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第 34 章:喷射(Jetting)

 Steve Brammer,Randy Kerkstra,GEMINI & CHATGPT

34.1  定义

喷射缺陷是塑料进入模腔后,没有形成稳定的充填前端,而呈细流喷射状。这个塑料细流会在模腔里一直推进,直 到碰到什么东西,后面充填的塑料有把这个塑料细流包裹起来。参考图 34.1 和图34.2。注意喷射会产生类似于浇口 气痕或喷纹的外观缺陷。

也称作:拉伤,蚯蚓痕

错误的分类:喷纹,浇口气痕

34.2  喷射问题的可能原因4M 

注塑工艺 模具机器原料
射出速度高浇口位置机器性能 
 浇口尺寸  
 浇口长度  

34.3  喷射的问题解决

喷射是一种和塑料怎样通过浇口的相关缺陷。塑料进入模腔后,没有粘附到模具表面,而是不受控制的喷射。料流 在模腔里蛇形前进,在产品上留下虫子一样的外观,并且和产品其他位置有光泽差异。

34.3.1  注塑工艺问题引起的喷射

喷射通常和模具的关系更大,而不是工艺。当然射出速度也是会影响喷射的一个工艺变量。进行短射实验是确定产 品缺陷是不是喷射引起的重要步骤;有时产品上看起来像喷纹或浇口气痕的缺陷,实际上喷射造成的。

34.3.1.1  注塑工艺问题:射出速度高

射出阶段的速度过高,会影响塑料熔体进入模腔的行为。如果射出速度过快,塑料熔体可能不会粘附在模腔壁上, 而是在模腔内形成喷射。

降低射出速度通常可以改善喷射问题。尽管放慢射出速度可以改善产品外观上喷射缺陷,要记住的是,周期时间会 拉长,导致产品的生产成本会升高。如果能从模具上解决问题,而不是用工艺去弥补,总是更好的做法。图 34.3 是模流分析里演示的常见的熔体通过浇口的情况。射出速度的多段设定,可以让塑料慢速通过浇口,形成稳定的充 填前端后,再增加射出速度;这样做会让工艺变得复杂,但如果没有其他办法,也只能这么做。

当塑料熔体进入模腔后,流动前端的发展是非常重要的。短射能帮助我们确认,熔体流动前端是不是合理的;注意 查看有无不稳定的或不正常的流动形态。因为喷射的料流相互折叠,空气会困在里面,会在喷射的位置有类似喷纹 的外观。

34.3.2  模具问题引起的喷射

大部分的喷射缺陷是模具设计问题导致的,模具相关的因素有:

  浇口位置  浇口尺寸  浇口长度

34.3.2.1  模具问题:浇口位置

在考虑喷射问题的一个关键就是浇口的位置。浇口布局的一个重要注意点就是,不要把浇口放在产品壁厚的中间(侧 浇,潜浇)。如果浇口在产品壁厚的中间,那塑料通过浇口进入模腔时,就不大会粘附着模具壁形成稳定的充填前 端,很可能出现喷射。浇口要么靠着前模的模壁,要么靠着后模的模壁。

最理想的情况是,浇口的布局让熔体进入模腔后,会碰到什么东西(比如模芯)或模腔壁。如果熔体进入模腔后什 么都碰不到,一个小技巧是增加一个顶针或镶针;这个顶针或镶针之类的特征,通常要有产品壁厚一半或更多的高 度。这样做的时候要小心,因为这个壁厚的变化,可能会产生“透视”的缺陷。

34.3.2.1  模具问题:浇口尺寸

浇口的厚度不恰当会导致喷射。通常是薄的浇口厚度会导致喷射,然而,有时薄而宽的浇口可以解决喷射问题。所 以保持头脑开放很重要。图 34.4 是又薄又长的浇口导致喷射的例子。

如果产品有喷射问题,而浇口又特别薄,试着慢慢增加浇口厚度,查看喷射问题是否有所改善。当浇口厚度增加, 浇口封闭时间也会增加,这可能会导致周期时间的增加并增加产品的生产成本。下面的案例就说明,问题处理人员 要用开放的头脑来对待浇口的尺寸问题,不要假设厚的浇口就一定能改善喷射问题。

案例分析:浇口减薄

这是一个让人大开眼界的例子。通常,薄的浇口会更容易出现喷射,在这个例子里,恰恰相反。这个 PP 材料的产品,最初是 2.8mm  直径的牛角浇口,产品有喷射和浇口拉凹的问题。为了确认浇口尺寸对产品问题的影响,浇口尺寸更改为 1.2*2.8mm。这个变的更薄的长方形浇口消除了喷射问题,但是浇口拉凹的问题还在。浇口又被改成0.6*2.8mm,这次 2 个问题都解决了。浇口厚度从 1.2mm 减到 0.6mm,射出压力从 70Mpa 增加到 90Mpa。更薄的浇口在这里反而是改善了注塑工艺。

34.3.2.3  模具问题:浇口长度

浇口长度是指,在浇口这个厚度上的实际距离。这个就是流道或浇口特征正式变成浇口厚度的开始位置,和模腔之 间的距离。

浇口长度过长,容易导致喷射的发生。浇口长度越长,塑料进入模腔受到的限制也越大,塑料在进入模腔前建立的 压力也越大,导致塑料进入模腔后发生喷涌。典型的浇口长度应控制在 0.8mm 以内。

如果浇口的长度太大,让模修人员降低浇口长度。这可能会改善喷射以及其他浇口限制引起的问题。

34.3. 3  机器问题引起的喷射

通常来说,喷射和机器没什么关系。当然,如果机器不能正常动作,喷射也会发生(比如射出速度不受控制)

34.3.4  原料问题引起的喷射

如果浇口设计的错误,或者是工艺参数设定的不对,不管什么材料都会有喷射发生。

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