聚碳酸酯注射成型故障的产生原因及排除方法

钳工百段

聚碳酸酯注射成型故障的产生原因

及排除方法

第一部分  故障分析及排除方法

一、水解银丝

是指聚碳酸酯在料筒中发生水解而形成的银丝，其原因是由于粒料在成型前未得到充分的干燥，或已充分干燥的料粒在料斗中停留的时间过长，而料斗又无很好的保温措施，使其重新吸湿，含水量超过规定要求。含水量偏高的料粒在料筒高温作用下水分被气化，导致树脂在熔融过程中发生降解现象，产生二氧化碳气体，积存在熔融树脂内部，充模时随料流冲入模腔，形成银丝。这种银丝容易识别，它通常是沿注射流向较均匀地分布，严重时密布在整个塑件表面。它的存在，使塑件的强度有所下降。

消除银丝的根本办法就是：

充分干燥料粒，成型时的含水量必须控制在0.03％以下。

检查含水量的简便方法是：

用两块小玻璃，中间夹一粒被检测的粒料，然后放到280－300℃的加热板上，当粒料受热渐熔时，在玻璃片上平稳加压，将其压扁，观察料中有无气泡。若是普通料斗，干燥后的料粒在里面停留的时间不宜超过30－60min，并要加料筒盖子绝热。

二、分解银丝。

是指成型过程中树脂过热分解，产生二氧化碳等气体，使制件表面产生银丝。  

引起过热分解的原因是：

料筒温度过高；料筒中或喷嘴中有积料死角；熔料在料筒中滞留的时间太长；树脂中混入异物。

这类银丝在塑件表面的分布没有一定的规律，有时呈现出慧星状。此外，分解银丝的出现往往伴随着塑件的颜色变深，甚至出现棕褐色斑痕，这在主流道上尤为明显。它的存在同样使塑件的强度下降。                 

解决的办法是：

根据产生分解原因采取相应的措施，如降低料筒温度，清理积料死角等。若仍不见效，则应考虑换用较小容量的注射机加工。

三、结构银丝。

是指由于塑件的结构设计不合理，壁厚严重的不均匀或出现断面突变，使熔料在充模过程中急剧膨胀或收缩，导致模腔中的空气混入熔料中形成银丝。

这类银丝主要是影响外观，而对塑件的强度和冲击韧性影响不大。    它的特征是：当工艺条件固定时，银丝分布的形状和位置是固定的，而且总是沿着注射方向分布，发生的位置多数是在断面突变的部位之后。伴随这种现象，塑件表面同时出现凹陷和缩瘪等故障，有些甚至在塑件内部产生不同程度的气泡。

结构银丝可通过改变注射速度来排除。

塑件截面积变化不大时，彩用慢速注射，使料流平稳地充填模腔，从而使熔料经过突变断面时不致混入空气。但是，这有可能出现欠注，这就需要调整模温和喷嘴温度来协调解决。截面积变化悬殊时，即可采用较高的注射速度，并可提高注射压力，使气体从分型面强制排除。如果上述两种方法都不见效，则应考虑改进塑件形体结构及改善模具排气系统。

