Gründe für die Bildung von Tigerhautstruktur von Spritzgussteilen und Lösungen
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Derzeit werden in Automobilen immer mehr große Spritzgussteile verwendet, und aus Gründen der Kostenreduzierung wird das Anwendungsspektrum von spritzfreien Spritzgussteilen immer breiter, was jedoch auch eine immer höhere optische Qualität des Spritzgusses erfordert Formteile. Auf großen Teilen wie Autostoßstangen, Instrumententafeln, Türverkleidungen und anderen langen Innenverkleidungsteilen gibt es einen Erscheinungsbildfehler, der durch Linien senkrecht zur Fließrichtung gekennzeichnet ist, die wie Muster auf Tigerhaut aussehen, allgemein bekannt als Tigerhaut oder Zebra, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.
2, Analyse der Ursachen von Tigerhautfalten
Wenn die Polymerschmelze aus einem kleinen Loch, einer Kapillare oder einem Schlitz extrudiert wird, ist der Durchmesser oder die Dicke des Extrudats deutlich größer als die Größe der Düse. Dieses Phänomen wird als Extrudate Swell oder Die Swell bezeichnet. 1893 beobachtete der amerikanische Biologe Barus erstmals dieses Phänomen, daher wird es auch als Barus-Effekt bezeichnet, der auch als Modulexpansion bekannt ist. Wenn beispielsweise Polystyrol mit einer höheren Geschwindigkeit bei 175-200 Grad extrudiert wird, kann die Durchmesserausdehnung das 2,8-fache erreichen.
Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, beträgt die Blattgröße 400 x 50 x 2 mm, das Modell verwendet 3D-Netz und die Seitenlänge des Netzes beträgt 0,5 mm. Das Füllzeitdiagramm weist keine Abweichung auf.
Die folgende Abbildung zeigt die Temperatur an der Fließfront. Es ist festzustellen, dass die Temperaturkontur mit zunehmender Prozesslänge immer dichter wird, was darauf hindeutet, dass die Temperaturänderung immer deutlicher wird.
theoretische Analyse
Beim Spritzgießen, wenn die Schmelze fließt, die Teile dünner sind, der Kavitätsspalt kleiner ist, die Werkzeugtemperatur zu niedrig ist, die durch die Teilestruktur oder den Fließvorgang verursachte Fließschwankung zu lang ist, die Einspritzgeschwindigkeit zu schnell ist usw., wird dazu führen, dass der Widerstand der Schmelzfront zunimmt, und der Schmelzfluss wird offensichtlich verlangsamt oder gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Erscheinungsbild des gefüllten Bereichs schlecht und schmal, und dieser Bereich erscheint normalerweise in einem bestimmten Abstand von dem Tor. Mit dem Aufbringen des Spritzdrucks fließt kontinuierlich heiße Schmelze aus dem Anschnitt und die viskoelastische Kunststoffschmelze beginnt, Energie aufzunehmen und zu speichern. Wenn sich die Energie bis zu einem gewissen Grad ansammelt, kann sie den Widerstand der Schmelzfront durchbrechen, und die Schmelze beginnt, sich schnell auszudehnen und vorwärts zu springen. Zu diesem Zeitpunkt hat die neu gefüllte Fläche ein helles und breites Aussehen. Dies führt zu Unterschieden im scheinbaren Glanz und bildet somit eine Tigerhautstruktur.
Wenn die Kunststoffschmelze durch einen kleinen Anschnitt strömt, wird sie am Anschnitt einem großen Strömungswiderstand ausgesetzt und verursacht eine großvolumige Kompression und elastische Verformung des Kunststoffs am Angusskanal und am Anguss. Sobald die Kunststoffschmelze den Anguss passiert und in die offene Kavität eintritt, erfährt die Kunststoffschmelze aufgrund der plötzlichen Abnahme des Strömungswiderstands eine elastische Erholung und Volumenausdehnung, was zu einer großen Schwankung des Drucks und der Strömungsgeschwindigkeit an der Vorderseite des Hohlraums führt Schmelzfluss, Dies führt zu einer Ausdehnung und einem Sprung der Fließfront, und das Tigerhautmuster wird auf der Oberfläche gebildet.
