Дефекты литьевых изделий
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Темные включения |
Международное название: black speck |
Примеры | ||
Темные включения в прозрачном материале /3/ |
Возможные причины и способы устранения
Темные включения появляются вследствие деструкции и обугливания полимера из-за перегрева полимера в материальном цилиндре (см. также подгары), вследствие высокого содержания вторичного материала, наличия в цилиндре остатков предыдущего материала, а также при попадании посторонних примесей. - из-за высокой температуры по зонам цилиндра Износ литьевой машины часто приводит к образованию застойных зон в материальном цилиндре. Застойные зоны могут возникать в сопле и в горячеканальной литниковой системе при ошибках конструкции и дефектах изготовления. Материал, остающийся в застойных зонах, разлагается из-за длительного воздействия высоких температур. |
Литература:
1. Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термопластов: Справочное пособие. Л., Химия, 1983, 288 с. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Газовые пузыри |
Международное название: bubble, entrapped air, pocket air |
Примеры | ||
Пузыри в прозрачном изделии /1/ |
Возможные причины и способы устранения
Пузыри внутри изделия могут образовываться по следующим причинам: - некачественная пластикация материала (низкое противодавление) "Химическая" деструкция может происходить, например, при литье полиформальдегида на литьевой машине, где ранее перерабатывали ПВХ. Следовых количеств ПВХ достаточно для разложения полиформальдегида с выделением газообразного формальдегида. |
Литература:
1. Injection molding troubleshooting guide for Eastar Copolyesters". Eastman Chemical Co., 2000 |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Холодная капля |
Международное название: сold slug |
Возможные причины и способы устранения
В холодноканальной пресс-форме попадание так называемой холодной капли (куска застывшего на выходе из сопла машины материала) - результат неправильной конструкции литниковой системы (отсутствие или слишком маленькие размеры ловушки для холодной капли). |
Литература:
1. Injection molding troubleshooting guide for Eastar Copolyesters". Eastman Chemical Co., 2000 |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Подгары |
Международное название: burn mark, burned spot, degradation streak |
Примеры | ||
Запирание воздуха часто сопровождается подгаром /3/ |
Подгары из-за перегрева в материальном цилиндре /3/ |
Подгары (бурые пятна) - из-за деструкции материала в застойных зонах /4/ |
Возможные причины и способы устранения
Подгары - темные пятна (burn mark, burned spot), разводы (degradation streak) на поверхности изделия - появляются вследствие деструкции и обугливания полимера: - при запирании воздуха
в полости формы (эффект дизеля) Перегрев полимера в материальном цилиндре может быть также причиной появления темных включений
на поверхности или внутри изделия. - из-за высокой температуры по зонам цилиндра Износ литьевой машины часто приводит к образованию застойных зон в материальном цилиндре. Застойные зоны могут возникать в сопле и в горячеканальной литниковой системе при ошибках конструкции и дефектах изготовления. Материал, остающийся в застойных зонах, разлагается из-за длительного воздействия высоких температур. |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Низкая прочность спая |
Возможные причины и способы устранения
Существует 2 типа спаев (рисунок): "спай в стык" и "спай в касание", различающихся по механизму образования. При "спае в стык" потоки расплава останавливаются, тогда как при спае "в касание" потоки продолжают движение, выделяя тепло вязкого трения. При "спае в стык" происходит быстрое остывание расплава в области спая. По этой причине "спай в стык" иногда называют "холодным спаем", а "спай в касание" - горячим спаем. |
Рис. Механизмы образования спая: "спай в касание" и "спай в стык" | |
Прочность спая определяется несколькими факторами:
- Взаимодиффузией потоков расплава Обычно области спая имеют меньшую прочность, чем другие области изделия. Снижение прочности связывают с рядом факторов и в первую очередь с нарушением в области спая структуры и изменением молекулярной ориентации материала. |
