82 Детали из пластмасс • отливать без дефектов

Эффект грампластинки

Признаки дефекта

Большей частью в конце хода течения можно на­блюдать тонкие бороздки поперек направления по­тока. Чаао они возникают у толаоаенных изделий и изделий из высоковязких (трудно текучих) мате­риалов. Бороздки сформированы подобно тому, как они выглядят на грамплааинке. У изделий из ПК они очень тонкие, у изделий из АБС они больше, серые и матовые.

Физические причины

Если расплав при процессе впрыска, в особенноаи при низких скороаях впрыска, отвердевает на по-верхноаи слишком быаро, то сопротивление пото­ку аановится слишком большим и направленный поток тормозится. При этом отвердевший поверх-ноаный слой сдвигается и прилегает к аенке пресс-формы не полноаью, а только бороздками. Эти бороздки затвердевают и уже не могут выравнивать­ся давлением выдержки.

₁

Причины, обусловленные параметрами	Способ устранения
Скорость впрыска слишком низкая	Повысить скорость впрыска
Температура массы слишком низкая	Повысить температуру цилиндра; повысить Щ противодавление шнека щ
Температура поверхности пресс-формы слишком низкая	Повысить температуру пресс-формы щ
Давление выдержки слишком низкое	Повысить давление выдержки Щ

Причины, обусловленные конструкцией	Способ устранения
Сечение литниковой системы слишком	Увеличить сечение литниковой системы
мало
Отверстие сопла слишком мало	Увеличить отверстие сопла

*

^plastservfce

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Круглая отливка с четко проявленным эффектом грамплааинки из-за чрезвычайно медленной скорости впрыска

Незначительный эффект грамплааинки на отливке из ПЭТ: Скороаь впрыска некоторое время была слишком медленной

Demaq

plastservice

м

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Соединительный шов

Признаки дефекта

В картине наполнения образуется соединительный шов в виде линии соединения отдельных фронтов течения. Особенно при применении отполированных до высо­кого глянца поверхноаей пресс-формы соединительный шов наблюдается в виде "царапины" или насечки, которая видима особенно четко у темных или прозрачных изделий. Соединительный шов образуется всегда в направлении потока.

Физические причины

Соединительные швы возникают тогда, когда поток массы разделяется и снова со­единяется, например, при обтекании стержней или у изделий, которые впрыскива­лись в несколько гнезд. Там, где масса (снова) встречается, на поверхности образу­ется соединительный шов. Чем больше обтекаемый стержень или ход течения меж­ду точками впрыскивания, тем отчетливее виден соединительный шов. Незначи­тельные швы не влияют на прочностные свойства.

Если, однако, потоку нужно преодолеть большой путь, а температура и давление недостаточны, отливаемое изделие оформляется не полностью, и возникает отчет­ливо видимая насечка. Причина этого - фронты потоков сплавились друг с другом неоднородно и возникает ослабление прочности. При формовочной массе с добав­кой краски особенно по причине сильно различающейся ориентации это может привести к изменению окраски в зоне стыка. Количество и положение литниковых систем определяют число и положение соединительных швов. Чем меньше угол объединения фронтов потока, тем более ярко выражен соединительный шов.

Причины, обусловленные параметрами	Способ устранения
Скорость впрыска слишком низкая	Увеличить скорость впрыска
Температура стенок пресс-формы слишком низкая	Повысить температуру стенок пресс-формы
Температура массы слишком низкая	Повысить температуру цилиндра
Давление выдержки слишком мало	Повысить давление выдержки, раньше переключать на выдержку под давлением

Причины, обусловленные конструкцией	Способ устранения
Литниковая система на неудачном месте Нет отвода воздуха в месте соединения потоков	Сместить литниковую систему; сместить соединительный шов в невидимую зону Вентиляцию устроить по размерам соответственно материалу (АБС: глубиной 0,02 мм; ПА: глубиной 0,01 мм)

Demag , _Л

^аplastservice

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Позади отверстий или стержней два фронта течения встречаются друг с другом и образуют соединительный шов. Чем отвеснее мело встречи фронтов течения друг с другом, тем отчетливее выражен соединительный шов. На дальнейшем пути течения позади места возникновения соедини­тельного шва фронты течения объединяются снова в один поток расплава с совместным фронтом течения

Отливка из ПММА с четко видимым соединительным швом

Дальнейшие примеры на ар. 86

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Соединительные швы у прозрачной отливки, возникшие между ребрами

>>&

Полученная электроэрозионной обработкой арукгура поверхности пресс-формы делает соединительный шов позади отвераия особенно хорошо видимым

Demag

plastservice

Свили из-за влаги

Признаки дефекта

Свили из-за влаги - это серебристо-глянцевые, вытянутые по длине свили на по­верхности отливки, которые открыты против направления течения. При не полнос­тью наполненных изделиях фронт течения имеет шероховатую поверхность.

