Bildung und Beseitigung von Blasen in Spritzgussteilen

Luftblasen im Produkt während des Spritzgießens sind ein häufig zu lösendes Problem.

Dieser Artikel beschreibt die drei Ursachen der Blasenbildung und liefert Lösungen.

Außer zur Erzielung des Designeffekts dürfen transparente Produkte keine Luftblasen enthalten.

Luftblasen reduzieren auch die mechanische Festigkeit des Produktes oder das vom Kunden vorgegebene Produktgewicht, was zu vermeiden ist.

Es gibt drei Ursachen für Blasen in Spritzgussteilen: Luft, Feuchtigkeit und Vakuum.

Luft

Im Fass

Im Fass befindet sich Luft zwischen den Kunststoffpartikeln. Wenn der Kunststoff plastifiziert ist, tritt er aus dem Trichter in das Fass ein und die Luft wird zusammengebracht. Durch entsprechenden Gegendruck wird die Schmelze vor der Schnecke komprimiert, die Blasen werden zerkleinert und nicht durch die Düse in den Formhohlraum gespritzt.

Einfachere Konstruktionen von Spritzgießmaschinen haben keine Gegendruckmanometer. Der Gegendruck kann nur ab dem Schließen des Stromregelventils gemessen werden, aber der Gegendruck hat keine lineare Beziehung zum Ventildrehwinkel und kann nur anhand der Schneckenrückzugsgeschwindigkeit beobachtet werden.


Bei einer Spritzgussmaschine mit Gegendruckmanometer ist der abgelesene Druck nicht der Schmelzdruck, sondern der Druck des Spritzzylinders. Es besteht eine ungefähr 10-fache Beziehung zwischen den beiden. Einige Spritzgussmaschinen stellen diese Beziehung graphisch dar, die an der Einspritzablenkplatte angebracht ist, und kann verwendet werden, um den zurückgelesenen Manometerdruck in Schmelzdruck umzuwandeln.


Im Hohlraum

Ob dickwandiges oder dünnwandiges Produkt, im Formhohlraum befindet sich mehr oder weniger Luft, die sich, wenn sie nicht aus der Form austritt, mit der eingespritzten Schmelze zu Blasen vermischt.

Einspritzgeschwindigkeit

Wenn die Einspritzgeschwindigkeit zu hoch ist und Stickstoff zum Beschleunigen des Einspritzens verwendet wird, kann die Luft im Formhohlraum nicht rechtzeitig entweichen, in der Form eingeschlossen werden und Luftblasen bilden. Wenn beim Dünnwand-Spritzgießen eine sehr hohe Feuerrate zum Füllen der Kavität erforderlich ist, kann dies nur in der Auslassnut, mit geringer Schließkraft und mit Vakuum erfolgen.

Auslassschlitz

In die Form sind auf der Trennfläche Abgasrillen eingraviert, die sich vom Formhohlraum bis zum Umfang der Folie erstrecken. Der Ausblasschlitz hat die Parameter Breite, Tiefe und Anzahl der Streifen.

Die Tiefe der Entlüftungsnut lässt nur Luft entweichen und verhindert das Austreten der Schmelze mit hoher Viskosität (sonst Gratbildung). Die Tiefe der Auslassrille beträgt nicht mehr als 0,03 mm und die Breite im Allgemeinen nicht weniger als 6 mm. Die Auslassnuten werden alle 25-50 mm geöffnet. Beachten Sie, dass die Tiefe der Entlüftungsnut von der Klemmkraft beeinflusst wird.

Der Bediener sollte die minimale, aber ausreichende (gratfreie) Schließkraft einstellen, anstatt die volle Schließkraft zu verwenden, damit nicht nur die Auspuffnut weniger abgeflacht wird, sondern auch der Schließmechanismus des Werkzeugs und der Spritzgießmaschine (einschließlich Maschine). Scharniere, die Lebensdauer von Scharnier, Scharnierhülse, Zugstange und Schablone) wird verlängert und die Spannzeit verkürzt.


atmungsaktiver Stahl

Wenn das Aussehen des Produkts keinen Glanz erfordert, kann atmungsaktiver Stahl als Form verwendet werden, und die Mikroporen im Stahl können zum Absaugen verwendet werden.

Vakuum

Öffnen Sie an einigen stabilen geschlossenen Stellen oder Kaltkanälen einen Vakuumpunkt und schließen Sie ihn an eine Vakuumpumpe an, um die Luft im Formhohlraum während des Einspritzens abzusaugen.