|
Рис. Прочность спая увеличивается по мере удаления от отверстия /2/ | |
Повышение температуры фронта расплава способствует увеличению подвижности макромолекул, увеличивает взаимодиффузию и в общем повышает прочность спая /3/. Небольшое снижение прочности при высоких температурах объясняется ориентационными эффектами. Прочность спая в отливках из материалов, содержащих стекловолокно, может составлять 20 - 80% от прочности материала без спая /4-5/. Уменьшение прочности спаев для таких материалов настолько значительно, что прочность спаев может быть равна или даже меньше /6/ прочности базового полимера. Причина этого явления - неравномерная ориентация стекловолокна в области спая. При эффекте "внутреннего течения", называемого также "парусным потоком" происходит смещение внутренней части спая под действием потоков расплава в полости в направлении течения. Это может способствовать значительному увеличению прочности спая /6/ |
|
Литература:
1. Кузнецов В.В., Ушакова Н.Б., Половинкина Т.П., Паничев В.Г. "Спаи" при литье под давлением изделий из термопластов. М., НИИТЭхим, 1991. |
|
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Нестабильность размеров |
Международное название: |
Возможные причины и способы устранения
Причинами нестабильности размеров в процессе хранения или эксплуатации отлитого изделия могут быть: - высокие остаточные напряжения в изделии Явление вторичной кристаллизации наблюдается для многих кристаллизующихся материалов (PP, POM, PET, PBT и т.д.). Оно заключается в том, что при недостаточно высокой температуре формы в отлитом изделии могут происходить процессы перестройки кристаллической структуры и увеличение степени кристалличности, которые приводят к изменению размеров и эксплуатационных характеристик изделия /2/. |
Литература:
1. Брагинский В.А. Точное литье изделий из пластмасс. Л., Химия, 1977, 111 с. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Другие дефекты |
Размерный брак |
Международное название: |
Возможные причины и способы устранения
Причинами размерного брака могут быть: - неправильное задание усадки при расчете исполнительных размеров См. также: коробление |
Литература:
1. Брагинский В.А. Точное литье изделий из пластмасс. Л., Химия, 1977, 111 с. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Растрескивание |
Международное название: crack |
Примеры | |||
Трещины в изделии из POM, отливаемого с арматурой. Причины малая толщина слоя полимера /8/ |
Трещины в изделии из PA, наполненного стекловолокном. Причина - неравномерная ориентация стекловолокна /7/ |
Возможные причины и способы устранения
Причинами появления трещин на поверхности изделия могут быть: - высокий уровень остаточных напряжений /1-4/ Типичные причины остаточных напряжений: - Неравномерность усадочных процессов по толщине и длине изделия Наибольшую склонность к растрескиванию имеют такие материалы как PC, ABS, HIPS, PMMA, PSU, смеси ABS/PC, ABS/PSU /5/. Для напряженных изделий из поликарбоната характерно растрескивание под действием автомобильного топлива. |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Облой |
Другие названия: грат, перелив Международное название: flash, overflow |
Возможные причины и способы устранения
Возможные причины облоя: - недостаточное усилие замыкания литьевой машины при впрыске Недостаточное усилие замыкания литьевой машины при впрыске При появлении облоя вследствие недостаточного усилия замыкания необходимо либо снизить распорное усилие, либо использовать литьевую машину с большим усилием замыкания. - увеличить температуру расплава |
Литература:
1. Калинчев Э.Л., Калинчева Е.И., Саковцева М.Б. Оборудование для литья пластмасс под давлением: Расчет и конструирование. М., "Машиностроение" , 1985, 256 с. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Другие дефекты |
Следы течения |
Международное название: flow lines, flow mark |
Возможные причины и способы устранения
Следы течения (видимые границы потоков) могут наблюдаться в любой области изделия, например, вблизи впуска или в самой дальней части полости. Причинами следов течения могут быть: - Быстрое остывание расплава (границы холодных потоков расплава) Быстрое остывание расплава может быть обусловлено низкой температурой формы, малой толщиной впускного литника, низкой температурой расплава, низкой скоростью впрыска. |
