Предотвращение дефектов литья под давлением: причины, профилактика и обеспечение качества

Дефекты литья под давлением: причины и решения

Литье под давлением — один из самых преимущественных методов производства деталей. Преимущества: высокая эффективность, быстрая скорость производства, гибкость размеров и форм, автоматизация. Детали часто точны по размеру. Но несколько дефектов литья под давлением продолжают угрожать качеству.

Статья обсуждает виды дефектов деталей литья под давлением и причины. Раскрывает способы их устранения.

Тип 1: Дефекты, вызванные процессом литья

Некоторые процессы литья неэффективны для производства определенных деталей. Процесс — главная причина дефектов. Но легко предотвратить настройкой температуры, скорости потока или других параметров формы.

1. Линии течения (Flow Lines)

Волнообразные узоры на узких участках отливок. Чуть другой цвет, чем окружающие зоны. Также видны как кольцеватые полосы на поверхности, обычно близко к впускным отверстиям формы. Не влияют на целостность, но неприемлемы для потребительских товаров.

Причины:

• Низкая температура формы и материала
• Низкое давление и скорость впрыска
• Малый размер впуска и подающего канала
• Разница скоростей охлаждения материала в разных направлениях

Решения:

• Повышение давления, скорости впрыска, температуры материала.
• Увеличение расстояния между впусками формы и холодильниками.
• Увеличение диаметра сопла.
• Переход на горячий канал или уменьшение основного канала.

2. Усадки (Sink Marks)

Небольшие впадины на плоских равномерных поверхностях. Возникают при усадке внутренней части отливки — материал тянется внутрь извне.

Причины:

• Очень низкое удерживающее или впрыскивающее давление
• Слишком короткое время охлаждения/удержания и давление
• Очень высокая температура плавления или формования
• Неправильный структурный дизайн отливки

Решения:

• Уменьшение толстых стенок материала формы и контроль смежной толщины стенок.
• Увеличение времени и давления удержания.
• Увеличение времени охлаждения.

3. Линии сварки (Weld Lines)

Дефекты, вызывающие сходимость расплава на поверхности детали. Расплав изначально расходится на две и более зон в форме.

Обычно из-за слабого связывания материалов. Слабая адгезия дальше снижает прочность детали.

Причины:

• Слишком низкая или высокая температура расплава
• Неравномерная толщина стенок
• Вставки, отверстия, многовпусковые особенности на деталях

Решения:

• Повышение текучести расплава.
• Корректировка позиции впуска и добавление вывозного желоба.
• Уменьшение количества формоотделителя.
• Повышение температуры плавления.

4. Следы подгорания (Burn Marks)

Черное окрашивание на поверхности отливки. Пластик может выглядеть ржавеющим. Не влияют на целостность обычно. Проблема — если деталь сгорела до деградации.

Причины:

• Задержка удаления воздуха из полости
• Слишком высокая температура плавления
• Высокоскоростной винт закачки или избыточная скорость впрыска
• Неправильный дизайн подающей системы

Решения:

• Снижение температуры плавления и формования.
• Снижение скорости впрыска.
• Добавка вывозных систем (впуски, газоотводы).
• Уменьшение цикла формы.

Тип 2: Дефекты, связанные со складским хранением или материалами

Помимо процесса, дефекты могут быть из-за материала или его обращения производителем перед производством. Дефекты этого класса — от мелких эстетических до снижения прочности. Могут вызывать опасения по безопасности по применению.

5. Потеря цвета (Discoloration)

Также «цветные полосы». Деталь имеет цвет, отличный от заданного. Локализованные зоны. Иногда просто полосы необычного цвета. Не снижает прочность, но портит вид.

Причины:

• Остаточные гранулы или смолы в бункере или сопле
• Формы других типов от предыдущего запуска
• Неправильная термическая стабильность красителя
• Недостаточное перемешивание мастербатча

Решения:

• Тщательная очистка бункера, формы, сопла между запусками.
• Пергинг-компаунд для удаления лишнего красителя.
• Равномерное перемешивание мастербатча.
• Обеспечение адекватной термической стабильности красителя.

6. Раслойка (Delamination)

Легко разделяющиеся тонкие слои на поверхности — признаки раслойки. Дефект с отслаиванием поверхностного слоя. Относительно серьезен — может снизить прочность.

Причины:

• Смешивание формы с несовместимыми полимерами
• Избыточное использование формоотделителя
• Избыточные условия влажности

Решения:

• Использование совместимых материалов.
• Удаление всех примесей из настройки формы.
• Скругление всех впусков/каналов для острых углов.

Тип 3: Дефекты из-за обслуживания или плохого дизайна формы

При анализе дефектов и причин важно учитывать дизайн формы. Неправильное ТО формы — еще катализатор дефектов. Такие дефекты затратны и сложны к устранению, так как на поздних стадиях.

7. Заусенцы (Flash)

Также «бороды» или «выбросы». Излишки материала как выступа на краю компонента. Материал вытекает из предназначенных каналов.

Попадают в зазор между пластинами инструмента. Некоторые — в штифт впрыска. Тонкий дефект, но может быть очевиден.

Причины:

• Дефекты литейного материала
• Недостаточная сила зажима
• Неправильный дизайн и управление вывозной системой

Решения:

• Дизайн формы для замыкания когда нужно.
• Вывозное отверстие подходящего размера.
• Переработка или переоборудование формы для правильного потока материала.
• Увеличение силы зажима пластины.

8. Недолив (Short Shot)

Расплав не полностью заполняет полость формы. После охлаждения компонент неполный. Часто как неполные участки на пластиковых полках.

Могут быть беззубые вилки. Много примеров. Считают серьезным дефектом. Меняет внешний вид или ингибирует функции.

Причины:

• Ограничение потока от забитых или узких впусков
• Материал с очень высокой вязкостью
• Очень холодная форма, мешающая полному наполнению
• Заложенные воздушные карманы
• Недостаточное давление впрыска

Решения:

• Переработка формы: более широкие впуски/каналы для лучшего потока.
• Тонкий базовый материал или повышение давления/скорости впрыска.
• Повышение температуры формы против быстрого охлаждения.
• Больше воздухоотводов или расширение имеющихся.

Заключение

Многие перечисленные дефекты делают деталь менее привлекательной. Могут сильно влиять на прибыль. Но многие легко предотвратить правильными процессами дизайна. Другие требуют только смены материалов и условий хранения.

Значительные первоначальные инвестиции в оснастку необходимы для процесса. Особенно важно всегда правильно получать дизайн формы. Поэтому RapidDirect здесь для вас! Мы — профи в предоставлении высококачественных услуг пластикового литья под давлением.

Понимаем различные дефекты и причины. Топовая техническая экспертиза позволяет избегать их любыми средствами. Экономичные услуги доступны для массового производства и быстрых прототипов. Загрузите файлы дизайна для котировки.

FAQ — Дефекты литья под давлением

Как предотвратить усадки в отливках?

Усадки от сечений толще нормы. Также от неравномерного дизайна детали или неправильного размещения впуска. Следуйте рекомендованной толщине стенки для каждого материала. Это обеспечит поток материала от толстых к тонким зонам когда нужно.

Избегаемы ли дефекты литья под давлением?

Да. Легко избежать дефектов. Нужно следовать правильным производственным и складским техникам. Выбирать самые эффективные инструменты для процессов литья под давлением.

Важна ли скорость впрыска для предотвращения дефектов?

Скорость впрыска сильно влияет на вторичный нагрев пластика. Подходящая и оптимальная скорость очень важна для предотвращения дефектов.