Физические причины

Такие плаамассы, как ПА, АБС, ЦА, ПММА, САН и ПБТ, склонны к водопоглоще-нию. При неблагоприятном хранении плаамассы влага находится внутри грануля та или на нем. Эта влага при расплавлении плаамассы образует водяной пар. При процессе впрыска эти газовые пузырьки попадают на фронте течения на поверх-ноаь, взрываются и образуют свили в форме U.

Свили из-за влаги и от прижогов с трудом различимы на готовой отливке, поэтому предлагается провеаи проверку: нужно при возможноаи вывеаи расплав из со­пла очень медленно. Если при медленном впрыскивании массы наружу на повер-хноаи жгута появляются пузырьки, это однозначно указывает на наличие влаги в плаамассе.

Причины, обусловленные параметрами	Способ уаранения
Остаточное содержание влаги в грану-ляте слишком высокое	Проверить хранение гранулята; произвеаи доааточную предварительную сушку материала, сократить время удер­жания гранулята в воронке для материа­ла

Примеры на ар. 88 и 89

2^^9plastservice

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Выпрыснутый жгут материала ПММА: предварительно осушенный материал без свилей от влаги (внутри, мелкие пузырьки - это вакуоли, которые возникли из-за охлаждения расплава без давления) и недостаточно осушенный предварительно материал со свилями от влаги (снаружи)

Жгут из предварительно осушенного АБС (слева) и недостаточно осушенный АБС (справа)

Demag

plastservice

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Типичные свили из-за влаги на отливке из

_{• ч}

_ш

На этом корпусе из АБС возникают свили из-за влаги преимуществен­но на местах, на которых во время фазы наполнения масса может расширяться, т.е. непосредственно позади отвераии с тонкими сечениями

Demap

plastservice

90

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Свили краски

Признаки дефекта

Свили краски появляются в форме разницы в окраске на поверхности отливки и возникают близ литника и в отдалении от него, а также иногда особенно четко позади острых кромок.

Физические причины

Свили краски возникают из-за неравномерного распределения красящих пигмен­тов, в особенности при окраске маточной смесью, порошковой или жидкой крас­кой.

Маточные смеси или красящие пигменты при превышении рекомендованной тем­пературы переработки не могут однородно гомогенизироваться или расплавляться. Другой причиной свилей краски может также быть превышение температуры пере­работки или слишком долгое время удержания в цилиндре, что может привеаи к термическому повреждению красящего вещества или пластмассы (см. об этом так­же раздел "Свили от пригара", ар. 92).

Если даже материал в цилиндре плааифицируется или гомогенизируется при пра­вильной температуре, но впрыск производится очень быаро через маленькие се­чения литника, то может возникнуть такая большая теплота от трения, что красящее вещеаво разлагается и краска меняет цвет.

В принципе, при применении маточных смесей и красящих вещеав нужно следить за тем, чтобы красящее вещеаво и подложка краски были химически и физически совмеаимы с окрашиваемой плаамассой. Причины, обусловленные параметрами Способ устранения

Материал подготовлен неоднородным

Снизить число оборотов шнека, повысить температуру цилиндра; повысить противодавле­ние шнека

Температура массы слишком низкая

Противодавление шнека слишком мало

Число оборотов шнека слишком высокое

Причины, обусловленные конструкцией

Повысить температуру цилиндра; повысить противодавление шнека

Повысить противодавление шнека

Снизить число оборотов шнека

Способ устранения __

Дозировка слишком велика

Время удержания массы в цилиндре слишком короткое

Соотношение длины шнека к диаметру

слишком короткое

Компрессия шнека слишком мала

Не применяется блок резки и смешива-

Применить цилиндр большего диаметра или большего соотношения длины к диаметру

Применить цилиндр с большим диаметром или с большим соотношением длины к диаметру f

Применить цилиндр с большим соотношением длины к диаметру

Применить шнек с большей компрессией

Применить блок резки и/или смешивания

Решая

plastservice

Детали из пластмасс - отливать без дефектов 91

Свили краски на отливке из АБС из за неоднородноаи расплава вызванной слишком низкой температурой цилиндра

Неравномерное распределение краски у детали из ПММА: время удержания массы в цилиндре шнека слишком короткое, что ведет к неоднородному прокрашиванию расплава

Qe&eVplastservice

92

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Свили от пригара

Признаки дефекта

На поверхности отливаемой детали полосы и свили от серебристых или светло-коричневых до темно-коричневых.