Литература:
1. Injection molding troubleshooting guide for Eastar Copolyesters". Eastman Chemical Co., 2000 |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Эффект "мрамора" |
Международное название: marbling |
Возможные причины и способы устранения
Причиной эффекта "мрамора" может быть смещение поверхностного слоя под действием высоких скоростей сдвига. - Уменьшить скорость впрыска |
Литература:
1. Wilkinson R., Poppe E.A., Leidig K., Schirmer K. Engineering polymers: the 'top ten' moulding problems. Plastverarbeiter, 46, 1995. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Игольчатые (волосяные) пузырьки |
Международное название: |
Примеры | |
Игольчатые воздушные включения в прозрачном изделии - результат недоуплотнения материала при пластикации /1/ |
Волосяные воздушные включения в прозрачном изделии - результат большой дозы впрыска /2/ |
Возможные причины и способы устранения
Игольчатые воздушные включения могут быть результатом недостаточного уплотнения полимера при пластикации. Для устранения данного дефекта рекомендуется увеличить противодавление. |
Литература:
1. Recognition and prevention of processing errors. Bayer AG, 1996. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Струйное заполнение |
Международное название: jetting, stall |
Примеры | ||
Струйное заполнение на детали из ABS /4/ |
Возможные причины и способы устранения
Струйное заполнение - одна из форм неустойчивого (нерегулярного) заполнения /1-3/. Причина неустойчивого - значительно уменьшить скорость впрыска при прохождении впускного литника (использовать профиль скорости впрыска) |
Литература:
1. Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термопластов: Справочное пособие. Л., Химия, 1983, 288 с. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Следы толкателей |
Международное название: pin mark |
Возможные причины и способы устранения
Следы от толкателей на изделии появляются при недостаточном охлаждении изделия из-за малого времени охлаждения или наличия "горячих пятен" (областей с повышенной температурой) на формообразующей поверхности пресс-формы. - увеличить время выдержки на охлаждение |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
"Грампластинка" |
Другие названия: Международное название: record grooves |
Возможные причины и способы устранения
Этот дефект (мелкие концентрические канавки вблизи впуска или на значительном расстоянии от него) характерен для поликарбоната, ПММА. Для устранения этого дефекта рекомендуется: - повысить скорость впрыска (использовать профиль скорости впрыска) |
Литература:
|
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Серебристость |
Международное название: silvering, moisture splay |
Примеры | |
Серебристость на прозрачном изделии из-за плохой сушки /2/ |
Серебристость на прозрачном изделии из-за плохой сушки /3/ |
Возможные причины и способы устранения
Серебристость - серебристые (серые) разводы или большие зоны на поверхности изделия могут появиться вследствие следующих причин: - высокая влажность материала (плохая сушка - одна из обычных причин) |
Литература:
1. Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термопластов: Справочное пособие. Л., Химия, 1983, 288 с. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Серебристые линии |
Международное название: silver streak, shear streck |
Примеры | ||
Серебристые линии, связанные с высокими скоростями сдвига на прозрачном изделии /1/ |
Возможные причины и способы устранения
Серебристые или серые штрихи или линии (отдельные, или радиально расходящиеся серии от места впуска) могут появляться по следующим причинам: - высокие скорости сдвига и напряжения сдвига, вызывающие "механическую" деструкцию материала
Часто этот дефект сочетается со струйным заполнением. - уменьшить скорость впрыска См. также: серебристость |
Литература:
1. Injection molding troubleshooting guide for Eastar Copolyesters". Eastman Chemical Co., 2000 |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Утяжины |
Другие названия: усадочные раковины, утяжки Международное название: sink, sink mark |
Примеры | ||
Утяжина в толстостенной области на прозрачном изделии /2/ |
