литература / Stoerungsratgeber_ru_15
.pdf
2.24 Тигровые линии
этого дефекта заключается в свойствах материала, и варьирование технологических параметров литья оказывает лишь относительное влияние на это явление.
Тем не менее, за счет уменьшения скорости впрыска можно существенно изменить картину дефекта. Поможет и повышение температуры расплава или стенки формы, что также позволит выбрать
меньшую скорость впрыска. Но в отдельных случаях, напротив, положительный результат может принести увеличение скорости впрыска.
Каскадное литье изменяет профиль давления благодаря дополнительному соплу (см. рис. 24.1 и 24.2). Благодаря этому можно увеличить скорость фронта течения и тем самым вызвать появление тигровых линий лишь на отдельных участках детали.
|
|
Блеск |
|
Матовость |
|
Блеск |
|
24.3 |
|
|
|
|
|
|
|
Чередующаяся или |
|
|
|
|
|
|
|
пульсирующая сердце- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Матовость |
|
Блеск |
|
Матовость |
|
|
вина потока расплава |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Описание дефекта: стр. 41
При каскадном литье за счет управления открытием игольчатого клапана в зависимости от скорости или пути можно предотвратить неконтролируемое поступление расплава в оформляющее гнездо. Тем самым может быть устранено внезапное изменение скорости течения фронта расплава.
Далее системы, которые позволяют регулировать давление на отдельных соплах каскадных систем, дают возможность обеспечить постоянство давления при открывании отдельных впускных литников и регулируемую независимо от литьевой машины подачу расплава в оформляющее гнездо.
Обратить внимание:
Похожие видимые картины дефекта может также вызывать неоднородность расплава. В этом случае, как правило, могут помочь такие мероприятия, как изменение параметров пластикации, применение другой геометрии шнека и дополнительных смесительных насадок.
www.kunststoff-institut.de |
|
132 |
РАЗДЕЛ 2
Физические причины и пути устранения дефектов
2.24 Тигровые линии |
Описание дефекта: стр. 41 |
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.
Тигровые линии по всей поверхно- |
1. |
Проверить, есть ли возможные неоднородности расплава*1 |
|
||||
сти отливки? |
|
|
|
||||
|
|
|
2. |
Уменьшить скорость впрыска |
|
||
|
Нет |
|
|
||||
|
|
3. |
Повысить температуру расплава |
|
|||
|
|
|
4. |
Повысить температуру стенки формы*3 |
|
||
|
|
|
5. |
Увеличить площадь поперечного сечения литника |
|
||
|
|
|
|
и (или) каналов распределителя расплава |
|
||
|
|
|
6. |
Увеличить толщину стенки детали |
|
||
|
|
|
7. |
Применить другой материал*2 |
|
||
|
|
|
|
||||
|
Тигровые линии на части |
поверхно- |
1. |
Изменить профиль давления так, чтобы уменьшилась скорость |
|||
|
сти отливки? |
|
|
|
фронта течения в зоне впускного литника, создающего дефект |
||
|
|
|
Нет |
2. |
Уменьшить скорость впрыска через каждое сопло |
||
|
|
|
3. |
Повысить температуру расплава |
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
4. |
Повысить температуру стенки формы*3 |
||
|
|
|
|
5. |
Увеличить площадь поперечного сечения литника |
||
|
|
|
|
|
|
и (или) каналов распределителя расплава |
|
|
|
|
|
6. |
Увеличить толщину стенки детали |
||
|
|
|
|
7. |
Применить другой материал*2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
*1 См. разд. 2.4: «Цветовые свили».
*2 Желательны большее значение ПТР, узкое моле- кулярно-массовое распределение, более высокая доля мягкой фазы, как например, для сочетания ПП-ЭПДМ.
*3 Повышение температуры стенки формы на 10 °С увеличивает время охлаждения примерно на 20%.