Физические причины

Дефекты от пригаров возникают из-за сильного термического повреждения распла­ва. Полосы пригаров оттенков от светло- до темно-коричневых возникают из-за окисления или разложения массы. Серебристые полосы указывают на трение в зо­нах шнека, затвора обратного потока, сопла, точки входа литниковой системы, уз­ких сечений или мест с острыми кромками в пресс-форме. Сильное повреждение или разложение в нормальном случае возникает только при длительном простое машины при включенном нагреве цилиндра.

Если свили можно обнаружить только в зоне литника, то большей частью не опти­мальны температурный режим в горячем канале или в сопле машины.

Незначительно повышенная температура массы при относительно длительном удер­жании массы в цилиндре шнека ведет к отливкам с пониженными механическими свойствами. Текучесть массы из-за распада цепей вследствие термического по­вреждения повышается настолько, что может также произойти избыточный впрыск формуемого изделия. В особенности рекомендуется быть осторожными при слож­ных пресс-формах.

Причины, обусловленные параметрами

Способ устранения

Температура массы слишком высокая

Температура горячего канала слишком высокая

Время удержания массы в цилиндре слишком длительное

Скорость впрыска слишком высокая

Снизить температуру цилиндра

Проверить температуру горячего канала; снизить температуру горячего канала

Применить цилиндр в меньшим диаметром

Снизить скорость впрыска; ступенчатая скорость впрыска: быстро ■ медленно

Причины, обусловленные конструкцией

Способ устранения

Компрессия шнека слишком большая

Соотношение длины к диаметру слишком большое

Применить шнек с меньшей компрессией

Установить цилиндр с меньшим соотношени­ем длины к диаметру

Решая

plastservice

Цетали из пластмасс - отливать без дефектов

93

Безупречные отливки без

термического повреждения (слева); слишком длитель­ное удержание массы в цилиндре ведет к терми­ческому повреждению расплава (справа): текучесть массы из-за термического повреждения повышается настолько, что нельзя предотвратить перелив изделия

Отливка из ПП со свилями от пригара в зоне литника 13 за массы, которая была повреждена термически в горячем канале

Свили от пригара в середине пути течения у преформы (заготовки) для бутылок из ПЭТ: впрыснутая в первую очередь масса была в горячем канале и не имеет дефектов, последующая масса в начале цикла находилась в распределителе горячего канала и имеет пригары из-за термического повреждения, впрыснутая из цилиндра в последнюю очередь масса снова не имеет дефектов. Следовательно, прежде всего следует проверить температурный режим распределителя горячего канала

Demag

plastservice

94

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Свили из-за стекловолокна

Признаки дефекта '*

Отливки из армированных аекловолокном пластмасс имеют различную аруктуру поверхности: матовые, шероховатые, чааично с металлическим блеском меаа, которые прежде всего особенно отчетливо видимы возле отвераий, поворотов и на меаах соединения потоков.

Физические причины ;

При медленной скороаи впрыска и слишком низкой температуре пресс-формы расплав со аекловолокном отвердевает слишком быаро на поверхноаи пресс- формы, и аекловолокно уже не располагается правильно в расплаве. •;

Если два фронта течения варечаются друг с другом, то из-за выпрямления аекло-волокна в направлении течения создается неравномерная аруктура поверхноаи на меае соединения течений, и из-за этого возникает оптически очень ярко выражен­ный соединительный шов.

Вышеназванные явления проявляются цилиндре шнека не оптимальна, напр следавие - расплав неоднородный.

Причины, обусловленные параметрами

еще отчетливее, если подготовка массы в ., ход дозировки слишком большой и как

Способ устранения

Скорость впрыска слишком низкая

Температура пресс-формы слишком низкая

Температура массы слишком низкая

Температура массы имеет большие перепады, т.е. неоднородная масса

Увеличить скорость впрыска;

возможно, требуется ступенчатая скорость

впрыска: медленно - быаро

Повысить температуру пресс-формы

_I

Повысить температуру цилиндра; повысить противодавление шнека

Повысить противодавление шнека; снизить число оборотов шнека; установить больший цилиндр, чтобы достичь меньшей дозировки

Demag

plastservice

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

95

Корпуса клапанов из армированного стекловолокном ПА: близ литника хорошее качество поверхности, но имеются свили стекловолокна в конце пути течения

Четкие свили стекловолокна в месте соединения потоков

На этом корпусе из армированного стекловолокном полиамида видны свили аекловолокна (серая зона) и расслоение аеклово­локна (светлые участки) на месте слияния потоков позади отверстия

Demag

plastservice

96

Детали из пластмасс • отливать без дефектов

Переливы

Признаки дефекта

У отливки есть наплывы верхностях.

Физические причины

на выемках, температурных швах и уплотнительных no-

El большинстве случаев усилие замыкания машины недостаточно, чтобы удержать пресс-форму по плоскости разъема во время фазы впрыска и выдержки под давле­нием. При высоком внутреннем давлении в пресс-форме даже местный прогиб металла пресс-формы может вызвать образование наплыва. При высоких темпера­турах переработки и высоких скороаях впрыска масса в конце пути течения еще такая жидкая, что при недоааточнои герметичноаи плоскоаеи разъемов может возникнуть образование наплыва.

