьте достаточный нагрев формы в течение времени вентиляции

Вместо того чтобы реагировать на симптомы, эта проактивная философия останавливает пузыри у источника, обеспечивая безупречное и устойчивое производство. Всего несколько небольших изменений - и разница огромна!

В сочетании с надежным контролем процесса и научным формованием отсутствие пузырьков становится достижимым показателем, обеспечивая идеальное качество поверхности и оптимальную структурную целостность.

Благодаря осознанному, основанному на первопричинах взгляду на дефекты в виде пузырьков, переработчики пластмасс могут перейти от борьбы с пузырьками к их полному исчезновению с помощью фундаментальных передовых методов. Результат - максимальная производительность и эстетика.