Применяется ли каскадное |
пере- |
1. |
Уменьшить скорость впрыска / подобрать профиль впрыска |
ключение? |
|
||
|
|
2. |
Повысить температуру расплава |
|
|
3. |
Проверить, есть ли возможные неоднородности расплава*1 |
|
|
4. |
Применить управление соплом с игольчатым клапаном |
|
|
|
в зависимости от скорости и пути |
|
|
5. |
Применить регулирование давления расплава в каскадной системе |
www.kunststoff-institut.de |
|
133 |
2.25 Дефекты ТВЛ-деталей
Физические причины
Вспучивание / растяжение
Вспучивание термопластичных вспененных литьевых деталей (ТВЛ-деталей) происходит из-за еще (или снова) нестабильного краевого слоя отливки, а также создаваемого на него изнутри давления газа. Если вспучивание краевого слоя, сопровождаемое его вытягиванием, наблюдается непосредственно или спустя короткое время после извлечения отливки из формы, то это означает, что краевой слой имел недостаточно времени и для своего «роста» благодаря затвердеванию, и для своего упрочнения, чтобы сопротивляться давлению газа изнутри отливки. Если при использовании экзотермического вспенивателя вспучивание возникает после короткой выдержки отливки, то это говорит о последующем после ее извлечения тепловыделении, которое приводит к размягчению краевого слоя. У толстостенных деталей этот эффект может встречаться независимо от типа используемого вспенивателя. Причина этого заключается
во все еще расплавленной сердцевине отливки, которая размягчает краевой слой из-за большого количества накопленного тепла. Поскольку данный дефект возникает из-за недостаточной жесткости пограничного слоя, то необходимо форсировать процесс его затвердевания. Нужно непременно избегать локального перегрева в литьевой форме (например, в местах ребер), так как это может усиливать эффект вспучивания.
Изменение цвета
В принципе, использование вспенивателей может приводить к изменению цвета вспененных деталей в отличие от их монолитных аналогов. Это явление объясняется уже одним только добавлением в базовый полимер концентрата вспенивателя в полимере-носителе. Кроме того, изменение цвета (например, пожелтение) может быть вызвано продуктами реакции. Здесь речь идет скорее об изменении цвета в процессе производства, что позволяет
Описание дефекта: стр. 42
сделать вывод о деструкции материала. Она встречается, например, при использовании экзотермического вспенивателя, если слишком велико время пребывания материала в узле пластикации. В совокупности с экзотермическим механизмом реакции это может привести к сильному повышению температуры в узле пластикации и, как следствие, к термическому разложению материала.
Локальный перегрев (более тонкий краевой слой) Пластичный
материал
Стабильный краевой |
25.1 |
слой |
Частично вспученная |
|
|
|
область детали |
www.kunststoff-institut.de |
|
134 |
РАЗДЕЛ 2
Физические причины и пути устранения дефектов
2.25 Дефекты ТВЛ-деталей
Но и в случае эндотермических вспенивателей возможно изменение цвета деталей в ходе их производства. Некоторые активные вещества среди прочего выделяют в результате реакции воду, которая под влиянием тепла может также привести к деструкции гигроскопичных материалов.
Образование отложений / коррозия формы
Образование отложений из-за химического вспенивания (не из-за свойств базового полимера) происходит преимущественно вследствие выделения газов из фронта потока расплава при заполнении формы. Газовыделение вызывается малым давлением на фронте потока (атмосферное давление) в сочетании с экспансией газа, выделяющегося при вспенивании, и приводит к появлению свилей на поверхности деталей. Образование отложений усиливается в конце пути течения расплава
ив местах удаления воздуха из формы, так как именно здесь усиливается газовыделение.
Коррозия в форме происходит при использовании активных веществ, которые в результате реакции выделяют воду
имогут быть причиной кислотных остатков в полимере (например, цитратов). Решением проблемы здесь являются коррозионностойкие покрытия из стали. Но, кроме того, нейтрализовать кислотные остатки можно за счет подбора соответствующих смесей активных веществ.
