ABS樹脂成型品的問題原因及對策
成形品龜裂
化學應力
疲勞破壞
電鍍產品裂縫
成形不良
銀色條紋
缺料
漩紋
波流痕
色紋
熔合紋
溢料
剝離
拉絲
凹痕
翹曲、扭曲
耐候劣化
涂裝不良
針眼
龜裂
吸入
反彈
結合不良
一:成形品龜裂
龜裂的種類、簡單的原因和解決方法
破壞的種類
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破壞原因
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特長及解決方法
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延展性破壞
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單純地由于外力過大
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斷口(裂縫)泛白·排除過大的外力
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脆性破壞的種類
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破壞原因
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特長及解決方法
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化學應力龜裂*
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藥品與應力
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明顯的情況,斷口為鏡面。
·藥品、原料的變更
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疲勞破壞
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外力與反復施加負荷的施加方法
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斷口呈現貝殼紋。**
·抗疲勞性材料的使用
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涂裝產品的破壞
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外力與涂膜的物性差(沖擊、延伸)
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·排除外力
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電鍍品的破壞
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外力與電鍍膜的物性差(沖擊、延伸)
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·排除外力
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物性下降(劣化)的破壞
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外力與成形品的物性下降(劣化)
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├不同種類原料的混入
├耐候(光)性劣化
├熱劣化
└模腔內發生熱劣化或分解
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·消除混入原因
·使用耐候性原料
·使用耐熱性原料
·采用適當的成形條件
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抗沖擊性差的材料的破壞
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外力與成形品的低強度
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·使用抗沖擊性材料
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低溫條件下的破壞
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外力與成形品的強度下降
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·使用抗沖擊性材料
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蠕變破壞
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長期承受負荷
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·降低初期變形(負荷)
·加大斷面系數
·減小應力
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*:環境應力龜裂 **:貝殼紋
化學應力龜裂
1.
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龜裂的說明及形成過程
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2.
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化學應力龜裂的同義詞
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3.
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龜裂的實例及解決方法
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4.
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抗化學性實驗(化學應力龜裂的確認實驗)
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連接各等級產品的抗化學性一覽表
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1.
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龜裂的說明及形成過程
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化學應力龜裂是由于低于樹脂(原料)拉伸強度的拉伸應力而造成的典型性脆性破壞。 當成形品發生拉伸應力的部位(承受負荷的部位)附著或者接觸藥品后,隨著時間的推移, 藥品與應力之間發生相互綜合反應,這種現象被稱為化學應力龜裂現象,產生的龜裂被稱為化學應力龜裂。 龜裂表面光滑,龜裂明顯時,呈鏡面狀態。
關于形成過程,有人說是因為∶由于應力作用(施加負荷的狀態下)使分子之間產生間隙, 藥品滲透到間隙中導致分子間的凝聚力(分子間的強力結合)下降,引起分子移動而造成龜裂。 但原因尚未得到完全證實。
如果能夠解決藥品或應力兩者之中的任何一個原因,則可以解決化學應力龜裂問題。
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2.
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化學應力龜裂的同義詞
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同義詞列舉如下∶
·環境應力龜裂或環境應力破壞(Environmental stress Cracking,簡稱ESC)
·應力龜裂(應力龜裂或應力破壞)
·溶劑龜裂(溶劑龜裂或溶劑破壞)
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3.
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龜裂的實例及解決方法
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接觸軟質氯乙烯、軟質填料類物質
軟質氯乙烯、軟質填料類物質中添加了可塑劑,這些可塑劑是造成化學應力龜裂的代表性的藥品。 軟質氯乙烯產品中包括塑料管、電線等。
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電線類的產品,是在電線外面加上聚乙烯、硅橡膠、乙烯·丙烯橡膠等護套,或者被覆。 填料類物質包括硅橡膠、乙烯·丙烯橡膠、氟系材料等。如果不能避免接觸軟質氯乙烯,則改為使用耐藥品性等級的樹脂。
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金屬插入成形及金屬部件的壓入
金屬部件經常附著生產過程中使用的沖壓油、切削油、防銹油等加工油。如果去油處理不完全, 這些加工油則會成為導致化學應力龜裂的藥品原因。在樹脂與金屬部件接觸的部位存在著成形殘留應力或由于壓入而造成的膨脹力, 這些是導致化學應力龜裂的應力原因。
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充分進行金屬部件的去油處理。將金屬部件進行預加熱處理后使用。
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擰緊螺絲
在擰螺絲的地方產生較大的應力。特別是碟形螺絲產生過大應力的可能性較高。這些應力均為導致化學應力龜裂的應力原因, 如果在這些地方附著藥品,則產生龜裂。
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請設計不用碟形螺絲的形狀。同時使用墊圈。使用適當的扭矩扳手擰緊螺絲。
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成形品的螺紋形狀
樹脂管的連接部位有呈螺紋形狀的地方,安裝樹脂螺絲進行部件連接。如果擰得過緊則有可能產生較大的應力, 特別是螺絲槽的部分應力較為集中。如果這些產生應力的部位附著了藥品,則產生龜裂。
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使用適當的扭矩扳手擰緊螺絲。如果即使使用適當的扭矩扳手仍然發生龜裂的情況,則改為使用耐藥品性等級的原料。 連接各等級產品的抗化學性一覽表
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為了清除成形品的塵埃和污垢而使用的清潔劑
為了清除成形品的塵埃和污垢,通常使用各種清潔劑。通常的清潔劑中含有揮發性的藥品(酒精類),很可能成為導致化學應力龜裂的藥品原因。 特別是在較薄部位和厚度不均勻的部位存在著成形殘留應力,如果這些部位附著了清潔劑,則致產生龜裂。
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清潔劑用水稀釋后使用。
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廚房用具
廚房、餐飲店的用具附著植物油的可能性較大。植物油是導致化學應力龜裂的代表性藥品。
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改用耐藥品性等級原料。 連接各等級產品的抗化學性一覽表
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衛生間及浴室(浴池)用品
用于衛生間及浴室(浴池)的清潔劑中,一般導致發生化學應力龜裂的藥品較多。
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改用耐藥品性等級原料。 連接各等級產品的抗化學性一覽表
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金屬部件滑動部位使用的機油、潤滑油的附著
上述機油、潤滑油中,根據種類不同,一部分是導致發生化學應力龜裂的藥品原因。 這些機油、潤滑油如果附著到相鄰樹脂產生應力的部位,則有可能產生龜裂。
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使用氟系列的機油、潤滑油。
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4.