Возможные причины и способы устранения
Утяжины - углубления на поверхности изделия напротив ребер (бобышек) и в толстостенных частях - возникают из-за недоуплотнения материала на стадии выдержки под давлением. - увеличить давление выдержки и время выдержки под давлением Для устранения утяжек напротив ребер и бобышек можно также применять специальные конструкции (канавки вдоль ребра или вокруг бобышки, заглубление знака, формующего отверстие бобышки и т.д.), уменьшающие толщину слоя полимера. Эффективны также способы маскировки утяжек (мелкими ребрами на лицевой поверхности, специальными текстурами и т.д.). Смотрите также: |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Внутренние усадочные полости |
Международное название: void |
Примеры | ||
Внутренняя усадочная полость в толстостенном изделии /3/ |
Внутренняя усадочная полость в толстостенном изделии /2/ |
Возможные причины и способы устранения
Пустоты неправильной формы в толстостенных частях - возникают, как и утяжины, из-за недоуплотнения материала на стадии выдержки под давлением. В отличие от случая с утяжинами, здесь поверхностная корка полимера обладает высокой жесткостью и сохраняет геометрию поверхности. - увеличить давление выдержки и время выдержки под давлением |
Литература:
1. Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термопластов: Справочное пособие. Л., Химия, 1983, 288 с. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Недолив |
Другие названия: неполный впрыск, неполная заливка Международное название: short shot |
Примеры: |
Недолив на решетке динамика Анализ причин брака |
Возможные причины и способы устранения
Причинами недолива могут быть: - Перестывание материала при впрыске из-за низкой скорости впрыска
Перестывание материала при впрыске из-за низкой скорости впрыска При низкой скорости впрыска диссипативное тепловыделение в расплаве недостаточно, чтобы компенсировать потери тепла через формообразующие поверхности. Охлаждение расплава приводит к недоливу.
Преждевременное переключение на выдержку под давлением При переключении на выдержку под давлением режим заполнения при управлении скоростью впрыска заменяется режимом заполнения при управлении давлением. Скорость впрыска при этом падает, что приводит к снижению температуры фронта расплава. Если температура расплава опускается до температуры, при которой расплав теряет текучесть, наблюдается недолив.
Эффект замедления Эффект замедления /3/ проявляется в изделиях, имеющих тонкие ребра, бобышки, локальные участки пониженной толщины рядом с местом впуска. Эффект замедления вызывает резкое охлаждение фронта расплава и часто приводит к недоливу тонких областей, расположенных вблизи впуска.
Влияние разветвлений и профиля температуры по сечению канала Этот эффект может наблюдаться в многоместных пресс-формах и связан с характером распределения температуры расплава по сечению канала. При оптимальной скорости впрыска и равномерном охлаждении профиль температуры близок к параболическому с максимумом в центре канала. После разветвления литникового канала профиль температуры становится несимметричным (рисунок). После следующего разветвления, если оно находится достаточно близко к первому, наблюдается большое различие в температурах расплава для одинаковых литниковых каналов: в одном канале расплав имеет более высокую температуру, а в другом - более низкую. Это различие температур может оказывать большое влияние на длину затекания расплава в полости и быть причиной недолива на гнезде с низкой температурой расплава. |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Залипание изделия в форме |
Международное название: sticking |
Возможные причины и способы устранения
Причинами залипания изделия в форме могут быть: - задержка переключения на выдержку под давлением |
Литература:
|
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Матовые или мутные пятна на впуске |
Международное название: gate smear, dull spots, gate blush |
Примеры | ||
Мутные пятна на впуске для прозрачного изделия /4/ |
Возможные причины и способы устранения
Матовые или мутные пятна на впуске - одна из форм неустойчивого (нерегулярного) заполнения /1-3/. Причина неустойчивого заполнения - проявление высокоэластического поведения расплава.