Описание дефекта: стр. 42
Свили / воздушные крючки
Свили и воздушные крючки на поверхности деталей вызываются выделением газа из расплава. Тонкие серебристые свили, которые равномерно распределены по поверхности детали, свидетельствуют о равномерном газовыделении из фронта потока. Грубые воздушные крючки и свили говорят о больших газовых пузырях, которые возникают, например, из-за выделения газа в предшнековом пространстве или в горячем канале, а также из-за малых скоростей впрыска, а затем
Прилегание к |
|
|
стенке формы |
|
|
Растяжение |
|
|
пузырей |
|
|
Выделение |
|
|
газа из-за |
25.2 |
|
падения |
||
|
||
давления |
Течение газовых |
|
|
пузырей в области |
|
|
фронта потока |
www.kunststoff-institut.de |
|
135 |
2.25 Дефекты ТВЛ-деталей
растягиваются на стенке формы. Профиль скоростей на фронте течения вызывает транспортировку газовых пузырей на поверхность фронта. Вследствие стремления к выравниванию давления пузыри раскрываются, затем растягиваются на фронте потока из-за биаксиального характера течения и, наконец, «замораживаются» на стенке формы.
Мелкочешуйчатая поверхностная структура / складки
Мелкочешуйчатая структура поверхности ТВЛ-деталей может объясняться двумя различными физическими причинами.
Содной стороны, имеется вероятность выплесков расплава, которые «выстреливают» из фронта потока и затем окружаются натекающим расплавом. Эта картина дефекта, которую можно хорошо увидеть на разрезе в виде внутреннего «спая», встречается преимущественно вследствие высокого содержания вспенивателя, медленных скоростей впрыска и внезапных изменений сечения отливки.
Сдругой стороны, существует возможность разрыва «свежего» краевого слоя из-за слишком высоких напряжений сдвига при обусловленных необходимостью высоких скоростях впрыска. При этом
Разрыв краевого слоя из-за |
Сдвиг разорванного |
напряжений сдвига на стенке формы |
краевого слоя |
25.3
Возникновение складчатой поверхности
Описание дефекта: стр. 42
еще только образованный охлажденный краевой слой испытывает перегрузки, разрывается и откладывается в конце пути течения (образование складок). Контрмероприятиями здесь могут быть попытки уменьшить напряжения сдвига и усилить краевой слой.
Утяжины
Физической причиной утяжин является «слишком большая» объемная усадка остывающего материала. На нее оказывают влияние как технологический режим литья, так и конструкция деталей.
Если ТВЛ-детали имеют тонкостенные сегменты, то в этих местах при химическом вспенивании могут образоваться утяжины. Предпосылкой для этого является слишком малое давление газа, которое не может компенсировать требуемое обычно давление подпитки, а также быстрое затвердевание расплава в этих областях. Установившееся давление подпитки препятствует образованию пены. Даже очень кратковременное и небольшое давление подпитки может настолько подавить
www.kunststoff-institut.de |
|
136 |
РАЗДЕЛ 2
Физические причины и пути устранения дефектов
2.25 Дефекты ТВЛ-деталей
пенообразование, что появление утяжин усиливается по сравнению с деталями, изготавливаемыми без подпитки.
Кроме того, утяжины могут, конечно, возникать и из-за небольших в общем случае значений давления и объема газа. При этом следует установить, имеется ли слишком незначительное газообразова- ние(например,из-занеправильновыбран- ного вспенивателя, слишком невысокой температуры расплава, слишком малого времени пребывания в нагретом состоянии) или существуют слишком высокие
утечки газа (например, из-за преждевременного вспенивания, слишком высокой температуры расплава, слишком малого противодавления, ошибочно выбранного вспенивателя).
Образование бугорков
Если ТВЛ-детали имеют глянцевую поверхность с высоким блеском, то после определенной выдержки или при воздействии сред (например, лака) на ней могут возникать бугорки, которые выглядят микроскопическими дефектами. Причиной
Отсутствие утяжин в толстостенной области
Утяжина в тонкостенной области
25.4
Возникновение утяжин при резких изменениях толщины стенки
Описание дефекта: стр. 42
является реакция остатков компонентов полимерного материала с окружающей или воздействующей средой. Так, известно, что эндотермические вспениватели на основе бикарбоната натрия могут химически реагировать с водой. Для лакированных деталей в качестве активного вещества используются вспениватели на основе производных лимонной кислоты. В общем случае следует принимать во внимание склонность деталей с наносимым на них покрытием к образованию бугорков и расслоений под действием газовыделения. Поэтому необходимо по возможности предусматривать минимальный срок их выдержки до нанесения покрытия. Кроме того, дозировка вспенивателя должна выбираться настолько незначительной, насколько возможно.
