литература / Stoerungsratgeber_ru_15
.pdf
2.22Коробление
3.Материал
Различают аморфные (например, АБСпластики, ПК, ПММА, ПС, САН) и частично кристаллические (например, ПП, ПОМ, ПА, ПЭ) термопласты. Потенциально аморфные термопласты, как правило, склонны к меньшей усадке, чем частично кристаллические.
В наполненных и армированных полимерных материалах усадка снижается в направлении ориентации частиц наполнителя, которая, в свою очередь, определяется направлением течения расплава в литьевой форме. Соотношение величин усадки между частично кристаллическим термопластом и стекловолокнами составляет примерно 200:1. При использовании стеклянных волокон в составе полимерного материала также могут быть очень большие различия в усадке в зависимости от расположения впускных литников и их количества, толщины стенки, других геометрических параметров детали и т.д. Материалы, наполненные минеральными наполнителями или стеклянными шари-
ками, имеют меньшие различия в усадке в различных направлениях, что объясняется геометрической формой данных наполнителей. Они часто применяются в комбинации со стекловолокнами, чтобы уменьшить различия в усадке и тем самым склонность к короблению.
4. Параметры переработки
Процесс переработки также более или менее сильно, в зависимости от типа полимерного материала, оказывает влияние на усадку деталей.
Далее на рисунках представлено характерное влияние важных технологических параметров на усадку.
Описание дефекта: стр. 39
22.6
Усадка
Время подпитки
22.7
Усадка
Давление подпитки
www.kunststoff-institut.de |
|
122 |
РАЗДЕЛ 2
Физические причины и пути устранения дефектов
2.22 Коробление |
|
|
|
|
|
|
Описание дефекта: стр. 39 |
||||||
Температура расплава и скорость впры- |
Рекомендации: |
|
|
|
|
|
|
||||||
ска могут иметь различное влияние на |
► Для деталей с большим отношением |
|
|
|
|
|
|
||||||
усадку в зависимости от типа соответ- |
ем пути течения к толщине стенки (в |
||||||||||||
ствующей детали, поскольку, с одной |
|
пути течения к толщине стенки (в |
общем случае – для толстостенных |
||||||||||
стороны, увеличение этих параметров |
|
общем случае – для тонкостенных |
деталей) эти параметры должны быть |
||||||||||
улучшает текучесть расплава и одно- |
|
деталей) эти параметры должны быть |
относительно низкими, чтобы усадка |
||||||||||
временно передачу давления, а с дру- |
|
относительно высокими (см. кривую 1 |
и, таким образом, коробление были |
||||||||||
гой стороны, потенциально способствует |
|
на рис. 22.9 и 22.10). |
небольшими (см. кривую 2 на рис. |
||||||||||
увеличению усадки вследствие более |
► Для деталей с небольшим отношени- |
22.9 и 22.10). |
|||||||||||
высокой температуры расплава. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
22.8 |
22.9 |
22.10 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Усадка |
|
Усадка |
|
Усадка |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура стенки формы |
|
|
|
Температура расплава |
|
|
|
Скорость впрыска |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
www.kunststoff-institut.de |
|
|
|
|
|
|
|
|
123 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.22 Коробление
Взаимосвязь между усадкой и короблением
В принципе, коробление возникает из-за большого различия величин усадки в различных местах отливки.
Если толстостенное основание детали (см. рис. 22.11) усаживается в большей степени, чем тонкостенное ребро, то отливка после извлечения из формы деформируется так, как показано на рис. 22.12.
22.11
Конфигурация гнезда
Описание дефекта: стр. 39
22.12
Конфигурация отливки после извлечения из формы
www.kunststoff-institut.de |
|
124 |
РАЗДЕЛ 2
Физические причины и пути устранения дефектов
2.22 Коробление |
Описание дефекта: стр. 39 |
Рекомендации:
Для уменьшения коробления деталей могут быть предложены следующие качественные рекомендации:
Конструкция детали
►Использовать детали со стенками одинаковой толщины.
