Что вызывает линии сварного шва при литье под давлением? Как их предотвратить

Линии сварки - один из самых распространенных дефектов, встречающихся в литых под давлением пластиковых деталях. Когда два фронта потока расплавленного пластика сходятся в пресс-форме, они могут не полностью соединиться друг с другом. В результате на детали образуется видимая линия, называемая линией сварки, которая указывает на слабое место. Как профессионал литье пластмасс под давлением Производитель, я расскажу о 4 основных причинах дефектов линии сварки и некоторых решениях для их предотвращения.

Почему линии сварки имеют значение для деталей, изготовленных методом литья под давлением

На первый взгляд, линии сварки могут показаться чисто косметической проблемой. Но на самом деле они негативно влияют на прочность и долговечность компонентов, изготовленных методом литья под давлением.

Например, пластиковые детали с дефектами по линии сварки более склонны к растрескиванию или разрушению в этих местах при нагрузке. Такая хрупкость создает проблемы с безопасностью для таких изделий, как автомобильные детали или медицинские приборы.

Кроме того, линии сварных швов искажают эстетический вид изделий, для которых важна чистота поверхности. Так, они могут снизить коммерческую привлекательность потребительских товаров, таких как корпуса электроники или игрушечные строительные блоки.

Очевидно, что линии сварных швов имеют функциональные и экономические последствия, которые производители не могут игнорировать. Давайте рассмотрим, что вызывает их появление в процессе литья под давлением.

Что вызывает линии сварного шва при литье под давлением? 4 основные причины

В процессе литья под давлением фронты пластиковых потоков могут разделяться и соединяться в различных ситуациях:

1. Препятствия в полости пресс-формы

Отверстия, кромки, вставки и другие препятствия в оснастке пресс-формы временно направляют поток расплавленного пластика по двум или более направлениям. Когда потоки вновь соединяются вдоль задней стороны препятствия, недостаточная температура или давление не позволяют им снова слиться в единый однородный расплав.

Штифты, используемые для создания внутренних отверстий, таких как отверстия или резьба, являются распространенной причиной появления линий сварного шва. Другой пример - кулачки и направляющие бокового действия, которые втягиваются во время впрыска, а затем выдвигаются в полость формы перед затвердеванием.

2. Многогнездные пресс-формы

В пресс-формах, содержащих две или более отдельных полостей с выделенными точками затвора, давление впрыска неизбежно разделяется. Этот разделенный поток сходится где-то в системе бегунков на пути к полостям. В месте слияния, как правило, образуются повторяющиеся линии сварного шва от детали к детали.

Хотя минимизация литников может помочь, в большинстве многогнездных пресс-форм в той или иной степени будут присутствовать линии сварных швов. Опытные производители пресс-форм при проектировании стараются размещать их в тонких, некритичных местах.

3. Неровные стены

Если пластиковые детали включают в себя толстостенные и тонкостенные участки, фронты расплава, проходящие через эти области, застывают с разной скоростью. Более медленный толстостенный поток и более быстрый тонкостенный поток в конечном итоге сходятся вместе ниже по течению, что может привести к неправильному объединению.

Резкие перепады толщины стенки сами по себе являются препятствием для потока, раздваивая поток расплава до тех пор, пока он не соединится с обратной стороны. Постепенное сужение любых изменений толщины позволяет добиться более равномерного схождения потока и снизить риск образования линии сварного шва.

4. Неправильная вентиляция

Задержанные газы представляют собой еще одно препятствие для согласования двух фронтов течения расплава в полости пресс-формы. При отсутствии достаточной вентиляции карманы воздуха сжимаются между сходящимися потоками, а не выходят из оснастки пресс-формы.

Это приводит к образованию локальной горячей точки из-за быстрого уплотнения газа. В экстремальных случаях под воздействием резкого повышения температуры происходит разрушение пластика полимерПри этом остается заметный черный или коричневый след от ожога. В более доброкачественных случаях с незначительным попаданием воздуха все же нарушается правильное сплавление слоев потока, что приводит к образованию дефекта сварного шва с волосяной линией.

Как предотвратить появление сварных линий при литье под давлением

В идеале детали должны быть спроектированы таким образом, чтобы полностью исключить препятствия и возмущения потока. Но для большинства коммерческих изделий некоторые неровности неизбежны.

К счастью, корректировка оснастки пресс-формы и оптимизация параметров обработки могут свести к минимуму возникновение сварных швов:

Увеличьте скорость заполнения инжектора, чтобы обеспечить более горячие фронты расплава для лучшей сварки потоком.
Повышение давления впрыска для усиления турбулентного перемешивания потока сходящихся фронтов.
Повышайте температуру в бочках, чтобы снизить вязкость и улучшить способность расплава к плавлению.
Перемещение позиций затворов для изменения мест дефектов сварки на деталях.
Добавьте вентиляционные отверстия, увеличьте зазоры и улучшите пути эвакуации воздуха в проблемных зонах с плесенью.
Используйте системы горячего прогона для поддержания более высокой температуры расплава при заполнении полостей.
Стандартизируйте различия между толстыми и тонкими секциями.
Постепенно снижайте пиковое давление впрыска с помощью настройки передачи скорости/давления.
Повысьте температуру формы, чтобы замедлить охлаждение и увеличить время плавления.

Хотя крошечные линии сварки могут сохраниться в некоторых компонентах литья под давлением после применения этих мер, цель состоит в том, чтобы контролировать их размер и расположение. Это позволит избежать любых серьезных недостатков или визуальных дефектов.

Тщательный контроль предпроизводственных образцов обеспечивает ценную обратную связь для оттачивания оптимальных настроек процесса и контроля подачи материала. Такая настройка снижает распространенность сварочных линий до начала официального производства.

Заключение

Линии сварного шва появляются там, где два фронта потока не могут соединиться во время заполнения полости при литье под давлением. К распространенным причинам относятся препятствия в пресс-форме, многоточечные затворы, неровные стенки и плохая вентиляция.

В то время как небольшие дефекты сварного шва лишь нарушают эстетику, крупные дефекты в этих местах ставят под угрозу прочность и функциональность детали. Тщательно разработанные пресс-формы и уточненные параметры обработки сводят к минимуму проблемные разделения потока. Это позволяет получить более стабильные, бездефектные пластиковые компоненты.

Как вы думаете, что чаще всего вызывает проблемы с линией сварки при литье под давлением? Больше беспокоят визуальные дефекты или функциональные воздействия? Поделитесь своим опытом и мыслями ниже!