www.kunststoff-institut.de |
|
137 |
2.25 Дефекты ТВЛ-деталей
Схема принятия |
Поверхностные дефекты термопластичных вспененных литьевых деталей |
||||||
решения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свили появляются по всей |
|
|
|
|
|
|
|
поверхности детали? |
|
1. |
Проконтролировать режим сушки материала (измерить остаточную влажность) |
|
|||
|
Нет |
|
2. |
Проверить, нет ли преждевременного газовыделения в предшнековом пространстве*2 |
|
||
|
3. |
Повысить противодавление |
|
||||
|
|
4. |
Повысить скорость впрыска |
|
|||
|
|
5. |
Уменьшить дозировку вспенивателя |
|
|||
|
|
6. |
Повысить температуру стенки формы |
|
|||
|
|
7. |
Применить вспениватель с меньшей склонностью к образованию свилей |
|
|||
|
|
8. |
Оптимизировать усилие смыкания (+) |
|
|||
|
|
9. |
Уменьшить удаление воздуха |
|
|||
|
|
10. |
Оснастить литьевую форму теплоизоляцией |
|
|||
|
|
11. |
Применить специальные методы*1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свили появляются на удалении от |
1. |
Сместить точку переключения вперед или переключать позднее |
||||
|
впускного литника? |
|
|||||
|
|
|
Нет |
|
2. |
Оптимизировать усилие смыкания (+) |
|
|
|
|
3. |
Уменьшить удаление воздуха*3 |
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Есть ли воздушные крючки на детали?
Нет |
|
1. |
Проверить, нет ли преждевременного газовыделения |
|
|||
|
|
в предшнековом пространстве*2 |
|
|
|
2. |
Повысить противодавление |
|
|
3. |
Повысить скорость впрыска |
|
|
4. |
Оптимизировать усилие смыкания (+) |
|
|
5. |
Уменьшить удаление воздуха*3 |
|
|
6. |
Применить специальные методы*1 |
См. следующую страницу
Описание дефекта: стр. 42
*1 Динамическое термостатирование (нагрев и охлаждение), создание противодавления газу, «дышащие» литьевые формы.
*2 Проверить функционирование регулировки подшипника, запорного сопла и затвора обратного тока, выключить декомпрессию.
*3 Повышение противодавления во время фазы впрыска. Принять во внимание опасность дизельного эффекта.
*4 Проверить на наличие мест перегрева – термостатировать с охлаждением горячих зон литьевой формы.
*5 Применить первым делом при использовании экзотермических вспенивателей.
*6 В частности, при использовании огнезащитных добавок.
www.kunststoff-institut.de |
|
138 |
РАЗДЕЛ 2
Физические причины и пути устранения дефектов
2.25 Дефекты ТВЛ-деталей |
|
|
|
Описание дефекта: стр. 42 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Есть точечные поверхностные |
|
|
|
|
|
|
|
дефекты и нет образования |
|
1. |
Повысить скорость впрыска |
|
|||
складок? |
|
2. |
Уменьшить дозировку вспенивателя |
|
|||
|
Нет |
|
3. |
Формировать плавный переход по толщине стенки |
|
||
|
|
4. |
Применить метод с противодавлением газу |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Есть ли образование складок в |
1. |
Уменьшить скорость впрыска |
||||
|
направлении, поперечном направ- |
||||||
|
лению течения, или мелкочешуйча- |
2. |
Понизить температуру литьевой формы |
||||
|
тая структура поверхности? |
|
3. |
Применить специальные методы*1 |
|||
Нет
Есть ли вспученные области на литьевой детали?
Нет
Есть ли изменения цвета на поверхности деталей?