►Проектировать одинаковой толщину стенок и ребер (возможны утяжины, различия в глянце и т.д.).
►Избегать скоплений материала и резких переходов по толщине стенки.
►Скруглить угловые зоны и увеличить площадь внутренних поверхностей для более равномерного отвода тепла.
►Опорные и прилегающие поверхности выполнять по возможности не плоскими, а изогнутыми или профилированными.
►Отдавать предпочтение симметричной конструкции.
►Врезку впускного литника располагать по возможности самой толстой зоне детали (принцип клина).
►Диаметр врезки впускного литника выбирать не слишком маленьким (для лучшей подпитки).
►За счет расположения и количества впускных литников создавать равномерное направление течения расплава (с учетом фактора ориентации стекловолокон) и избегать спаев.
Выбор материала
►Применять материал, не вызывающий большого коробления детали.
►Обращать внимание на тип и количество наполнителя.
Конструкция литьевой формы
►Обеспечить равномерное термостатирование литьевой формы.
►Обеспечить хорошее термическое разделение горячеканального сопла и отливки.
►Снабдить форму раздельными контурами термостатирования.
►Проверить, возможно ли применение более теплопроводных материалов для формы, если невозможно равномерное термостатирование обычными способами.
www.kunststoff-institut.de |
|
125 |
2.23 Дефекты многокомпонентных деталей |
Описание дефекта: стр. 40 |
Физические причины |
|
Под многокомпонентной технологией понимается использова- |
В дальнейшем двухкомпонентная технология рассматривается |
ние различных материалов в одном цикле литья. При этом речь |
на примере двухкомпонентного литья, когда из первого ком- |
может идти об одинаковых материалах различного цвета или о |
понента отливается заготовка, а второй компонент формирует |
материалах различного типа. |
готовую отливку. |
|
Литьевая оснастка, предназначенная для этих целей, разделя- |
Расплавы используемых материалов должны иметь хорошее |
ется на системы с поворотом и без поворота, в числе которых: |
сцепление друг с другом, которое достигается за счет оплавле- |
► поворотные формы |
ния предшествующих компонентов последующими, и в общем |
► формы с индексными плитами (с поворотной крестовиной) |
случае объясняется с позиций диффузионной теории адгезии. |
► этажные формы |
Необходимо также учитывать механическую и термическую |
► формы для перемещаемых заготовок или для закладных |
совместимость компонентов в отношении различий в усадке и |
деталей |
тепловом расширении, чтобы сцепление оставалось прочным |
► техника Core-Back (шиберная техника) |
при действии термомеханических нагрузок. По причине много- |
|
образия факторов, влияющих на сцепление (таких как, напри- |
|
мер, геометрия поверхности контакта, параметры переработки |
Указание: |
и множество модификаций материалов внутри одной их группы), |
|
данные, приведенные в таблице на стр. 127, следует рассматри- |
На первом шаге по предотвращению дефектов каждый ком- |
вать очень дифференцированно. В любом случае всегда должны |
понент многокомпонентной детали рассматривается с учетом |
проводиться консультации с производителями материалов. |
приведенных в данном справочнике схем принятия решения. |
126
РАЗДЕЛ 2
Физические причины и пути устранения дефектов
2.23 Дефекты многокомпонентных деталей
АБС AСA АЦ ЭВА ПA 6
|
|
|
АБС |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