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抗化學性實驗(化學應力龜裂的確認實驗)
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如照片所示,在有一定曲率的工具上放置實驗片,涂抹藥品。
在一定的環境下放置一定時間后發生龜裂,確認物性的劣化。這種實驗方法被稱為彎曲式固定應變法。實驗條件
應變范圍:0.2~1.0%(0.1%間隔) 1.2~1.6(0.2%間隔)
實驗環境∶溫度23±2℃ 、濕度50~60%
放置時間∶48小時
實驗片形狀∶厚度2×寬度10×長度150mm
(注釋)對于有可能附著、接觸的藥品,事先進行耐藥品實驗,確認其化學應力龜裂性是非常重要的。
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疲勞破壞
1.
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龜裂的說明及形成過程
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2.
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發生疲勞破壞的部件、部位
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3.
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提高耐疲勞性的解決方法
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4.
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疲勞實驗
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1.
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龜裂的說明及形成過程
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在實際使用狀態下成形品(原料)反復承受負荷,經過一定的反復承受負荷之后, 遠遠小于靜態屈服應力的負荷致發生破壞(龜裂)。
這種現象被稱為原料的疲勞現象,破壞被稱為疲勞破壞。斷口呈現疲勞特有的貝殼紋。
直接影響破壞的應力主要是剪應力,造成原料之間產生滑動,形成無數的小破壞區后發生破損,呈現貝殼紋。
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2.
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發生疲勞破壞的部件、部位
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· 鍵盤用品、各種操作盤開關部位的樹脂彈簧部位
· 裝卸式滑入配合(snap fit)
· 凈水器等水壓容器及氣壓容器
· 其它反復承受負荷的所有部位
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3.
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提高耐疲勞性的解決方法
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· 對于樹脂的彈簧部位和滑入配合(snap fit),考慮到彈性特性(彈力)及流動性等要素,力圖達到薄形化。
· 由于耐疲勞性與應力值有關,所以減少負荷或者從結構上(設計上)分散負荷可以降低發生應力。
· 為了防止發生作為疲勞破壞起點的龜裂,可以采取以下措施∶
·采取措施避免應力集中。例如∶設計適當的圓弧半徑R
·增加成形品表面的平滑性
·將應力值較高的肋線頂端的邊緣部位改為圓形
· 由于對樹脂具有侵蝕性的油類、清潔劑及其它藥品的附著將會嚴重損壞樹脂的耐疲勞性,故此請避免附著上述物質。
· 由于熔合部位容易成為發生疲勞破壞的起點,因此在反復承受荷重的部位不進行熔合。為此,應設計適當的流道澆口。
· 使用具有較好的耐疲勞性的材料。
選擇具有耐疲勞性的等級時,請通過電子郵件(左側)與弊司聯系。

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4.
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疲勞實驗
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●
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實驗規格及條件
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實驗規格 ASTM D671-63T B法 (懸臂彎曲、定負荷方式)
實驗條件、實驗試片、請參閱右圖。
反復速度∶1800回/min.