Этот эффект проявляется при высоких скоростях впрыска, малых толщинах впускного литника, высокой вязкости расплава (очень характерен для поликарбоната). - значительно уменьшить скорость впрыска при прохождении впускного литника (использовать профиль скорости впрыска) Для некоторых материалов (например, для PET) мутные пятна на впуске могут появляться вследствие кристаллизации). |
Литература:
1. Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термопластов: Справочное пособие. Л., Химия, 1983, 288 с. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Воздушная ловушка |
Другие названия: запирание воздуха Международное название: air trap |
Примеры | ||
Запирание воздуха часто сопровождается подгаром /4/ |
Возможные причины и способы устранения
Воздушные ловушки образуются при запирании воздуха в полости формы при отсутствии воздухоотвода или плохой вентиляции
(рекомендации по размерам вентиляционных каналов см. в /1-2/. Воздушные ловушки могут возникать вследствие ускоренного течения расплава по более толстым стенкам изделия. |
Литература:
1. Пантелеев А.П., Шевцов Ю.М., Горячев И.А. Справочник по проектированию оснастки для переработки пластмасс. М., Машиностроение. 1986, 400 с. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Непроплав, опалесценция |
Международное название: unmelt, opalescence |
Примеры | ||
Непроплав на прозрачном изделии /2/ |
Возможные причины и способы устранения
Непроплав может проявляется в каком-нибудь одном месте (см. также холодная капля), или же крупные частицы нерасплавленного полимера могут быть распределены по всему изделию. Опалесценция - оптический эффект, иногда возникающий в прозрачных изделиях из-за большого количества мелких частиц нерасплавленного полимера. - повысить температуру зон материального цилиндра, горячего канала Причиной непроплава может также быть слишком большой объем впрыска, превышающий возможности машины /2/. |
Литература:
1. Wilkinson R., Poppe E.A., Leidig K., Schirmer K. Engineering polymers: the 'top ten' moulding problems. Plastverarbeiter, 46, 1995. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Коробление |
Международное название: warpage, deflection, distortion |
Примеры | |||
Коробление диска из POM /3 / | Коробление крупногабаритного изделия из полиэтилена (фото - "АБ Универсал") Анализ причин коробления |
Коробление бачка радиатора из стеклонаполненного PP Анализ причин коробления |
Возможные причины и способы устранения
Коробление - искажение формы изделия. Общей причиной коробления является неравномерность усадочных деформаций (усадок) по изделию. Причинами неравномерности усадок могут быть: - Несбалансированное заполнение изделия расплавом На равномерность усадок большое влияние оказывают толщина изделия, особенности конструкции изделия и литниковой системы, особенности материала, технологический режим и др. факторы. |
Литература:
1. Брагинский В.А. Точное литье изделий из пластмасс. Л., Химия, 1977, 111 с. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Потеря блеска, неравномерный блеск, неравномерность текстуры |
Международное название: tarnishing (потеря блеска) |
Примеры | ||
Отливки из АБС-пластика, полученные при использовании различных материалов формообразующих при одинаковой текстуре поверхности (слева - сталь 1.2713 , справа: сталь 1.2311) /1/ |
Возможные причины и способы устранения
Потеря блеска, неравномерный блеск, а также низкое качество воспроизведения текстуры - могут могут быть связаны с: - неравномерным уплотнением Характер влияния технологических параметров на блеск поверхности отливки зависит от типа текстуры и материала отливки. - увеличить давление выдержки |
Дефекты литьевых изделий и проблемы литья |
Видимая линия спая |
Международное название: weld line, weld mark |
Возможные причины и способы устранения
Спай возникает при стыковке двух потоков. Образуемая при этом воздушная канавка на поверхности изделия - видимая линия спая - может ухудшать внешний вид изделия. Внешний вид линии спая определяется глубиной воздушной V-образной канавки, образуемой при стыке потоков расплава, особенностями марки материала изделия, текстурой поверхности изделия. - Повышение толщины изделия Запирание воздуха в месте спая ("воздушная ловушка") приводит к ухудшению внешнего вида спая. Поэтому в области спаев рекомендуется предусматривать воздухоотводы. |
Литература:
1. Кузнецов В.В., Ушакова Н.Б., Половинкина Т.П., Паничев В.Г. "Спаи" при литье под давлением изделий из термопластов. М., НИИТЭхим, 1991. |
(С) И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская, 2002-2003 |