AСA |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
|
|
CA |
+ |
+ |
+ |
– |
|
|
|
|
ЭВА |
|
+ |
o |
+ |
|
|
|
|
ПA 6 |
+ |
|
|
|
+ |
|
|
|
ПA 6.6 |
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
ПA 6.6 |
|
|
|
|
|
|
Предварительныйвпрыск |
|
ПA 12 |
|
|
|
|
|
|
|
ПБT |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
ПК |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
Термопласты |
ПК/АБС |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
|
|
ПП |
o |
– |
o |
||||
|
|
|
ПК/ПБТ |
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
ПК/ПЭТ |
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
ПЭВП |
o |
– |
– |
+ |
o |
|
|
|
ПЭНП |
o |
– |
– |
+ |
o |
|
|
|
ПЭТ |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
ПММА |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
ПОМ |
o |
o |
– |
|
– |
|
|
|
ППЭ |
– |
– |
– |
|
– |
|
|
|
ПФС |
|
|
|
|
|
|
|
|
ПС |
– |
– |
– |
+ |
– |
+ |
= хорошее сцепление |
|
ПСу |
|
|
|
|
|
|
ПВАЦ |
o |
o |
|
|
|
||
– |
= слабое сцепление |
|
|
|
|
|||
|
ПВХ-т |
|
|
|
|
|
||
o |
= нет сцепления |
|
ПВХ-м |
+ |
+ |
+ |
– |
|
|
|
|
САН |
+ |
+ |
+ |
|
|
Описание дефекта: стр. 40
Вторичный впрыск / готовая деталь
|
|
|
|
|
|
Термопласты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мягкие компоненты |
|||||||||||
ПA 6.6 |
ПA 6.6 |
ПA 12 |
ПБT |
ПК |
ПК/АБС |
ПК/ПБТ |
ПК/ПЭТ |
ПЭВП |
ПЭНП |
ПЭТ |
ПММА |
ПОМ |
ПП |
ППЭ |
ПФС |
ПС |
ПСУ |
ПВАЦ |
ПВХ-т |
ПВХ-м |
САН |
TПЭ-ПА |
|
ТПЭ-ПЭФ |
ТПЭ-ПО |
ТПЭ-ПС |
ТПЭ-кауч. |
ТПЭ-ПУ |
ТПЭ-вулк. |
ТПЭ-ХМ |
+ |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
o |
o |
+ |
+ |
– |
– |
– |
|
o |
|
o |
|
o |
+ |
– |
o |
– |
– |
|
+ |
– |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
– |
– |
– |
|
– |
|
o |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
– |
– |
|
|
– |
– |
– |
|
o |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
+ |
|
|
+ |
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
+ |
|
|
+ |
o |
+ |
+ |
+ |
o |
o |
|
|
– |
o |
– |
|
– |
|
|
|
|
o |
o |
– |
– |
– |
|
+ |
– |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
o |
+ |
+ |
+ |
o |
o |
|
|
– |
o |
– |
|
– |
|
|
|
|
o |
o |
– |
|
– |
|
+ |
– |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
+ |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
o |
o |
+ |
o |
o |
o |
|
|
– |
|
|
|
+ |
+ |
– |
o |
|
o |
|
o |
– |
+ |
|
o |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
o |
o |
– |
|
+ |
– |
o |
|
|
+ |
+ |
– |
+ |
– |
o |
|
+ |
– |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
|
– |
– |
+ |
|
o |
– |
|
|
– |
|
|
|
+ |
+ |
– |
o |
– |
o |
|
+ |
– |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
o |
– |
|
|
– |
|
|
|
|
+ |
– |
+ |
– |
o |
|
+ |
– |
+ |
|
+ |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
|
o |
– |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
o |
– |
o |
|
+ |
|
+ |
o |
|
|
o |
o |
– |
|
|
+ |
+ |
+ |
o |
– |
o |
|
|
o |
|
|
|
o |
o |
– |
– |
o |
o |
|
– |
|
+ |
|
o |
|
|
o |
o |
– |
|
|
+ |
+ |
+ |
o |
– |
+ |
|
|
o |
|
|
|
|
o |
– |
– |
o |
o |
|
– |
|
+ |
|
|
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
|
o |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
– |
– |
|
– |
|
+ |
– |
+ |
|
|
|
|
o |
o |
|
+ |
+ |
– |
– |
|
+ |
|
o |
– |
|
– |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
o |
|
o |
|
+ |
– |
|
|
o |
o |
o |
o |
o |
– |
– |
o |
|
+ |