Das Staubsaugen schließt sich mit der Abluftrille und dem atmungsaktiven Stahl gegenseitig aus, und die beiden können nicht gleichzeitig verwendet werden, da sonst das Vakuum nicht gepumpt werden kann.

Dampf

The plastic particles absorb water from the air, and they must be removed from the bottom to prevent them from being released after being heated at high temperatures (>1000C) und läuft in das Produkt.

Entsprechend den Anforderungen verschiedener Kunststoffe sind die Trocknungstemperatur und -zeit unterschiedlich. Bitte beachten Sie die folgende Tabelle.



Der Trocknungstrichter saugt Luft aus der Atmosphäre an, erwärmt sie auf eine Trocknungstemperatur, durchströmt den Kunststoff im Trichter von unten nach oben und gibt ihn dann von oben wieder an die Atmosphäre ab.



Die Trocknungsbedingungen in der obigen Tabelle sind unter der atmosphärischen Temperatur von 20 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 Prozent, unter Verwendung einer hocheffizienten Turbinen-Windmühle zur Erzeugung eines Luftstroms und des Feuchtigkeitsgehalts des Kunststoffs nach dem Trocknen weniger als 0,02 Prozent.

Zum Beispiel ist in der späten Frühlingssaison in Südchina, wenn die relative Luftfeuchtigkeit 90 Prozent übersteigt, der Trocknungseffekt minderwertig. Die folgenden Methoden können verwendet werden, um es zu lösen.

Trockenzeit

Die Verlängerung der Trocknungszeit ist eine leicht verständliche Methode. Die heiße Luft hat mehr Zeit, die an den Kunststoffpartikeln haftende Feuchtigkeit zu entfernen, und der Kunststoff wird trockener. Eine größere Trichterkapazität verlängert die Trocknungszeit.

H = 3.6s*t/c (1)

H=Trichterkapazität, kg

s=Gewicht pro Schuss (pro Bier), Wasseraufnahme, g

c=Zykluszeit, Sekunden

t=Trockenzeit, Stunden

Behälterkapazität

Die Spezifikationen des Trichters werden durch die Kapazität angegeben, und es gibt die folgenden Typen. Um die Berechnungen zu vereinfachen, haben Lieferanten eine der folgenden Auswahlrichtlinien.


Es ist zu beachten, dass der Trichter mit einer Saugmaschine ausgestattet sein muss, um den verbrauchten Kunststoff kontinuierlich nachzufüllen und eine konstante Kunststoffmenge im Trichter aufrechtzuerhalten, damit der Kunststoff lokal getrocknet werden kann. Wenn der Kunststoff im Trichter aufgebraucht ist, wird er andernfalls hinzugefügt, und der Kunststoff in der Nähe des Auslasses läuft in das Fass, bevor er trocknet, und die Feuchtigkeit wird nicht entfernt.

Beispiel für die Berechnung der Trichterkapazität

Das Spritzgießen eines 20 g PET-Preforms mit 32 Kavitäten dauert 24 Sekunden, wie viel Trockentrichter wird benötigt?

Siehe Tabelle 1, PET-Material muss bei 1600°C für 4~5 Stunden getrocknet werden.

Aus Formel (1),

H=3,6*32*20*5/24=480kg


Unter der Annahme, dass nur 80 Prozent des Spritzvolumens der Spritzgießmaschine zum Spritzgießen verwendet werden, ergeben sich die empfohlenen Vertreter in Tabelle 2

t / c {{0}}.8H / (3.6*s), er wird aus 0.119 bis 0.033 berechnet, d.h.:

Trocknungszeit, Stunden {{0}} (0.033~0.119)*Zykluszeit, Sekunden.



Am Beispiel des Vorformlings beträgt die Trocknungszeit höchstens 0,119*24=2,9 Stunden, was für die in Tabelle 1 geforderten 4 bis 5 Stunden nicht ausreicht.

Aus einem anderen Blickwinkel, 32*20 g / 0,8=800 g, wird gemäß Tabelle 2 ein 100-kg-Trocknungstrichter gewählt, der sich stark von dem in berechneten 480-kg-Trichter unterscheidet vorheriges Beispiel.


Entfeuchtungstrockner

Es ist immer noch schwierig, die Trockenheit des Kunststoffs sicherzustellen, indem die Trichterkapazität erhöht wird, um den Trocknungseffekt zu erhöhen. Der Grund ist, wie stark die Luftfeuchtigkeit ansteigt und wie stark sich die Trocknungszeit zum Ausgleich verlängert? Außerdem ändert sich die Feuchtigkeit der Atmosphäre jeden Tag, und zu langes Trocknen ist Energieverschwendung.

