Verachtung ist eines der häufigsten Qualitätsfehler in Injektionsformung , ergeben sich aus komplexen Faktoren wie Materialeigenschaften, Schimmeldesign, Prozessparametern und Nachbearbeitung.
1. Optimierung der Prozessparameter
Temperaturregelung
Gleichmäßige Schimmelpilztemperatur: Temperaturunterschiede zwischen Schimmelpilzhälften können eine ungleichmäßige Kühlung und Restspannung verursachen. Verwenden Sie Temperatursensoren, um eine Temperaturdifferenz innerhalb von ± 3 ° C zu überwachen und aufrechtzuerhalten.
Einstellung der Schmelztemperatur: Übermäßige Schmelztemperatur erhöht die thermische Ausdehnung. Setzen Sie die Schmelztemperaturen basierend auf der Glasübergangstemperatur des Materials (TG). Beispielsweise sollte PC ABS bei 240–280 ° C verarbeitet werden.
Druck- und Timing -Einstellungen
Haltendruckoptimierung: Das Halten des Drucks beeinflusst die Schrumpfung erheblich. Bei PP -Materialien macht das Halten des Drucks ~ 40% der Verhandlungen aus. Verwenden Sie eine zweistufige Haltestrategie: Hoher Anfangsdruck, um Schrumpfung zu kompensieren, gefolgt von niedrigem Druck, um die Restspannung zu minimieren.
Verlängerte Kühlzeit: Unzureichende Kühlung führt zu einem Schrumpfung nach dem Streben. Bestimmen Sie experimentell kritische Kühlzeiten und fügen Sie einen 10–15% igen Puffer hinzu.
Einspritzgeschwindigkeit und Durchflussbilanz
Segmentierte Injektionskontrolle: Hochgeschwindigkeitsinjektion reduziert vorzeitige Abkühlung, erfordert jedoch einen Durchflussbilanz, um Warpage zu vermeiden. Verwenden Sie die Formflussanalyse (z. B. den Moldflow), um die Einspritzgeschwindigkeitskurven zu simulieren und zu optimieren.
Überlaufbrunnen: Überlaufbohrungen an den Flussendpunkten hinzufügen, um den Fülldruck auszugleichen und die durchflussbedingte Verhandlungen zu verringern.
2. Verbesserungen des Schimmeldesigns
Optimierung des Gating -Systems
GATE-Positionierung: Platzieren Sie die Tore an einem Ende des Teils, um die Auswirkungen des Brunnenflusses (z. B. U-förmige Teile-Wechselspiele) zu reduzieren. Verwenden Sie für symmetrische Teile ein Multi-Point-Balanced-Gating.
Läufergrößen: Erhöhen Sie die Läuferquerschnitte, um den Durchflusswiderstand zu verringern, insbesondere für Materialien mit hoher Viskosität (z. B. PA GF). Der Hauptläuferdurchmesser sollte die maximale Wandstärke des Teils überschreiten.
Kühlsysteminnovationen
Konforme Kühlkanäle: Verwenden Sie 3D-gedruckte konforme Kanäle, um eine gleichmäßige Kühlung in komplexen Geometrien zu erreichen, wodurch die Temperaturunterschiede um> 50%reduziert werden.
Dynamische Schimmelpilztemperaturregelung: Implementieren Sie lokalisierte Heiz-/Kühlmodule, um die Formtemperatur dynamisch einzustellen (z. B. schnelle Erwärmung in dünnwandigen Bereichen, um die Scherbeanspruchung zu verringern).
Verbesserung der strukturellen Starrheit
Hochfeste Formmaterialien: Verwenden Sie Legierungsstähle (z. B. H13, S136) und erhöhen Sie die Formwanddicke (≥ 50 mm), um die elastische Verformung unter hohem Druck zu widerstehen.
Verstärkte Stützstrukturen: Fügen Sie Rippen oder Stützpfeiler in kritischen Bereichen (z. B. Abschiedsleitungen, Schieberegler) hinzu, wodurch die Steifigkeit um 30–50%verbessert wird.
3. Materialauswahl und -änderung
Niedrigrinke Materialien
Verstärkte Materialien: Glasfaser (GF) oder Kohlefaser (CF) -Zusatzstoffe reduzieren die Schrumpfung. Beispielsweise weist PA6 30%GF eine Längsschrumpfung von 0,3–0,5%auf.
Polymer -Mischungen: Mischungen wie PP/EPDM oder ABS/PC -Gleichgewicht anisotropen Schrumpfung, wodurch die Verhandlung um 20–40%reduziert wird.
Bio-basierte und recycelte Materialien
Bio-basierte Kunststoffe: PLA oder PHA zeigt 10–15% niedrigere Schrumpfung als herkömmliche Materialien, geeignet für Anwendungen mit geringer Stress wie Lebensmittelverpackungen.