負荷(應力)通常為14.7~29.4N (13.3~26.6MPa)
實驗溫度∶23度
使用實驗儀∶東洋精機公司生產的 B-50型(容量為490N)
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●
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儀器工作原理、實驗方法
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通過馬達使不對稱質量進行旋轉,在回轉軸上離心力發生作用。
由于離心力造成的水平方向的振動受到簧片的限制,實驗試片只承受垂直方向的振動負荷。
實驗試片上發生的應力(或者被施加的負荷)隨著不對稱質量的旋轉半徑的變化而變化。
本實驗儀器的應力是一定的,振幅是不一定的(隨著實驗試片的彈性率而發生變化)。
本實驗測試不同應力(負荷)下實驗試片發生疲勞破壞時的振動次數。Y軸為應力,X軸為反復次數,制作坐標圖。
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電鍍產品的龜裂
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具有代表性的電鍍產品的龜裂
電鍍層的龜裂(高溫時)
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樹脂層的龜裂(低溫時)
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原因
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主要原因在于熱應力,即∶由于環境溫度變化導致電鍍層與樹脂層的膨脹量或收縮量有所差異, 從而產生了超過各自材料特性(材料強度)的拉伸應力。以進行電鍍處理時的溫度為基準,高溫時在電鍍層, 低溫時在樹脂層發生龜裂。
材料
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楊氏彈性模量(MPa)
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線膨脹系數(1/deg.C)
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銅
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1.23×10**5
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16.6×10**-6
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鎳
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2.01×10**5
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12.8×10**-6
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鉻
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2.48×10**5
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8.2×10**-6
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ABS樹脂
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1,900~4,000
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60~95×10**-6
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個別時候,由于樹脂表面附著殘留電鍍液,也會發生化學侵蝕。
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解決方法∶
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最基本的解決方法是除去進行電鍍處理的樹脂飛邊。
此項處理目的在于避免由于環境溫度的變化而導致在該部位發生的熱應力過于集中。
· 對于合模部位進行布輪拋光等,使該部位平滑。
· 盡量使澆口面處理得平滑。
· 使邊角(特別是銳角)部位的弧度加大。
高溫環境發生的龜裂
造成龜裂的原因在于金屬層的延展性不足,或者電沉積時拉伸應力過大,為此,應調整電鍍液、 增大析出膜的延展性,降低電沉積應力。
低溫環境發生的龜裂
造成龜裂的原因在于金屬層的剛性妨礙了樹脂的收縮,為此,應使金屬層的厚度變薄,降低束縛力。 從上述表格中記載的材料特性可以看出∶應加厚緩沖材料銅膜的厚度,而減小鎳、鉻膜的厚度。
為了降低與金屬層之間的膨脹差,需要選擇線膨脹系數低的等級產品。
應注意樹脂部件(特別是隆起部位等)的殘留電鍍液,根據情況改變設計避免發生化學侵蝕。 此外,降低成形時發生的殘留應變也是比較有效的辦法。
關于專用等級產品,請參閱 電鍍級一覽表。
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參考
對于沒有除去飛邊溢料的圓筒形部件進行電鍍處理時,金屬層及樹脂層發生龜裂的圖像如下。
部件名稱
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外徑mm
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內徑mm
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楊氏彈性模量(MPa)
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線膨脹系數(1/deg.C)
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樹脂層
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100
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60
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2,300
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8.0×10**-5
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金屬層
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110
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100
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200,000
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1.0×10**-5
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飛邊溢料部位∶ 高5mm 頂角60
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可以看出∶高溫時導致裂縫的拉伸應力集中在飛邊溢料金屬層的內側(紅色顯示)。 如果發生龜裂,則可以斷言龜裂的起點為飛邊溢料金屬層的內側。
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在低溫時,在飛邊溢料的正下面的樹脂層內壁出現了較大的應力。 原本應該縮小的內徑由于受到金屬層的束縛,反而有所加大。 金屬層的束縛導致發生了樹脂層的拉伸應力。
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結果
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可以發現∶在金屬層,應力集中產生在飛邊溢料的外表面(高溫時。,隱藏著以該部位為起點發生龜裂的危險性。
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二:成形不良
在進行ABS樹脂成形時出現的各種問題。產品設計、樹脂選定、成形條件,其中之一或者復數的原因導致發生問題。
請根據下述目錄,根據現象對不良內容加以理解。
銀色條紋(SILVER STREAKS)
干燥不充分
發生原因
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干燥不充分
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發生要素
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干燥設備與干燥條件不合適
·干燥溫度、時間不當
·干燥機的熱風量不足
·空氣濾網堵塞
·進料斗容量不適當(干燥時間短)
·溫度調節器不良
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發生部位
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從通過澆口之后的部位乃至成形品全體
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發生形態
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柳條形狀,又細又長
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解決方法
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改變干燥條件
·設定最佳干燥條件
·調節干燥機的熱風量
·清理空氣濾網
·設定最佳進料斗容量
·修理溫度調節器
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銀色條紋(SILVER STREAKS)
氣體混入
發生原因
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氣體混入
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發生要素
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成形條件
·注嘴、模腔的溫度較低
·注嘴接觸成形(注嘴先端的樹脂固化)
·模具過度冷卻
·模腔內混入空氣
·成形溫度、注射壓力及注射速度過高
·模腔溫度分布設定不適當
·背壓不足
·回扣量過多
模具
·冷流的(cold flow)混入
·沒有冷渣井
·注口、流道、澆口過少
·混入澆口殘渣(限于隧道型澆口)
樹脂
·粉碎品混合過多,混入粉末
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發生部位
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從澆口到較遠的部位隨機發生
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發生形態
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較寬,但較短
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解決方法
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重新設定成形條件
·改變模腔的設定溫度
·確認螺桿的旋轉數是否合理
