Сварные швы (следы сварки) в литье под давлением: причины, последствия и систематические решения.

В литьевой промышленности сварочные швы (следы сварки) являются одним из наиболее распространенных, проблемных и серьезных дефектов поверхности, влияющих на качество высококачественных пластиковых деталей. Когда расплавленный пластик протекает через полость пресс-формы при высоких температурах, он сталкивается с ребрами, столбиками, отверстиями или многослойными литниковыми структурами. Расплав разделяется на два или более потока, которые затем сходятся и снова сливаются после прохождения. Граница раздела между двумя потоками не может быть полностью сплавлена, что приводит к появлению видимого линейного следа после охлаждения. Это то, что в отрасли обычно называют сварочным швом, швом или холодным соединением.

Сварные швы не только серьезно ухудшают гладкость и однородность внешнего вида изделия, но и значительно снижают прочность, ударопрочность и сопротивление изгибу пластиковых деталей. Особенно это актуально для изделий, требующих как высококачественного внешнего вида, так и долговечности, таких как корпуса электроники, панели кнопок, детали интерьера автомобилей, компоненты медицинских приборов и корпуса бытовой техники. Незначительные сварные швы могут повлиять на последующую обработку поверхности, такую ​​как тампонная печать, трафаретная печать, покраска распылением и лазерная гравировка; серьезные сварные швы могут напрямую привести к браку партии, доработкам и ремонту, увеличению производственных затрат и задержке поставок.

I. Основные причины образования сварных швов при литье под давлением

Образование сварных швов обусловлено не одним фактором, а совокупным воздействием пяти аспектов: конструкция пресс-формы, пластмассовое сырье, процесс литья под давлением, структура изделия и условия производства.

1. Факторы, влияющие на конструкцию пресс-формы: чрезмерное количество литников, неоптимальное расположение литников, неравномерные пути потока материала; недостаточное или заблокированное количество вентиляционных каналов в полости, плохая вентиляция на линии разъема; неравномерное распределение охлаждающей воды и большие локальные перепады температур в пресс-форме — все это может привести к снижению температуры в точке схождения потока материала, задержке газа и образованию заметных сварных швов.

2. Факторы, связанные с сырьем для производства пластмасс: низкий индекс текучести расплава и плохая текучесть сырья; чрезмерное добавление наполнителей, таких как стекловолокно и тальк; недостаточная сушка сырья; избыточное содержание влаги; чрезмерное смешивание переработанных материалов; и смешивание материалов разных марок — все это увеличивает вязкость расплава и снижает эффективность сплавления.

3. Факторы, влияющие на процесс литья под давлением: низкая температура цилиндра, пресс-формы и сопла; низкая скорость впрыска и недостаточное давление впрыска; короткое время выдержки и недостаточное противодавление; быстрое охлаждение до сближения расплава приводит к плохому сплавлению.

4. Факторы, влияющие на структуру изделия: значительные различия в толщине стенок, чрезмерно плотные или толстые ребра, многочисленные отверстия и отсутствие закругленных углов под прямым углом легко изменяют направление потока материала, искусственно создавая точки расхождения и схождения.

II. Комплексное решение для улучшения сварных швов при литье под давлением

Для улучшения или даже полного устранения сварных швов при литье под давлением необходимо принять комплексное решение, включающее предотвращение проблем на ранних этапах проектирования, отладку процесса на промежуточных этапах и финишную обработку поверхности на последующих этапах:

1. Оптимизация передней части пресс-формы: Оптимизация конструкции и расположения литниковых каналов с использованием горячеканальных систем и игольчатых клапанов для последовательного впрыска, контролирующих точку схождения потока материала; увеличение количества вентиляционных канавок и оптимизация углов вентиляции в зоне сварного шва; равномерное распределение каналов охлаждающей воды для стабилизации температуры пресс-формы и замедления охлаждения расплава.

2. Стандартизированный контроль сырья: отбор сырья с высокой текучестью; строгий контроль соотношения наполнителя; тщательная сушка и осушение материала; ограничение доли переработанного материала и исключение примесей.

3. Тонкая настройка процесса литья под давлением: соответствующее повышение температуры материала, температуры пресс-формы и температуры сопла; увеличение давления впрыска и скорости впрыска на промежуточном этапе; увеличение противодавления и увеличение времени выдержки и компенсации усадки для обеспечения полного сплавления потока материала при высокой температуре и высоком давлении.

4. Превентивное предотвращение дефектов конструкции изделия: проектируйте изделия с равномерной толщиной стенок и используйте закругленные углы; направляйте сварные швы на невидимые поверхности, скрытые боковые участки и ненапряженные зоны.

5. Последующая обработка, финишная обработка и маскировка. Незначительные, неизбежные сварные швы можно обработать с помощью тонкой полировки формы, текстурирования и распыления краски для маскировки. В качестве альтернативы, их можно искусно замаскировать с помощью тампонной и трафаретной печати, не влияя на общую эстетику или функциональность.

III. Ценность профессионального комплексного обслуживания в области проектирования пресс-форм и литья под давлением. Компания AAA MOULD специализируется на проектировании прецизионных пресс-форм, литье под давлением и услугах по декорированию поверхностей. Мы участвуем в прогнозировании риска образования сварных швов на ранних этапах разработки продукта, оптимизируя все параметры, от структуры изделия и литниковых каналов до вентиляции и охлаждения, а также процессов литья под давлением. Это снижает образование сварных швов в источнике и позволяет улучшить внешний вид с помощью таких методов постобработки, как тампонная печать, трафаретная печать и покраска распылением, обеспечивая баланс между прочностью конструкции, внешним видом и стабильностью массового производства. Это помогает клиентам сократить количество брака, сэкономить средства и поддерживать стабильное качество.