o |
|
|
o |
|
|
|
|
o |
– |
– |
|
– |
|
+ |
|
+ |
|
o |
|
|
o |
– |
– |
– |
– |
o |
o |
|
– |
o |
+ |
o |
|
o |
|
|
|
o |
o |
– |
– |
|
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
|
– |
|
|
– |
|
– |
– |
|
|
|
|
– |
|
o |
+ |
|
+ |
|
|
|
– |
o |
– |
– |
|
– |
|
– |
– |
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
o |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
– |
|
– |
+ |
|
+ |
|
|
|
o |
o |
– |
– |
– |
– |
|
– |
– |
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
o |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
+ |
– |
|
– |
|
– |
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
|
o |
o |
|
+ |
|
o |
– |
|
o |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
o |
o |
o |
+ |
+ |
|
– |
– |
|
o |
|
o |
|
+ |
+ |
– |
– |
|
– |
|
+ |
– |
+ |
|
www.kunststoff-institut.de |
|
127 |
2.23 Дефекты многокомпонентных деталей |
Описание дефекта: стр. 40 |
|
При поочередном литье компонентов, друг за другом, могут |
Искажение формы мягких компонентов |
|
появляться новые проблемы и дефекты, такие как: |
Определение действительного времени подпитки путем взве- |
|
► слабая прочность соединения (сцепления) между первым и |
шивания деталей едва ли возможно в случае мягких термо- |
|
пластичных эластомеров (ТПЭ), так как они могут сильно |
||
вторым компонентами |
сжиматься. Сжатие компонентов из подобных и более мягких |
|
► оплавление первого компонента |
материалов может приводить к искажению их формы. Поэтому |
|
► коробление детали |
параметры фазы подпитки должны быть возможно более низ- |
|
|
кими. |
|
Слабая прочность соединения (сцепления) между |
|
|
первым и вторым компонентами |
Коробление детали («биметаллический» эффект в |
|
Если в форму впрыскивается прозрачный или полупрозрачный |
случае двух твердых компонентов) |
|
второй компонент, то из-за преломления света место их плохо - |
Из-за более позднего впрыска второй компонент имеет более |
|
го сцепления может иметь вид трещины. |
высокий потенциал усадки, чем первый компонент. Это различие |
|
Часто плохое сцепление компонентов вызывается маслами и |
в усадках (особенно в случае двух твердых компонентов) приво- |
|
консистентными смазками, которые из-за высоких температур |
дит к короблению детали. |
|
и механических нагрузок проникают в гнездо формы. |
|
|
www.kunststoff-institut.de |
|
128 |
РАЗДЕЛ 2
Физические причины и пути устранения дефектов
2.23 Дефекты многокомпонентных деталей |
Описание дефекта: стр. 40 |
Оплавление первого компонента |
|
Если впускной литник второго компонента расположен так, |
В случае прозрачных или полупрозрачных компонентов раз- |
что расплав впрыскивается сверху отвесно на первый компо- |
личного цвета следы этого «вымывания» могут выглядеть, как |
нент, то возможно его избыточное оплавление в зоне впускно- |
цветовые свили. |
го литника с его частичным «вымыванием», если превышена температура плавления или стеклования первого компонента.
Впускной литник |
|
«Вымытый» материал (свили) |
Компонент 1
Компонент 2
|
23.1 |
|
Оплавление первого |
Вымывание |
компонента |
|
www.kunststoff-institut.de |
|
129 |
2.23 Дефекты многокомпонентных деталей |
Описание дефекта: стр. 40 |
Схема принятия Проконтролировать или изменить рабочие параметры литьевой машины, заменить решения форму или материал, начать новый цикл и при необходимости снова обратиться к
схеме принятия решения.