Если отливка имеет излишек впрыска только на одном определенном меае (см. ар. 97 вверху), то это указывает на дефект в пресс-форме: в этом меае пресс-форма не герметизирует правильно. Причины для образования наплыва иллюари-рует фото на ар. 97 внизу: меаный перелив из-за дефектов пресс-формы (справа) и образование наплывов почти по всему телу изделия вследдвие слишком низкого усилия замыкания (слева).

Внимание! Усилие замыкания не должно повышаться как попало, чтобы предотвра­тить образование наплыва, так как оно может повредить пресс-форму. Рекоменду­ется сначала точно уаановить дейавительные причины образования наплыва. В особенноаи при многогнездных пресс-формах для этого пригодится изучение про­цесса наполнения пресс-формы, с помощью которого можно хорошо уяснить воз­никновение наплыва.

Причины, обусловленные параметрами

Усилие замыкания слишком мало Скорость впрыска слишком высокая

Переключение на выдержку под давлени­ем запоздало Температура массы слишком высокая

Температура стенок пресс-формы слишком высокая

Давление выдержки слишком высокое Причины, обусловленные конструкцией

Слишком слабая конструкция пресс-формы

Пресс-форма недостаточно герметизирует формообразующий объем в плоскости разъема и на отверстиях

Способ устра нения

i

Повысить усилие замыкания

Снизить скорость впрыска: ступенчатая скорость впрыска: быстро - медленно .'?

Переключать с давления впрыска на давление выдержки раньше

Снизить температуру цилиндра *

Снизить температуру стенок пресс-формы ;«'

.1

Снизить давление выдержки '

Способ устранения

Сконструировать более жесткую пресс-форму Доработать пресс-форму

Demag

plastservice

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Отливка с меаным образованием наплыва: пресс-форма не гермети­зирует формообразующий объем в этой зоне

Отливки с меаным образованием наплыва (вверху) и ярко выражен­ным наплывом по всей плоскости разъема (внизу)

Demag

plastservice

98

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Впадины

Признаки дефекта

На поверхности отливки имеются углубления в зоне больших толщин материала. Прежде всего впадины возникают на участка с максимальной толщиной стенки или в местах с перепадами в толщине стенок.

Физические причины

Из-за усадки массы во время процесса охлаждения затвердевание поверхностного слоя ведет к образованию внутренних напряжений внутри отливки. Если они доста­точно велики, то происходит пластическая деформация наружного слоя, т.е. наруж­ный слой втягивается внутрь. Если внутренняя часть отливки при усадке посред­ством давления выдержки не получит дополнительного материала и наружные стенки вследствие недостаточного охлаждения еще недостаточно стабильны, возникают промежутки между стенкой пресс-формы и поверхностным слоем изделия.

Вообще, эти промежутки называются впадинами. У изделий с большой толщиной стенки впадины могут возникать и после извлечения из формы. В этих случаях теплота, находящаяся в сердцевине, воздействует на наружную оболочку и, нагре­вая, размягчает её. Из-за растягивающих напряжений, появляющихся в изделии, теплая наружная оболочка втягивается внутрь - возникают впадины.

Причины, обусловленные параметрами

Способ устранения

Давление выдержки слишком низкое

Время выдержки под давлением слишком короткое

Температура стенок пресс-формы слишком высокая

Температура массы слишком высокая Причины, обусловленные конструкцией

Сечение литника слишком маленькое

Примыкание литникового канала слишком большая

Отверстие сопла слишком маленькое

Изделие впрыскивается на участке малой толщины стенки

Толщины стенок слишком большие

Неблагоприятное соотношение толщины стенки к ребру

Повысить давление выдержки

Увеличить время выдержки под давлением |

Снизить температуру стенок пресс-формы \

Снизить температуру массы; снизить температуру цилиндра

Способ устранения

Увеличить сечение литника Уменьшить длину литникового канала

Увеличить отверстие сопла

Впрыскивать изделие на участке с большой толщиной стенки

Уменьшить толщины стенок

Решая

Сформировать более благоприятное соотно

plastservice

Детали из пластмасс - отливать без дефектов

Впадины возникают преимущественно из-за большого количеава массы в меаах с большой толщиной аенок и на смыканиях перемы­чек и ребер

УЯЯ?У*Щ?1->&1%Я$ф')**?**%*> '

Впадины из-за слишком короткого времени выдержки под давлением (справа), которые можно предотвратить оптимизацией величины давления выдержки и длительноаи выдержки под давлением

Дальнейшие примеры на ар. 100

Demaq

plastservice