Нет
1.Проконтролировать равномерность температуры в гнезде литьевой формы *4
2.Увеличить остаточное время охлаждения
3.Понизить температуру стенки формы
4.Уменьшить дозировку вспенивателя
5.Заменить экзотермическую систему вспенивания на эндотермическую
1.Понизить температуру расплава*5
2.Уменьшить время пребывания в нагретом состоянии
3.Увеличить задержку дозирования
4.Уменьшить дозировку вспенивателя
5.Заменить активное вещество
См. следующую страницу
www.kunststoff-institut.de |
|
139 |
2.25 Дефекты ТВЛ-деталей |
Описание дефекта: стр. 42 |
|||
|
|
|
|
|
Есть ли образование отложений в |
1. |
Проверить точку переключения (уменьшить свободное вспенивание) |
|
|
литьевой форме? |
|
|||
Нет |
|
2. |
Проконтролировать время пребывания в нагретом состоянии*6 |
|
|
3. |
Увеличить скорость впрыска |
|
|
|
|
4. |
Проверить, нет ли преждевременной экспансии вспенивателя в предшнековом пространстве *2 |
|
|
|
5. |
Уменьшить дозировку вспенивателя |
|
|
|
6. |
Применить вспениватель, минимизирующий отложения |
|
|
|
7. |
Применить покрытие в форме, минимизирующее отложения |
|
|
|
8. |
Проверить, нет ли реакции активных веществ с компонентами полимерного материала *6 |
|
|
|
9. |
Применить метод, создающий противодавление газу |
|
|
|
|
|
|
Есть ли коррозия в литьевой форме?
Нет
1.Заменить активное вещество
2.Применить специальное покрытие
3.Применить коррозионностойкие стали
Встречаются ли утяжины в тонкостенной зоне детали?
Нет
1.Установить меньшее давление подпитки (проверить влияние на толстостенные зоны)
2.Повысить температуру формы (по возможности только в тонкостенной зоне)
3.Увеличить толщину стенку детали
Встречаются ли утяжины уже при запуске производства?
Нет
1.Проверить, нет ли преждевременной экспансии вспенивателя в предшнековом пространстве*2
2.Проверить подачу материала (например, нет ли его расслаивания)
3.Выключить подпитку
4.Повысить противодавление
5.Увеличить задержку дозирования
6.Уменьшить подушку расплава
7.Увеличить скорость впрыска
8.Сместить точку переключения вперед или переключать позднее
9.Установить более крутой профиль температуры (в узле пластикации)
10.Оптимизировать температуру расплава (+)
11.Увеличить дозировку вспенивателя
12.Улучшить удаление воздуха из формы
13.Применить другой вспениватель (с другой температурой реакции, временем реакции)
См. следующую страницу
www.kunststoff-institut.de |
|
140 |
РАЗДЕЛ 2
Физические причины и пути устранения дефектов
2.25 Дефекты ТВЛ-деталей |
|
|
Описание дефекта: стр. 42 |
||||
|
|
|
|
|
|
||
Встречаются утяжины в процессе |
|
|
|
|
|
||
текущего производства? |
1. |
Проверить, нет ли преждевременной экспансии вспенивателя в предшнековом пространстве *2 |
|
||||
|
Нет |
|
2. |
Проверить подачу материала (например, нет ли расслаивания) |
|
||
|
|
3. |
Увеличить задержку дозирования |
|
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
4. |
Уменьшить подушку расплава |
|
||
|
|
|
5. |
Повысить противодавление |
|
||
|
|
|
6. |
Сместить точку переключения немного вперед или переключать позднее |
|
||
|
|
|
7. |
Установить более крутой профиль температуры (в узле пластикации) |
|
||
|
|
|
8. |
Оптимизировать температуру расплава (–) |
|
||
|
|
|
9. |
Проверить удаление воздуха из формы |
|
||
|
|
|
10. |
Проверить, не испортился ли или не состарился вспениватель |
|
||
|
|
|
11. |
Проверить затвор обратного тока на износ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Есть бугорки на поверхности |
|
|
|
|
||
|
деталей? |
|
|
1. |
Уменьшить дозировку вспенивателя |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Продлить выдержку деталей после литья |
|
|
|
|
|
|
|
(перед возможным нанесением покрытия) |
|
|
|
|
|
3. |
Проверить, нет ли бугорков на монолитных деталях => при необходимости, |
|
|
|
|
|
|
|
|
на базовом материале |
|
|
|
|
|
4. |
Выбрать другое активное вещество (для исключения реакции со средой) |
|
|
|
|
|
|
5. |
Выбрать другой тип покрытия (для исключения реакции) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
www.kunststoff-institut.de |
|
141 |