·確認背壓是否合理
·確認回扣量是否合理
·確認模具溫度是否合理
改變模具
·設置冷渣井
·修改注口、流道、澆口
·變更流道的高度和角度
材料方面的變更
·確認粉碎品的混合量是否合理
·除去粉末
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銀色條紋(SILVER。樱裕遥牛粒耍樱
熱分解、劣化
發生原因
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熱分解、劣化
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發生要素
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在清機(purge)的狀態下空射發泡時
·加熱條不合格(注嘴加熱器局部加熱)
·注嘴、模腔溫度、注射速度、螺桿旋轉數過高
·在模腔內部發生殘留
在清機(purge)狀態下空射、不發泡時
·注嘴接觸不良
·注口、流道、澆口過少
·澆口的位置不適當
·在熱流道中停滯
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發生部位
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從通過澆口之后的部位乃至成形品全體
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發生形態
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象線香的煙火一樣又細又長
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解決方法
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在清機(purge) 的狀態下空射發泡時
·修理加熱條
·設定最合理的注嘴、模腔溫度、注射速度及螺桿旋轉數
·使成形機容量/成形品容量的比例適宜
在清機(purge)狀態下空射、不發泡時
·確認注嘴接觸
·修改注口、流道及澆口
·變更澆口的位置
·重新變更熱流道的設定溫度及注射速度
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缺料(SHORT-SHOT, SHORT-MOLD)
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缺料(SHORT-SHOT, SHORT-MOLD)
缺料是指在注射成形過程中,一部分模具內沒有充填樹脂便進行冷卻固化的現象。
缺料現象是由于
·樹脂的流動特性(粘度特性)
·模具設計(澆口設計、肋線·隆起部等的襯套結構、排氣機能的有無等)
·直雕結構
·成形條件
·成形機性能
等原因造成的。
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形態
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応強
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部位
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面內 肋線
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隆起部 兩端
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尨場
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原因
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產生氣體 壁厚
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氣體量 樹脂粘度
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缺料時的檢查要點和檢查項目
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樹脂流動特性不足(樹脂粘度較高)∶檢查項目及解決方法
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· 模具溫度 → 在可以取出產品的溫度范圍內提高溫度!
但是,成形周期將會變長,應充分注意在模腔內的停留時間。
*請參閱成形條件手冊
· 螺桿有問題 → 更換防止逆流環。
但是,限于注射時緩沖劑量不均勻或者逆流的情況。
· 供料不穩定
→ 降低模腔的后部溫度。 進料口樹脂堵塞的情況
→ 增加進料口冷卻水的用量。 進料口樹脂堵塞的情況
→ 調節適當的背壓。 背壓不足或過剩
· 注射速度 → 提高。
即使設定高注射率但填充時間仍然沒有變化時,則有可能因為是成形機機能不全,或者注口、流道及澆口的壓力損失過大而造成的, 需要另行研究、修改成形機的機能及模具的設計。
*請參閱成形條件手冊
· 注射壓力 → 提高。
即使設定高注射壓力但仍然不能避免出現問題時,有很大可能是因為上述同樣的理由所造成的。
· 樹脂溫度 → 在使用可能的范圍內提高樹脂溫度。
*請參閱成形條件手冊
· 等級變更 → 改用流動性好的等級產品。
*等級檢索 產品選擇
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模具設計∶檢查項目及解決方法
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厚度不均勻 (同一模具內同時存在較厚部位和較薄部位)
→使模具內厚度均勻。但是,缺點在于肋線和隆起部的頂面有可能造成凹痕,為此應注意壁厚。
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肋線、隆起部的結構(在特定的肋線、隆起部發生問題的情況)
→作為形狀部位的襯套(套件結構),使封死的頂端部位的氣體容易排除。
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滯后現象(由于流動方式或澆口排列不合理而造成)
→改變澆口的設計(方式、尺寸、位置、個數)
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冷卻結構不合理(模具溫度不均勻的情況)
→變更模具溫度調節(冷卻結構) 變更模具溫度調節設備的性能。
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漩流(JETTING)
漩流現象是指通過澆口的樹脂沒有粘合,在成形品的表面形成流紋的現象。
偙在成形的初期階段,溫度較低的樹脂從注嘴注射到模具表面,粘度加大,成為旋渦狀, 后來受到溫度較高的樹脂的不斷擠壓,留下痕跡。
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·低速注射成形
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·高速注射成形
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原因
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· 樹脂溫度較低的情況,溶融樹脂的粘度加大,從模具注射的樹脂粘度進一步提高,造成
流動抵抗力加大,發生漩流現象。
模具溫度較低時,注射到模具內部的樹脂突然遇冷,粘度加大而導致出現漩流。漩流現象多半發生在澆口較小的情況,注射到模具內部的樹脂的流速增大,導致發生漩流現象。
澆口橫斷面積 x 流速 = 一定注射量
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解決方法
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· 成形條件
·提高樹脂溫度,降低樹脂粘度。
·使用非結晶性樹脂時,將模具溫度設定在低于使用樹脂的熱變形溫度20~30℃左右為宜。
·也可以降低注射速度。
· 模具
·為了降低樹脂通過澆口時的流速,也可以加大澆口的橫斷面積。
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波流痕(FLOW MARK)
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波流痕是指在模具內部,樹脂流過以后以澆口為中心呈現的條紋現象。
經注口和流道冷卻的樹脂在模具內部進一步被冷卻,粘度加大。充模后,與金屬面接觸的樹脂在半固體的狀態下被壓入, 為此,在成形品的表面形成了與流動方向呈直角的條紋。
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波流痕(FLOW MARK)
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厚度不均勻型波流痕
厚度發生變化的部位光澤不均勻
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原因
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解決方法
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熔融樹脂在通過厚度不均勻部位之前與通過以后后的流速、冷卻速度、 向模具施加的轉印壓力等均不相同,造成光澤不均勻。
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·提高模具溫度
·提高成形溫度
·加快注射速度
·加高流道、澆口高度
·改善成形品的形狀(高低差別)
設定弧度,使樹脂流動順暢
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成形品厚度不均勻引起的波流痕的發生狀態
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成形溫度引起的波流痕的發生狀態
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充模
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模具

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模具

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充模
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低速
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220度
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中速
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240度
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高速
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280度
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在模具上涂上紅色印泥,掌握波流痕的發生狀態
由于高度不同導致發生波流痕起點的驗證結果
厚度不均勻部位的出口拐角邊緣為發生剪切的起點。
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波流痕(FLOW MARK)
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唱片圖紋型波流痕
出現以澆口為中心的條紋現象
