Motive pentru formarea texturii pielii de tigru a pieselor turnate prin injecție și a soluțiilor

În prezent, piesele mari de turnare prin injecție sunt din ce în ce mai utilizate în automobile și, de dragul reducerii costurilor, gama de aplicații a pieselor de turnare prin injecție fără pulverizare devine din ce în ce mai largă, dar acest lucru necesită și o calitate din ce în ce mai mare a aspectului injecției. piese de turnare. Pe piesele mari, cum ar fi barele de protecție ale mașinii, panourile de instrumente, panourile ușilor și alte părți lungi de ornamente interioare, există un defect de aspect, care se caracterizează prin linii perpendiculare pe direcția fluxului, care arată ca modele pe pielea de tigru, cunoscută în mod obișnuit ca piele de tigru. sau zebră, așa cum se arată în figura următoare.

2, Analiza cauzelor ridurilor pielii de tigru
Când topitura de polimer este extrudată dintr-o gaură mică, un capilar sau o fantă, diametrul sau grosimea extrudatului va fi semnificativ mai mare decât dimensiunea matriței. Acest fenomen se numește umflare extrudată sau umflare a matriței În 1893, biologul american Barus a observat pentru prima dată acest fenomen, așa că este numit și efectul Barus, cunoscut și sub denumirea de extindere a modulului. De exemplu, când polistirenul este extrudat cu o viteză mai mare la 175-200 grade , diametrul de expansiune poate ajunge la 2,8 ori.

După cum se arată în figura următoare, dimensiunea foii este de 400X50X2mm, modelul utilizează plasă 3D, iar lungimea laterală a plasei este de 0,5 mm. Nu există nicio anormalitate din graficul timpului de umplere.

Următoarea figură arată temperatura pe frontul de curgere. Se poate constata că conturul temperaturii devine din ce în ce mai dens pe măsură ce lungimea procesului crește, ceea ce indică faptul că schimbarea temperaturii este din ce în ce mai evidentă.

analiza teoretică
În timpul turnării prin injecție, când topitura curge, piesele sunt mai subțiri, golul din cavitate este mai mic, temperatura matriței este prea scăzută, fluctuația debitului cauzată de structura piesei sau procesul de curgere este prea lungă, viteza de injecție este prea rapidă , etc., va determina creșterea rezistenței frontului de topire, iar fluxul de topire va încetini sau se va opri în mod evident. În acest moment, aspectul zonei umplute este sărac și îngust, iar această zonă apare de obicei la o anumită distanță de poartă. Odată cu aplicarea presiunii de injecție, topitura fierbinte curge continuu din poartă, iar topitura de plastic vâscoelastic începe să absoarbă și să stocheze energie. Când energia se acumulează într-o anumită măsură, ea poate străpunge rezistența frontului de topire, iar topirea începe să se extindă rapid și să sară înainte. În acest moment, zona nou umplută are un aspect luminos și larg. Acest lucru are ca rezultat diferențe de luciu aparent, formând astfel textura pielii de tigru.
Când topitura de plastic trece printr-o poartă mică, va fi supusă unei rezistențe mari la curgere la poartă și va provoca o compresie de volum mare și deformare elastică a plasticului la canal și poartă. Odată ce topitura de plastic trece prin poartă și intră în cavitatea deschisă, topitura de plastic va suferi o recuperare elastică și o extindere a volumului datorită scăderii bruște a rezistenței la curgere, rezultând o fluctuație mare a presiunii și a debitului în partea din față a fluxul de topire, Acest lucru va duce la extinderea și saltul frontului de curgere, iar modelul pielii de tigru se va forma la suprafață.
Cu cât vascoelasticitatea topiturii plastice este mai puternică, cu atât acest fenomen va apărea mai ușor. Textura pielii de tigru este rar observată în materialele cu vâscoelasticitate slabă. De exemplu, există puține defecte ale pielii de tigru în procesul de turnare a materialelor armate cu fibră de sticlă, nailon, PBT și alte materiale, în timp ce materialele PP cu EPDM, POE și alte componente din cauciuc sunt foarte predispuse la defecte ale pielii de tigru. Motivul este că, cu cât compoziția cauciucului este mai mare, cu atât deformarea vâscoelastică a topiturii este mai mare și cu atât este mai probabil să apară efectul de expansiune a matriței, care va duce la ridurile pielii de tigru.
3.1. Proces de turnare prin injecție:
1) Reduceți viteza de injecție
2) Creșteți temperatura de topire a plasticului și temperatura matriței
În prezent, tehnologia relativ avansată de răcire rapidă și temperatură a matriței la cald poate elimina complet tot felul de defecte de pe suprafața pieselor de turnare prin injecție, dar puțini oameni aplică această tehnologie la piesele din material pp, motivul principal poate fi că există o anumită presiune asupra costul de fabricație.
3.2 Structura matriței și mașină de turnat prin injecție
1) Măriți grosimea și lățimea secțiunii porții și diametrul ghidajului. Grosimea porții trebuie să atingă 0.8~0.9 ori mai mare decât grosimea peretelui părții, iar lățimea porții trebuie să fie mai mare de 30 mm lățime;
2) Creșteți numărul de porți și minimizați raportul de lungime a fluxului;
3) Încercați să utilizați poarta dreaptă, poarta laterală sau poarta sectorială cu dimensiunea și suprafața secțiunii mărite treptat și evitați să utilizați poarta latentă și poarta punctuală cu suprafață secțională redusă treptat (consultați figura 5 de mai jos, se constată că poarta latentă, poarta punctuală) sau poarta laterală foarte mică sunt ușor de produs textura pielii de tigru în practică);
4) Evacuarea matriței trebuie să fie cât mai bună posibil pentru a realiza injecția de mare viteză și pentru a evita defectele de calitate a aspectului la frontul de curgere cauzate de gazul captat;
5) Mașina de turnat prin injecție cu control precis este adoptată pentru a evita fluctuațiile de presiune și viteză.
3.3. Materiale plastice
1) Reduceți conținutul de elastomer cauciuc din materiale plastice;
2) Reducerea dimensiunii particulelor componentei de cauciuc dispersate în plastic sau adăugarea unui agent de compatibilitate între componenta de cauciuc și rășina matrice este favorabilă eliminării defectului pielii de tigru.
3) Îmbunătățirea fluidității materialelor;
Modelul pielii de tigru de pe suprafața unui anumit panou de instrumente nu poate fi eliminat după ajustări repetate ale mașinii. Proiectul a fost amânat de mai bine de 3 luni fără progres. În cele din urmă, a fost eliminat complet prin înlocuirea lui cu materiale cu o fluiditate mai bună.
4, Rezumat
Conform unui număr mare de rezultate statistice, printre factorii care afectează calitatea pieselor din plastic, raționalitatea designului matriței și proiectarea structurii produsului reprezintă aproximativ 70% din factori, procesul de turnare prin injecție și mașina de turnare prin injecție reprezintă 20% din factorii, iar materialele reprezintă 10 la sută din factori. Formarea texturii pielii de tigru are o anumită relație cu mucegaiul, procesul de turnare prin injecție și materialele plastice. În multe cazuri, trebuie optimizat și îmbunătățit în trei aspecte pentru a obține rezultate bune. Cu toate acestea, optimizarea și îmbunătățirea structurii matriței și a produsului poate obține de două ori rezultatul cu jumătate din efort și poate avea, de asemenea, un efect bun după schimbarea materialelor cu o fluiditate mai bună.