Vorbehandlung mit recyceltem Material: Einstellen von Kristallinität und trockenem recyceltem PET (Feuchtigkeit ≤ 0,02%), um die durch Abbau induzierte dimensionale Instabilität zu mindern.
4. Fortgeschrittene Prozesstechnologien
AI-gesteuerte Optimierung
Algorithmen für maschinelles Lernen: Verwenden Sie genetische Algorithmen für die multi-objektive Optimierung des Haltedrucks und der Kühlzeit, wodurch die Effizienz um 5-fache gegenüber Versuchsmethoden verbessert wird.
Spannungsvisualisierung: Anwenden Sie die Photoelastizität oder die digitale Bildkorrelation (DIC) an, um Restspannungen und Anpassungen der Prozesse zu kartieren.
Variable Formtemperaturtechniken
Schnellwärmungszyklusformung (RHCM): Erhöhen Sie die Schimmelpilztemperatur über TG (z. B. 120 ° C) während der Füllung und kühlten dann nach dem Abbau schnell auf 50 ° C, um die Flussmarkierungen und die Verhandlung zu beseitigen.
Lokalisierte Temperaturregelung: Selektiv dicke Abschnitte erhitzen, um Schrumpfungsunterschiede auszugleichen.
5. Nachbearbeitung und Inspektion
Nachbereitungskorrektur
Thermisches Glühen: Wärmeteile bei 80–100 ° C für 2–4 Stunden, um die Restspannung zu lindern, wodurch die Verhandlung um 30–50%reduziert wird.
Mechanisches Richten: Wenden Sie umgekehrte Lasten (z. B. Vorrichtungen) auf deformierte Teile an, die für Materials mit niedrigem TG wie PE und PP geeignet sind.
Echtzeitüberwachung und Feedback
Inline-Verzerrungserkennung: Verwenden Sie Laserscanning- oder optische Systeme, um die Verzerrungen zu messen und mit CAE-Vorhersagen für die Kontrolle mit geschlossenen Schleife zu vergleichen.
SPC -Prozesskontrolle: Wenden Sie Six Sigma (DMAIC) an, um Defektraten zu verfolgen, und integrieren Sie die Verzerrungen in kritische Kontrollpunkte (CPS), um Defekte auf ≤ 3%zu begrenzen.
6. Fallstudien
Fall 1: Kfz-Fronthalterung U-förmiger Teile-Wendepunkt
Ausgabe: 1,2 mm Warpage an nicht unterstützten Enden aufgrund einer offenen Struktur.
Lösungen:
Umgesiedeltes Tor von der Mitte zu einem Ende zweistufigen Haltedrucks (80 MPa-Anfangsabnahme, ab 5 mPa/s).
Konforme Kühlkanäle hinzugefügt, wodurch die Temperaturdifferenz von 15 ° C auf 5 ° C reduziert wurde.
Auf PA66 30%GF umgeschaltet und verringert die Schrumpfung von 1,2%auf 0,4%.
Ergebnis: Die Verwirklichung reduziert auf 0,3 mm (innerhalb von ± 0,5 mm Toleranz).
Case 2: Smartphone-Rückseite Abdeckung Dünnwander-Warpage
Ausgabe: 0,5 mm Warpage in 0,8 mm dicker PC-ABS-Abdeckung aufgrund von kurzen Aufnahmen.
Lösungen:
Optimiertes Rippenlayout über Formströmungsanalyse und Verbesserung des Durchflussbilanzs um 90%.
Dynamische Schimmelpilztemperatur angelegt (110 ° C während der Füllung, 60 ° C während des Abkühlens).
Eingepasste Parameter: Die Füllzeit von 1,2s auf 0,8s reduziert und Druckdruck auf 60 mPa gesetzt.
Ergebnis: Die Verfasser reduzierte sich auf 0,1 mm und stieg von 75% auf 95%.
Zusammenfassung
Das Auflösen von Injektionsleisten erfordert einen ganzheitlichen Ansatz "Materialprozess-Mold-Inspektion":
Material: Priorisieren Sie niedrige Materials mit hoher Rinität mit Mischungen oder Verstärkungen.
Prozess: Optimieren Sie die Parameter mit AI und variablen Schimmelpilztemperaturen, um die Restspannung zu minimieren.
Schimmel: Implementieren Sie konforme Kühlung und ausgewogenes Gating und verbessern gleichzeitig die strukturelle Starrheit.
Inspektion: Überwachen Sie Echtzeitüberwachung und statistische Prozesskontrolle für eine schnelle Minderung des Fehlers.
Durch die Synergisierung dieser Strategien können Hersteller die Genauigkeit systematisch angehen, die Präzision verbessern und strenge Anforderungen an Automobil-, Elektronik- und andere hochwertige Branchen erfüllen.