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原因
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解決方法
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經注口和流道冷卻的樹脂在模具內部進一步被冷卻,粘度加大。充模后,與金屬面接觸的樹脂在半固體的狀態下被壓入, 為此,在成形品的表面形成了與流動方向呈直角的條紋。
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·加快注射速度
·加大注射壓力、保持壓力
·提高樹脂和模具溫度
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波流痕(FLOW MARK)
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鋸齒型波流痕
有光澤的部位及無光澤的部位交錯在一起形成的鋸齒狀波流痕
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原因
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解決方法
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發生原因在于流體先端(flow-front)的不穩定流動。
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·降低注射速度
·提高樹脂、模具溫度
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色紋(COLOR STREAK)
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色紋現象是指成形品的一部分的色調發生變化,或者成形品出現條紋。
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與本來的顏色相比,發生了色變的事例
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原因
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· 主要是因為著色劑的熱穩定性不夠,比較容易發生在熔合部位、肋線結構部位等容易發生剪切流動的部位。
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解決方法
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· 改用熱穩定性良好的著色劑。
· 成形條件最好設定為hot―slow―熱而慢(樹脂及模具的溫度較高,成形速度較低)。
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成形品發生條紋現象的事例
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原因
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· 著色劑的分散不良
(可以利用壓縮成形機生產片材來判斷著色劑的分散是否良好。)
· 成形機(模腔內)內部堆積樹脂的清洗作用。
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解決方法
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· 改善混料時的分散性。
· 充分清洗模腔內部。(請利用弊司的UMG清潔劑)
· 檢查螺桿頭及逆流防止環等是否出現異常。
· 改換成形機。
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熔合線(WELD。蹋桑危牛樱

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熔合線是指2個以上的流體先端(flow-front)會合時產生的V字形缺口的絲狀細線痕。
在鑲嵌、方格或者多個澆口的情況下勢必產生熔合線,但是目前尚沒有理論性的解決辦法,為此應盡可能控制在最低限度, 或者必要時采取將其從商品面上移動到側面等措施。
另外,通常不太了解的人有可能誤認為是裂縫。應力集中的部位很有可能導致產生強度問題,因此從商品規格上考慮同樣需要事先研究對策。
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如果會合角度在120°以上,熔合線將會消失。
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原因 熔合線的發生要素
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· 成形品的形狀
·孔(格子、圓孔、角孔)
·厚度差別(厚度不同)
· 樹脂
·流動性(粘度)
模具
· ·模具溫度
·澆口(個數、位置)
·排氣孔(方式、位置)
·冷卻管配置(模具溫度分布)
· 成形機
·性能(精度、應答性)
·注射、可塑化
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解決方法 減少熔合線的成形條件
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· 樹脂溫度 ->高
· 模具溫度 ->高
· 注射速度 ->慢
*如果加快注射速度,熔合線將會變得不明顯(深度變淺),但長度將有增加傾向。
· 保持壓力 -高
*熔合的V字形缺口的壓縮效果使得熔合線變得不明顯。
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驗證 減輕熔合線最有效的是模具溫度
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普通成形
模具溫度 40℃
熔合部位(中央)
寬度:大約10μm 深度:大約120μm
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快速heat/cool(加熱、冷卻)成形
模具溫度 100℃
熔合部位(中央)
肉眼看不見
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溢料 (FIN、FLASH、SPEW)

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指熔融狀態的樹脂流入模具的間隙(合模面、滑動擠切面、套件等)時產生的多余的樹脂。
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澆口

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溢料

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成形機
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原因
· 成形機的合模力不足
· 模具的老朽化
解決方法
· 為了解決合模力不足問題,根據以下公式概算合模壓力,選擇成形機。
合模壓力=投影面積×模具內有效注射壓力/1000kg
ABS樹脂的模具內有效注射壓力按照大約400kg/cm2計算。
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模具
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原因
· 合模力不足。
· 模具合模面精度不夠。
· 由于模具設計結構原因,成形品的位置為懸臂型。
解決方法:1.改用合適的成形機
2.原因在于模具面時,需要與模具加工廠家進行研究。
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材料
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原因 :樹脂的粘度較低
解決方法:原因在于材料的粘度時,降低樹脂的溫度、或者改用其它流動性高等級的樹脂。
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剝離( DELAMINATION )
剝離是指成形品呈云母狀的薄層進行剝落的現象。嚴重時,則象剝皮一樣在比較大的范圍內出現剝落。

由于混入PS,導致在斷面(右)出現層狀剝離現象。
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有時在剛成形時就出現剝離現象,但大多數是隨著出現龜裂而發生剝離。
原因1) 混入與ABS樹脂相溶性差的樹脂(PP、PS及其它)。
解決方法 進行清洗
模腔內部
進料口內部
空氣輸送線內部
干燥機內部
原因2) 樹脂溫度及模具溫度極低的情況下,外壁與流動層之間的溫度差造成薄的固化層,導致發生剝離現象。
解決方法 使樹脂的溫度標準化
提高樹脂溫度
提高模具溫度
拉絲(STRINGINESS)

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開模時產生的細樹脂絲附著在模具內部,在下一次注料時轉印到成形品上, 在成形品的外面留下筋狀的凹凸,影響成形品外觀的現象稱做拉絲。
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注口處產生的細樹脂絲
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轉印到成形品上的樹脂絲
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原因 主要原因在于注口的溫度過高
解決方法
降低注口溫度。其它可以重復使用回扣和模腔。
提高開模速度也可以強制性地切斷拉絲, 但是由于模具結構(滑動結構等),
這樣會降低模具的壽命,需要注意。
可以使用防止拉絲環(市場銷售產品)。
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成形不良現象∶凹痕(SINK。停粒遥、SHRINK MARK)
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指成形品外表出現凹痕的現象。
主要是對于外觀要求較高的產品,根據要求水準不同凹痕是否被判斷為不良品的情況也有所不同。 有時,根據產品外觀要求,被判斷為外觀不良的情況也時有發生。

凹痕與樹脂的體積收縮(等溫PVT特性)有關,在注射成形過程的各個部位、每一時刻,即∶從注射時的熔融狀態到保壓過程、 冷卻過程的固化狀態,均有可能產生凹痕。
充模后的熔融樹脂通過模具表面時被冷卻、固化。在成形品從外表面開始冷卻固化(保壓、冷卻)的過程中, 根據設定的注射條件(保壓壓力/時間),當伴隨著PVT特性的體積變化(體積收縮)無法補償時, 成形品表面的樹脂由于內部的熔融樹脂的體積收縮而產生拉伸作用,結果形成了降低產品品位的凹痕。
另一方面,如果成形品表面具有抵抗收縮力的強度(有固化層)時,成形品的內部則出現孔巢(空洞), 而外觀上卻看不出問題。對于產品形狀(隆起、肋線、壁厚、厚度不均勻等)、或者模具結構(冷卻管設計、模具材質、 冷卻媒體等)潛在因素,只有在產品設計和模具設計的階段事先采取措施才能解決。
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原因和解決方法
凹痕 檢查內容及項目
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部分凹痕(里面形狀的影響/流體先端)
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影響項目
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原因
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解決方法