Плохое сцепление компонентов? |
1. |
Проконтролировать контактную поверхность на загрязнения (масло или консистентная |
||||
|
Нет |
|
|
смазка) и при необходимости очистить форму |
||
|
|
2. |
Уменьшить время цикла |
|||
|
|
|
||||
|
|
|
3. |
Повысить температуру гнезда для 1-го компонента |
||
|
|
|
4. |
Варьировать температуру расплава 2-го компонента (+) |
||
|
|
|
5. |
Варьировать время подпитки термопласта (+) и ТПЭ (–) |
||
|
|
|
6. |
Уменьшить температуру гнезда для 2-го компонента, если он ТПЭ |
||
|
|
|
7. |
Лучше подготовить контактную поверхность*1 |
||
|
|
|
|
|||
|
Оплавляется ли 1-ый компонент? |
1. |
Понизить скорость впрыска 2-го компонента или профиль впрыска |
|||
|
|
|
Нет |
|
|
(«быстро – медленно») |
|
|
|
|
2. |
Уменьшить температуру гнезда для 1-го компонента |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
3. |
Применить для 1-го компонента материал с более высокой теплостойкостью |
|
|
|
|
|
4. |
Применить щелевой или зонтичный литник |
|
|
|
|
|
5. |
Оптимизировать охлаждение формы в области впускного литника и (или) |
|
|
|
|
|
|
оптимизировать позицию впускного литника 2-го компонента*2 |
*1 Увеличить площадь контактной поверхности в соединении твердых компонентов (соединять на скос и т.д.) без создания при этом острых кромок. При соединении твердого и мягкого компонентов предпочтительней полированная без блеска контактная поверхность.
*2 Позиция литника 2-го компонента не должна перекрываться 1-ым компонентом. Целенаправленное «холодное термостатирование» 1-го компонента в зоне впускного литника 2-го компонента.
Наблюдается ли коробление детали?
Нет
1-ый компонент:
1.Уменьшить величину давления подпитки
2.Уменьшить время подпитки (выбрать ступенчатый профиль подпитки)
3.Повысить температуру гнезда
4.При необходимости предварительно нагреть закладную деталь
2-ой компонент:
1.Повысить величину давления подпитки
2.Оптимизировать время подпитки
3.Уменьшить температуру формы
4.При необходимости применить дополнительный впускной литник для компенсации усадки
Есть ли коробление или искажение |
|
|
|
формы мягкого компонента вблизи |
|
1. |
Уменьшить давление подпитки (выбрать понижающийся профиль |
впускного литника? |
|
|
подпитки) |
|
|
2. |
Уменьшить время подпитки |
|
|
|
|
www.kunststoff-institut.de |
|
130 |
РАЗДЕЛ 2
Физические причины и пути устранения дефектов
2.24 Тигровые линии
Физические причины и мероприятия по устранению
Тигровыми линиями называется дефект, проявляющийся в чередующихся полосах с различным глянцем («матовый – глянцевый») на поверхности деталей. Этот дефект появляется только при использовании определенных материалов. Здесь речь идет о смесях (например, ПА/АБС, ПК/ПЭТ) или о термопластичных многофазных системах, как например, ПП+ЭПДМ.
Исходят из того, что при литье могут возникать чередующиеся глянцевые следы из-за частичной кристаллизации поверхностного слоя отливки в связи с высокими напряжениями сдвига, возникающими при впрыске. Другую причину следует искать в эластичности расплава. Установлено, что первоначальная причина
Описание дефекта: стр. 41
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поток расплава (естественная балансировка) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Сопло 1 |
|
|
|
Сопло 2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Фаза 1: сопло |
|
|
|
Сопло закрыто |
|
|
|||
|
|
|
открыто |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Отливка (толщина |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
стенки – s) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Давление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Путь течения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поток расплава (естественная балансировка) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Сопло 1 |
|
|
|
Сопло 2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фаза 2: открытие |
|
|
|
|
Фаза 1: сопло |
|
|
|
сопла под |
|
||||
|
|
|
открыто |
|
|
|
давлением |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(сброс давления) |
|
|
|
Отливка (толщина |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
стенки – s) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Давление |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Путь течения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24.1
Профиль давления при одном открытом сопле
24.2
Профиль давления при открывании второго сопла
www.kunststoff-institut.de |
|
131 |