I. Definition und Manifestationen von Stressspuren
Spannungsmarken in inspritzgeformten Teilen sind Oberflächendefekte, die durch lokalisierte Spannungskonzentration verursacht werden und als glänzende oder ungleiche Textur erscheinen. Gemeinsame Orte umfassen:
- Visuelle Diskrepanzen : Auf dunkelfarbenen Teilen spürbarer, ähnlich "Geisterlinien" oder ungleichmäßige Schattierung.
- Positionsmerkmale : Häufig vorkommen in der Nähe von Flussenden, Schweißlinien und Bereichen mit ungleichmäßiger Kühlung.
Ii. Ursachenanalyse
1. Schimmeldesign Fehler
- Unsachter Tordesign : Kleine Tore oder schlechte Platzierung führen zu hohen Scherraten und Temperaturgradienten.
- Abrupte Wandstärke ändert sich : Dickenschwankungen von über 30% verursachen eine ungleichmäßige Schrumpfung (z. B. Einschränkungen von dünnwandigen Bereichen schränken die Kontraktion ein und erzeugen eine Zugspannung).
- Unzureichende Entlüftung : Gasfallen an Abschiedsleitungen oder Flussenden erzeugen lokalisierte Überhitzung und Durchfluss -Turbulenz.
- Scharfe Ecken und Rippendesign : Hoher Strömungswiderstand bei scharfen Winkeln; Rippen dicker als 40% -60% der Hauptwanddicke stören die Kühlungsgleichmäßigkeit.
2. Prozessparameterprobleme
- Übermäßige Einspritzgeschwindigkeit/Druck : Hohe Scherspannung und molekulare Orientierung erhöhen die Restspannung.
- Temperatur Misswirtschaft : Niedrige Schmelztemperatur oder ungleichmäßige Schimmelkühlung (z. B. schlecht gestaltete Kühlkanäle) verstärken die Schrumpfungsunterschiede.
- Unzureichender Packdruck : Die kurze Verpackungszeit oder der niedrige Druck kompensieren das Schrumpfung nicht und verursachen Spülkräfte und Spannungsmarken in dicken Abschnitten.
3. Materialmerkmale
- Hoher Schmelzflussindex (MFI) : Übermäßig flüssige Materialien fördern die molekulare Orientierung und ungleichmäßige Schrumpfung.
- Kristallinitätseffekte : Kristalline Materialien (z. B. PP, PA) sind empfindlich gegenüber Kühlraten; Dicke Wandbereiche entwickeln Kristallinitätsunterschiede.
- Additive Segregation : Füllstoffe wie Glasfasern akkumulieren an den Fließenden und schwächen die Grenzflächenbindung.
4. Einschränkungen für Produktdesign
- Ungleichmäßige Wandstärke : Beispiele umfassen Laptop-Rückenabdeckungen mit 40% -60% Dickenschwankungen.
- Schlechte Schweißlinienplatzierung : Spannungsmarken bilden sich, wenn Schweißlinien mit kosmetischen Oberflächen übereinstimmen.
III. Umfassende Lösungen
1. Optimierung des Schimmeldesigns
- Gate -Modifikationen : Vergrößerungstore (z. B. 1,5 mm → 2,0 mm); Fächer oder Überlappungstore anwenden, um die Schere zu reduzieren.
- Schrittweise Dicke Übergänge : Radien (≥ 0,5 × Wandstärke) bei abrupten Änderungen hinzufügen; Fallstudien zeigen eine Reduzierung von 80% igen Stressmarke.
- Verbesserte Entlüftung : Fügen Sie Entlüftungsschlitze (0,02-0,04 mm Tiefe) an den Fließenden hinzu; Verwenden Sie poröse Stahl- oder Lüftungsschlitze.
- Konforme Kühlung : Implementieren Sie konforme Kühlkanäle, um die Temperaturschwankung auf ± 5 ° C zu begrenzen.
2. Prozessanpassungen
- Temperaturregelung : Die Schmelztemperatur um 10-20 ° C erhöhen (z. B. PA66: 270 ° C → 290 ° C) und Schimmelpilztemperatur um 20-30 ° C (z. B. ABS: 60 ° C → 80 ° C).
- Mehrstufige Injektion : Beginnen Sie mit niedriger Geschwindigkeit (30% -50% max) für die anfängliche Füllung und wechseln Sie dann auf hohe Geschwindigkeit. Setzen Sie den Packdruck auf 70% -90% Einspritzdruck.
- Verlängerte Packzeit : Erhöhen Sie von 2s auf 4S und um Schrumpfung und Restspannung zu mildern.
3. Materialänderungen
- Niedrigrinke Materialien : Fügen Sie 30% Talk zu PP hinzu und verringern Sie die Schrumpfung von 1,8% auf 0,8%.
- Flow -Additive : 0,1%-0,5%Schmiermittel auf Silikonbasis senken die Schmelzviskosität um 10%-20%.
- Faserkompatibilität : Behandeln Sie Glasfasern mit Kupplungsmitteln, um die Grenzflächenspannung zu minimieren.
4. Nachbearbeitung und Test
- Glühen : PC-Teile, die 2 Stunden bei 120 ° C geglüht sind, beseitigen 60% -80% interne Spannung.
- Stresserkennung : Verwenden Sie für qualitative Analysen polarisiertes Licht oder Lösungsmitteleintum (z. B. Abs in Gletscherlesigsäure für 2 Minuten).
Iv. Fallstudien
Fall 1: Spielzeugpistolenbestandsstressmarken
- Ausgabe : PP 10% GF -Teil zeigte Spannungsmarken für Rippen (50% Dicke Differenz).
- Fix : Rippenstärke auf 40% der Hauptwand reduzieren; Radien hinzufügen; niedrigerer Packdruck (80 mPA → 60 mPa); Schimmelpilze anheben (60 ° C → 80 ° C).
- Ergebnis : 100% Eliminierung; Die Rendite stieg von 70% auf 95%.
Fall 2: Laptop -Deckungsstressspuren
- Ausgabe : PC ABS -Teil hatte Spannungsmarken aufgrund von 0,9 mm/1,5 mm Wandfehlanpassung.
- Fix : Repositioniertor zuerst dicke Bereiche ausfüllen; Schimmelpilze erhöhen (90 ° C → 110 ° C); Verpackung auf 6s verlängern.
- Ergebnis : 90% Reduktion; 98% kosmetische Passquote.
V. Zusammenfassung
Die Minderung der Stressmarke erfordert eine multidisziplinäre Optimierung:
- Präventives Design : Vervielfältigung der Wandstärke (≤ 20%); Verwenden Sie Radien und ausgewogene Läufer.
- Präzisionsverarbeitung : Gradiententemperatur/Druckregelung mit ausreichender Packung.
- Materialauswahl : Priorisieren Sie niedrige Materials mit niedrigem Verknüpfung und hohen Flussmaterialien; Verwenden Sie nach Bedarf Modifikatoren.
Systematische Verbesserungen verbessern Ästhetik, mechanische Leistung und Kosteneffizienz.