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產品
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厚度
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厚、厚度不均勻(薄)
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去厚、均勻化、加厚
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澆口位置、方式
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不適宜(設計上的限制)
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增加個數、改變方式
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成形條件/成形機性能
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原材料溫度
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高(低)
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降低(提高)
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模具溫度
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高(低)
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降低(提高)
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注射速度
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快(慢)
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放慢(加快)
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V/P變換
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快
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慢
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保壓壓力
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低
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加大
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保壓時間
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短
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延長
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背壓
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低(測量有偏差)
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加大
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螺桿旋轉數
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旋轉造成升溫
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降低
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緩沖劑量
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量不足、偏差
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增加(不得過量)
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機械性的逆流
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改用正常部件
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測量
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不足
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增加
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合模力
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不足(產生溢料)
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增大
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模具
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注嘴孔
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斷面。ㄐ。
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增大
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注口
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斷面。ㄐ。
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增大
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流道
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斷面。ㄐ。
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增大
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澆口
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斷面。ㄐ。
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增大
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冷卻回路
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不足(溫度不均一)
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升溫/使溫度均一
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方式不恰當(效率)
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改變方式
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流量。瘔簱p大
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改善效率
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模具材料性質
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冷卻效果欠佳
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使用熱傳導性能好的材料
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成形品整體的凹痕
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影響項目
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原因
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解決方法
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產品
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厚度
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厚(薄)
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調整適宜的板厚
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澆口位置、方式
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不適宜(設計上的限制)
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增加個數、改變方式
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成形條件/成形機性能
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原材料溫度
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高(低)
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降低(提高)
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模具溫度
|
高(低)
|
降低(提高)
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注射速度
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快(慢)
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放慢(加快)
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V/P變換
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快
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慢
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保壓壓力
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低
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加大
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保壓時間
