在注塑成型过程中,细筋的前端等部位可能会发生困气烧焦,出现成型制品上部分变黑、碳化的现象。
困气烧焦的机理是,当模具型腔内的空气被流入型腔的熔融塑料排出时,如果是处于没有出口的封闭状态,则空气会因被压缩而自行发热,并因此导致发生燃烧,引起烧焦。
由于空气是一种气体,所以它能够被压缩,但在压缩时会产生热量。当你用打气筒给自行车轮胎充气时,打气筒会变热,正是这个原因所导致。
型腔内残留空气的压缩,通常是在0.1~0.5秒左右的短时间内发生,由于是在每平方厘米高达200~500kgf的高压下压缩,因此很容易升温到塑料的燃点。(参考下图)
以下措施可有效防止困气烧焦现象的出现。
1.如果塑料的流入部分出现阻塞状况,则插入型芯销,让型腔成为分体式结构。这样空气可从型腔和型芯销之间的间隙排出,因此不会发生困气烧焦。如果在型芯销的侧面设置排气孔,则效果更佳。
但是需要注意的是,采用这种方法会让成型制品的表面带有分割线,所以对于不能接受这一点的成型制品,不能使用该方法。
2.在成型条件中,应尽可能以较低的注塑速度缓慢填充。当发生轻度困气烧焦时,采用这一方法可能会有所改善,但需要注意的是,这并非根本性的解决措施。
3.预先充分干燥成型材料,以尽可能避免空气进入熔融树脂。
需要注意的是,这同样也并非根本性的解决措施。
4.通过改变成型制品的肉厚或改变浇口位置,来改变熔融塑料的流动方式,从而改变空气聚集的位置。这种方法虽然很有效,但由于会改变成型品的形状和熔接位置,因此需要事先获得成型制品设计者的许可。
5.通过改变螺杆的注塑速度切换位置,改变空气的聚集位置。
如果是轻度的困气烧焦,可能会有所改善。
脱气直杆型芯销是一款具有辅助排气功能的新产品,当向模具的型腔(指熔融树脂在模具内部流动的空间)中填充树脂时,有助于将型腔内的空气和树脂产生的气体排出到外部。
简单地说,这一产品可以理解成在侧面适当位置附带有排气口的型芯销。
本产品的要点如下。
1.销前端部分的直径公差最多可设定为比销主体的直径细0.04mm,因此可以根据树脂类型和销的组装位置来选择排气口的间隙。
2.由于可以选择上述前端小直径部分的有效长度,因此可以考虑气体排气效率与毛刺的产生之间的关系,进行正确选择。
3.由于在销的中部设有深排气槽,因此气体可以主要从这里排出到模具外部。
4.该系列型芯销的直径最小为0.5mm,最大为5mm,因此可以作为小直径型芯销使用。
在实践中,众所周知,精密模具的排气效率对成型产品的质量保持有重大影响。
尤其是小直径凸台和孔状排气,是延长模具维修周期的重要着眼点。
此外,即使是使用热流道和阀门浇口进行连续成型的模具,出于维持质量稳定的目的,也经常使用这种排气型芯销。
5.可进行型芯销的凸缘切削等追加工。
以下区域可被视为容易发生困气烧焦的区域。
· 壳体成型产品内面小直径凸台前端部位
· 细加强筋的前端部位
· 成型产品中肉厚比其他部位薄的加强筋、凸台前端部位
· 距浇口最远处的最终填充位置
· 与方孔相邻时的边界加强筋
· 需要高速填充的成型产品
· 薄壁成型产品
如果在探讨模具设计时发现有上述这些情况,最好从设计之初就考虑采用脱气直杆型芯销或镶块分体结构。