Luftentfeuchtungstrockner können unabhängig von der Luftfeuchtigkeit für Trockenheit sorgen.

Der Entfeuchtungstrockner wird zusammen mit dem Trockentrichter verwendet. Der aus dem Trocknungstrichter abgegebene feuchtigkeitsbeladene Luftstrom tritt in den Entfeuchtungstrockner ein. Nach dem Filtern und Kühlen wird die Feuchtigkeit im Luftstrom vom Molekularsieb in der rotierenden Wabe absorbiert und dann zurück zum Saugeinlass des Trocknungstrichters geleitet. Auf diese Weise ist der Luftstrom ein geschlossenes System, unbeeinflusst von der Feuchtigkeit der Atmosphäre. Molekularsiebe in der Wabe werden regeneriert, indem Wasser aus einem separaten Luftstrom in Kontakt mit der Atmosphäre entfernt wird.



Die vom Adsorptionstrockner mit Wabenstruktur erzeugte trockene Lufttrockenheit (auch als absolute Feuchtigkeit bezeichnet) erreicht den Taupunkt von {{0}} C, was einer relativen Feuchtigkeit von 0,60 Prozent oder a entspricht Feuchtigkeitsgehalt von 0,013 Prozent oder 128 ppm. Die Trocknungskapazität des Luftentfeuchtungstrockners wird danach berechnet, wie viele kg eines bestimmten Kunststoffs pro Stunde getrocknet werden können, was der Standard für die Auswahl ist.

zweistufige Trocknung

Luftentfeuchter mit Wabenstruktur sind nicht billig. Einige Hersteller verwenden zweistufige Trockentrichter, um eine bessere Trocknungswirkung zu erzielen als mit einem einzelnen Trockentrichter.



Trocknungstemperatur

Kunststofflieferanten haben empfohlene Trocknungstemperaturen. Wenn die Trocknungszeit konstant ist, kann eine Erhöhung der Trocknungstemperatur zwar den Trocknungseffekt verbessern, aber eine zu hohe Trocknungstemperatur macht die darin enthaltenen Zutaten matschig, was ihre Farbe, Transparenz und mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt.

Vakuum

Oberflächenbeulen treten beim Spritzgießen dickwandiger Produkte auf. Dellen entstehen durch das Schrumpfen von Kunststoff beim Abkühlen von einem geschmolzenen Zustand in einen festen Zustand. Dies kann vermieden werden, wenn die Druckhalteparameter und die Kanäle richtig ausgelegt sind.

Wenn die Oberfläche des dickwandigen Produkts abgekühlt und erstarrt ist, aber das Innere noch flüssig ist, kann es nur noch nach innen schrumpfen, was als "Blase" bezeichnet wird. Es gibt keine Luft oder Feuchtigkeit in der "Blase", nur ein Vakuum. Die Ausschlussmethode ist die gleiche wie bei Dellen.

Wenn der Durchmesser des Kaltkanals ähnlich der maximalen Wandstärke ist, kann der Nachdruck das Produkt mit Kunststoff durch den noch nicht erstarrten Kanal füllen und „Blasen“ beseitigen.


Wie zu sagen

Die Ursachen der drei Arten von Blasen sind unterschiedlich, und auch die Methoden zur Beseitigung sind unterschiedlich. Wie können wir feststellen, um welche Art von Blase es sich handelt?

Wenn der Kunststoff transparent oder durchscheinend ist, können die folgenden Methoden verwendet werden, um die Ursache von Blasen zu identifizieren.

Nummer

Es gibt viele Luft- und Wasserblasen, aber die Vakuumblasen existieren nur im dicksten Teil, und es gibt wenige oder nur eine.

Standort

Die Positionen von Luft- und Feuchtigkeitsblasen sind zufällig, und innerhalb mehrerer Produkte haben die Blasen unterschiedliche Positionen. Die Position der Vakuumblasen befindet sich in der Mitte des dicksten Teils, der nicht vorgespannt ist, und die Blasengröße jedes Produkts ist nahezu gleich.

Überhitzung

Nachdem die Luft- und Wasserblasen erhitzt wurden, wird das Produkt weicher und die Blasen dehnen sich aus, aber die Vakuumblasen werden nicht, sondern schrumpfen oder die Außenwand sackt ab. Das Produkt kann vor und nach dem Erhitzen unter einem graduierten optischen Instrument beobachtet werden.

Form

Luft- und Wasserdampfblasen sind kugelförmig, aber Vakuumblasen sind es nicht unbedingt.