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短
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延長
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背壓
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低(測量有偏差)
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加大
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螺桿旋轉數
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旋轉造成升溫
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降低
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緩沖劑量
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量不足、偏差
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增加(不得過量)
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機械性的逆流
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改用正常部件
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測量
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不足
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增加
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合模力
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不足(產生溢料)
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增大
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模具
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注嘴孔
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斷面。ㄐ。
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增大
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注口
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斷面。ㄐ。
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增大
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流道
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斷面。ㄐ。
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增大
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澆口
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斷面。ㄐ。
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增大
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冷卻回路
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不足(溫度不均一)
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升溫/使溫度均一
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方式不恰當(效率)
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改變方式
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流量。瘔簱p大
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改善效率
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模具材料性質
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冷卻效果欠佳
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使用熱傳導性能好的材料
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成形不良現象∶翹曲、扭曲(WARP、TWIST)

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翹曲變形是指由于成形品內部各部位在進行成形時的收縮量不同而造成的變形、翹曲。
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造成翹曲的主要原因∶
模具溫度分布差異導致的面收縮差、成形品厚度差造成的收縮差和冷卻時間差
分子取向導致的殘留應力(結晶程度差)
使用強化纖維材料時,由于流動方向與流動垂直方向的收縮差異大,故此在設計模具時應充分考慮澆口的設計(個數和位置)。
例如∶理想的情況是∶成形品的各部位收縮量(率)相同,成形時只要加工與模具形狀相似、但尺寸縮小的成形品, 無論使用什么收縮率的樹脂,都不會發生翹曲。然而,在實際成形過程中,上述原因錯綜存在。從模具中取出之后, 為了使內部應力降至最低的成形品(能量最。,總是產生翹曲變形
此外,在設計模具時還要考慮到成形品冷卻不充分、突起結構不完善而導致變形的可能性。
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翹曲、扭曲的檢查內容和項目
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原因
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1
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成形品的形狀
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厚度分布
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不均勻的部位同時存在。
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形狀剛性不足
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肋線等的形狀剛性不足。肋線構造有時會導致發生翹曲,因此需要仔細研究壁厚和高度
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2
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模具
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冷卻回路
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模具溫度分布不均勻,冷卻回路過長(IN→OUT的溫度差大)、控制不良、冷卻方法。
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模具材質
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熱傳導率低(冷卻效率低)
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澆口、流道
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設計欠佳
由于澆口個數不足、位置欠佳導致保壓過程壓力分布不均勻。
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突起結構
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突起平衡欠佳、突出pin單位面積的排出負荷過大。
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脫模
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抽出模芯方向的拋光不足、抽出傾斜不足。
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3
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成形機及附加設備
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合模力不足
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不能設定充分的保壓條件(壓力、時間)。
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模具溫度調節器
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冷媒的流量不足(雷諾指數沒有達到紊流域)、與模具熱容量
相比設備性能不足。
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4
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成形條件
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樹脂溫度低
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粘度高則壓力傳播性能下降,在保壓過程中不能保證收縮量的均一。
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模具溫度
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如果溫度過低,粘度增大,壓力傳播力下降,在保壓過程中不能保證收縮量均一。 在取向(應力)不能緩和的情況下進行凍結(固化),
產生各向異性的殘留應力。
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注射壓力
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高或低(超出樹脂流動特性的流動長度)。
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保壓壓力
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高或低(由于澆口附近的樹脂過充模(over parking)、澆口密封不良
導致逆流)。