Je stärker die Viskoelastizität der Kunststoffschmelze ist, desto leichter tritt dieses Phänomen auf. Eine Tigerhautstruktur ist bei Materialien mit schwacher Viskoelastizität selten zu sehen. Beispielsweise gibt es beim Formprozess von glasfaserverstärkten Materialien, Nylon, PBT und anderen Materialien nur wenige Tigerhautfehler, während PP-Materialien mit EPDM, POE und anderen Gummikomponenten sehr anfällig für Tigerhautfehler sind. Der Grund dafür ist, dass je mehr die Kautschukzusammensetzung ist, desto größer die viskoelastische Verformung der Schmelze ist und desto wahrscheinlicher ist es, dass der Expansionseffekt der Düse auftritt, der zu Tigerhautfalten führt.
3.1. Spritzgussverfahren:
1) Einspritzgeschwindigkeit reduzieren
2) Erhöhen Sie die Temperatur der Kunststoffschmelze und der Form
Gegenwärtig kann die relativ fortschrittliche Technologie für schnelles Abkühlen und heiße Formtemperatur alle Arten von Defekten auf der Oberfläche von Spritzgussteilen vollständig beseitigen, aber nur wenige Menschen wenden diese Technologie auf Teile aus PP-Material an. Der Hauptgrund kann sein, dass ein gewisser Druck vorhanden ist die Herstellungskosten.
3.2 Formaufbau und Spritzgießmaschine
1) Vergrößern Sie die Dicke und Breite des Anschnittabschnitts und den Laufraddurchmesser. Die Angussdicke muss das 0,8~0,9-fache der Wanddicke des Teils erreichen, und die Angussbreite sollte mehr als 30 mm breit sein;
2) Erhöhen Sie die Anzahl der Tore und minimieren Sie das Strömungslängenverhältnis;
3) Versuchen Sie, gerade Anschnitte, seitliche Anschnitte oder Sektoranschnitte mit allmählich vergrößerter Größe und Querschnittsfläche zu verwenden, und vermeiden Sie die Verwendung von latenten Anschnitten und Punktanschnitten mit allmählich verringerter Querschnittsfläche (siehe Abbildung 5 unten, es wird festgestellt, dass latente Anschnitte, Punktanschnitte oder sehr kleine Seitenanschnitte sind in der Praxis leicht mit Tigerhautstruktur herzustellen);
4) Der Formabzug muss so gut wie möglich sein, um eine Hochgeschwindigkeitseinspritzung zu erreichen und Qualitätsmängel an der Fließfront zu vermeiden, die durch eingeschlossenes Gas verursacht werden;
5) Die Spritzgießmaschine mit präziser Steuerung wird verwendet, um Druck- und Geschwindigkeitsschwankungen zu vermeiden.
3.3. Plastik Materialien
1) Reduzieren Sie den Gehalt an Gummielastomeren in Kunststoffen;
2) Das Reduzieren der Teilchengröße der in dem Kunststoff dispergierten Kautschukkomponente oder das Hinzufügen eines Kompatibilisierungsmittels zwischen der Kautschukkomponente und dem Matrixharz ist der Beseitigung des Tigerhautdefekts förderlich.
3) Verbesserung der Fließfähigkeit von Materialien;
Das Tigerhautmuster auf der Oberfläche einer bestimmten Instrumententafel lässt sich auch nach wiederholter maschineller Einstellung nicht beseitigen. Das Projekt verzögert sich seit mehr als 3 Monaten ohne Fortschritte. Schließlich wurde es vollständig eliminiert, indem es durch Materialien mit besserer Fließfähigkeit ersetzt wurde.
4, Zusammenfassung
Einer Vielzahl statistischer Ergebnisse zufolge machen unter den Faktoren, die die Qualität von Kunststoffteilen beeinflussen, die Rationalität des Formenbaus und des Produktstrukturdesigns etwa 70 Prozent der Faktoren aus, der Spritzgießprozess und die Spritzgießmaschine 20 Prozent die Faktoren und die Materialien machen 10 Prozent der Faktoren aus. Die Bildung der Tigerhautstruktur hat eine gewisse Beziehung zu Form, Spritzgussverfahren und Kunststoffmaterialien. In vielen Fällen muss es in drei Aspekten optimiert und verbessert werden, um gute Ergebnisse zu erzielen. Die Optimierung und Verbesserung von Form- und Produktstruktur kann jedoch mit halbem Aufwand das Doppelte erzielen und auch nach Materialwechseln mit besserer Fließfähigkeit eine gute Wirkung erzielen.