四、浇道银丝。

是指浇注系统设计不合理或局部堵塞引起的。其原因处理方法如下：

1、主流道锥角α设计得太大。

会使流料在注射初期离开锥壁，产生间隙，随着模腔逐渐充满，空气混夹在料流中进入模腔，形成银丝。它的特征是其分布完全沿注射方向排列。

排除这种故障时，先通过对空注射排除树脂水解及分解的可能，再查α角的大小是否适当，若α>10o即有可能产生上述现象。      

α=4o－6o为宜。α角取得太小则会引起脱模困难，流料不畅。

2、浇口设计不合理。

浇口截面积过小，流料通过浇口时会形成紊流和射流，使熔料与空气掺混，从而在浇口附近产生银丝。

其特征是：以浇口为中心沿注射方向呈放射状分布。

消除方法是：扩大浇口、改变截面积形状，同时降低注射速度更容易奏效。

3、喷嘴口的冷料在注射过程中造成浇注系统分流道或浇口的局部堵塞。

消除方法是：加大模具中的冷料穴及提高喷嘴温度。

五、脉冲银丝。

并非指银丝呈脉冲状，而是指储料时螺杆后退，出现不均匀的跳动现象，犹似脉冲。这种现象的引起是落料不正常，料筒中容易进入空气，注射时空气随熔料进入模腔形成银丝。

它的特征是：产生的位置和数量无一定规律，有时伴随发生欠注、缩瘪和内部气泡等故障。判别这类故障主要是看储料过程螺杆有无脉冲跳动和余料垫（射出监控点）是否恒定。

消除脉冲银丝的处理方法如下：

1、料筒后段温度太高，使进料口附近粒料粘接在一起，落料不正常。适当降低料筒后段温度。

2、料温过低，树脂塑化不良，引起预塑时电机负载过大，螺杆转速失常。适当提高成型温度。

3、螺杆背压太小。

通常，背压在2MPa左右为宜。

4、料斗保温装置设置或使用不当。

红外线灯泡离粒料太近或烘烤时间过长，致使粒料粘结成块，影响落料。调整温度时，注意检查仪表和电路有无异常。

六、封气银丝。

指流料在充模过程中气体不能排除而形成的银丝。其特征是伴随有明显的熔接痕，银丝就出现在熔接痕附近。

消除的方法：改变浇口的位置与形式，设置有效的排气糟或修改塑件形体结构。

l 气泡的故障分析及排除方法：

① 原料中水分及易挥发物含量太高：应充分干燥成型原料。

② 充模时填充不足：就适当提高注射量或注射压力。

③ 熔料过热分解：检查料筒和热流道的设定温度是否过高，并适当降低。

l 黑点的故障分析及排除方法：

① 料筒模具内有污物杂质：

应清理料筒，充分置换不洁原料及模具中的污物。

② 熔料过热分解产生黑色碳化物：

检查料筒及热流道设定温度是否过高。

③ 原料中混入杂质：

清除原料中的异物杂质。

l 填充不足的故障分析及排除方法：

① 熔料及模温太低；

② 注射压力太低；

③ 注射速度太慢；

④ 浇口阻力太大：放大浇口尺寸。

l 脱模困难的故障分析及排除方法：

① 熔料及模具温度太高。

② 注射压力太高，过量注射，

③ 模具表面有缺陷，应修理模具表面。

④ 脱模装置不合理。适当增加顶杆面积及数量。

l 表面麻点的故障分析及排除方法：

① 成型温度太低。

② 注射压力太低，塑件表面与模具型腔表面贴合不良。

③ 模具排气不良。

l 表面波纹的故障分析及排除方法：

① 熔料温度太高：应适当降低料筒及模具温度，延长冷却时间。

② 注射压力太低或注射时间太短，塑件收缩较大。适当提高注射压力及注射时间。

③ 塑件在模腔内冷却不足。降低模具温度及延长冷却时间。

l 浇口附近变白及流波痕的故障分析及排除方法

① 熔料及模具温度太低，流料充模不畅。应当提高料筒及模具温度。

② 熔料过量充填。应当降低注射时第二阶段的增压压力及减短注射时间。

③ 充填模具时速度太快。适当减慢注射速度。

④ 浇口阻力太大。适当放大浇口尺寸

第二部分  玻纤增强聚碳酯成型故障的排查

一、 纤维分散不良的故障分析及排除方法：

1、 料筒温度太低。料筒温度至少在320℃以上；

2、 螺杆背压不足。应将背压调整到3MPa左右

3、 螺杆转速太低。转速一般控制在40－60r/min；

4、 螺杆压缩比及长径比太小。压缩比一般为3∶1,长径比至少22∶1；

二、气泡的故障分析及排除方法：

1、 保压时间太短及保持压力太低：保压力至少为80Mpa。

2、 缓冲垫（射出监控点）不够：应适当增大熔胶余量垫。

3、 浇口及流道截面太小：适当增大浇口及流道截面，有时可加大喷嘴孔径。

4、 浇口位置设置不当。应设在厚壁处。

5、 原料干燥不够。应在120℃温度条件下干燥8h以上，并在90℃料斗中保温。

三、表面光泽不良的故障分析及排除方法：

1、 注射速度太慢；

2、 模具温度太低。应保持在100℃以上；

3、 保压不足。适当延长保压时间及保压压力；

4、 熔料温度太低；

四、烧焦的故障分析及排除方法：

1、 料温太高：

一般情况下不能超过350℃。

2、 熔料在料筒中停留的时间太长：

加快注射周期或采用小规格的注射机。

3、 料筒和喷嘴处有滞料死角：

4、 模具排气不良：

一般，排气槽的尺寸为深0.05-0.1mm,宽1-2mm。