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保壓時間
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短或長(澆口附近的樹脂過充模(over parking)、澆口密封不良導致逆流)。
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冷卻時間
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短(原材料強度的溫度依賴性)。
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三:耐候(光)劣化
長期在戶外或者室內螢光燈照射下的環境下使用ABS樹脂,將造成樹脂變色或物性降低。 在此,對于造成耐候(光)劣化的原因加以說明。
ABS樹脂的耐候性問題起因于聚丁二烯成分的光劣化問題。光劣化導致橡膠的承受沖擊的作用消失。 此外,其特征在于該劣化只發生在表層。

現象
·顏色發生變化 -由于顏色材料的劣化導致變色。底材樹脂變色。
·光澤發生變化 -底材樹脂的變性(劣化、龜裂)
·物性發生變化 -表層的耐候性劣化造成微小龜裂,產生缺口效果導致抗沖擊強度下降。
為了防止耐候劣化,請考慮使用耐候性等級產品系列 使用實例 及 技術資料
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耐候變色的明顯事例 (促進劣化實驗 光照天氣 無雨)
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ABS樹脂
紅色系列著色
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ABS樹脂
藍色系列
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未照射
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100小時
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200小時
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500小時
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對于防止耐候(光)變色,需要考慮顏色材料的劣化問題,為此慎重考慮選用顏色原料是十分重要的。 對于紅、藍、黃、綠等鮮艷的顏色,需要事先選擇耐候性良好的原料。混合的顏色材料的退色傾向的不同,可視為顏色變化。
指定顏色時請務必注明 「需要耐候(光)性」。
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光氧化劣化導致樹脂表面的變化(促進劣化實驗 光照天氣、掃描電鏡觀察)
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不曝光
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500小時
光澤降低程度較小,但發生了微細的龜裂。
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雨天曝光
1000小時
樹脂成分分解,表面起霜呈粉狀,失去光澤。(又稱∶起霜)
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光氧化劣化導致特性變化的圖像
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耐候性劣化引起的劣化層厚度大約為一百多微米。光氧化反應使樹脂表面形成黃色的薄層劣化層, 阻止氧氣在劣化層中擴散滲透,并起到遮光的作用。因此,光氧化反應得到一定的控制,不再繼續擴散到深層。 為了控制劣化層的發生,推薦使用耐候性等級產品。
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四:涂裝不良
ABS樹脂作為最容易涂裝的樹脂被廣泛地利用在需要涂裝的產品上。
然而,由于等級產品的選擇、成型條件、涂料、稀釋劑、涂裝方法等原因有可能導致涂裝不良。 請參閱照片顯示的不良現象和解決方法。
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涂裝不良的主要問題現象
<原因和解決方法的詳細內容,請參閱左側的相關網頁和以下照片>關于涂裝用途,請利用「 涂裝專用等級產品」。
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1.針 眼
尿烷涂裝時的常見現象,在涂裝產品的表面出現微小的針孔。
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例∶使用尿烷涂料
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原因1
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混入空氣
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涂膜在含有氣泡的狀態下進行干燥時,氣泡膨脹,穿破涂膜表面而造成針眼。此現象與底料無關, 在高溫多濕、涂層較厚、涂裝時間較短、使用揮發速度較快的速干性稀釋劑的情況下,容易發生。
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解決方法
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·改善涂裝環境
·延長涂裝時間
·降低涂料粘度
·降低稀釋劑的揮發速度
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原因2
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殘留應變
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涂料溶劑侵蝕到存在內部應變的樹脂底材上,產生裂縫。溶劑進一步侵蝕到裂縫中, 在干燥過程中隨著溶劑的蒸發、氣化,沖破涂膜表面,產生針眼。
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解決方法
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·改用侵蝕性較弱的溶劑
·改變涂料與溶劑的調配比率
·對沒有涂裝的成形品事先進行回火處理(60~70℃、20~60分鐘)
·提高模腔、模具溫度。
·降低注射壓力,提高注射速度。
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2.龜裂
與針眼現象一樣,由于溶劑侵蝕造成涂裝表面產生裂縫。該現象多發生于丙烯涂裝。
發生龜裂現象的部位通常是澆口附近、成形品邊緣,特別是邊緣部位發生較多。
關于涂裝用途,請利用「
涂裝專用等級產品」。
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例∶使用丙烯涂料
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原因
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涂料中的溶劑侵蝕到樹脂底料中殘留翹曲較大的部位,引起化學龜裂。
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解決方法
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·改用侵蝕性較弱的溶劑
·改變涂料與溶劑的調配比率
·進行回火處理(60~70℃、20~60分鐘)
·提高模腔、模具溫度。
·降低注射壓力(保壓),提高注射速度。
*通常,緩凝劑的添加對于發生化學龜裂產生不良影響。
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3.吸入
吸入現象是指涂料中的溶劑侵蝕到成形品澆口附近、厚度不均勻部位、熔合部位附近等,造成涂膜光澤不均勻,產生微小裂縫的現象。
關于涂裝用途,請利用「
涂裝專用等級產品」。
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正常部位
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吸入部位
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例∶涂料為金屬光澤丙烯涂料
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原因
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澆口白暈、波流痕、漩紋等不良現象容易發生在澆口附近,而且進行回火處理也難以解決。
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解決方法
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·改用侵蝕性較弱的稀釋劑
·適當提高涂料的粘度
·提高模腔、模具溫度
·降低注射壓力和注射速度
·改變澆口的種類(例如∶采用柄形澆口)
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4.反彈
是指涂裝品表面出現直徑1mm以上的凹陷的現象,可以透過涂膜看到底層。關于涂裝用途,請利用「
涂裝專用等級產品」。
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例∶尿烷涂料
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原因
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比涂料的表面張力(涂裝力低下)低的污染物質附著在成形品表面時,發生反彈現象。
·離型劑(硅油)
·機油
·靜電產生的灰塵、雜物等
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解決方法
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·改善涂裝環境,去除造成上述原因的物質
·對成型品的表面進行去油處理(使用n-正己脘、IPA等)
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5.結合不良
是指涂裝品表面涂膜剝落的現象之一。通常在涂膜性能試驗時出現此現象。關于涂裝用途,請利用弊司的「
涂裝專用等級產品」。
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例∶基盤目視試驗出現的結合不良
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原因
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成型品的表面附著油膩、離型劑等污染物質時,容易造成結合不良。 此外,底材和涂料的融和性(溶解性、可涂性等),或者涂裝條件(稀釋劑、粘度、涂膜厚度)也會造成影響。
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解決方法
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·對成型品的表面進行去油處理(使用n-正己脘、IPA等)
·改用凝集力較弱的涂料(凝集力<附著力----不易剝落)
·增加涂膜厚度
·提高注射速度(調大取向,提高稀釋劑的滲透性)
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