Come evitare la deformazione e la deformazione degli stampi per iniezione?

一, design dello stampo: eliminare il rischio di deformazione dalla fonte
1. Ottimizzazione del sistema di versamento: bilanciamento del flusso di fusione e restringimento
La posizione e la quantità di porte influenzano direttamente il percorso di riempimento della fusione e l'uniformità del restringimento del raffreddamento. Per i componenti strutturali a strisce lunghe (come i telai del cruscotto per auto), è possibile utilizzare un ventole - a forma di layout del gate a forma di iniezione di punti multi - per consentire alla fusione di raggiungere la fine della cavità dello stampo allo stesso tempo, riducendo lo stesso tempo riducendo le differenze nella direzione del flusso. Una determinata impresa ha ottimizzato lo schema di canna di una parte interno automobilistica attraverso la simulazione del flusso di stampo, riducendo la deformazione da 1,2 mm a 0,3 mm e aumentando la resa del 40%.
Parametri chiave:
Dimensione del cancello: il diametro è generalmente 0,5-0,8 volte lo spessore della parete del prodotto;
Tasso di bilanciamento del canale: negli stampi multi -cavità, la differenza di lunghezza di ciascun canale dovrebbe essere controllata entro il 5%;
Sciogliere la velocità anteriore: dovrebbe essere mantenuto uniforme per evitare il surriscaldamento o il sottoinvolgente locale.
2. Progettazione del sistema di raffreddamento: controllo preciso del gradiente di temperatura
Il raffreddamento irregolare è una delle principali cause di deformazione. Per i prodotti con grandi differenze nello spessore delle pareti (come i gusci per elettrodomestici con costole rinforzate), dovrebbe essere utilizzata la tecnologia di raffreddamento "conforme", che prevede l'integrazione dei canali idrici irregolari nel nucleo/cavità dello stampo per mantenere una distanza di 1-2 mm tra i canali dell'acqua di raffreddamento e il contorno del prodotto. Un determinato produttore ha applicato la tecnologia di stampa 3D per produrre un circuito di acqua di raffreddamento conforme nello stampo di guscio anteriore del condizionamento, che ha aumentato l'efficienza di raffreddamento del 35% e ha ridotto la warpage del 50%.
Principi di progettazione:
Diametro del canale di raffreddamento: di solito 8-12 mm, con una spaziatura di 3-5 volte il diametro del canale;
Differenza di temperatura tra ingresso e uscita: dovrebbe essere controllata entro 3 gradi;
Raffreddamento migliorato localizzato: aumentare la densità del flusso d'acqua nell'area del punto caldo (come vicino al cancello e pareti spesse).
3. Equilibrio del sistema di espulsione: evitare la concentrazione di stress durante la demolding
La forza di top out irregolare può causare una deformazione locale del prodotto. Per grandi pannelli piatti (come i telai anteriori TV), è necessario utilizzare una struttura di eiezione composita "push asta+push" per garantire una distribuzione uniforme della forza di espulsione. Una determinata impresa ha ottimizzato lo schema di espulsione di un guscio di laptop attraverso analisi degli elementi finiti, riducendo l'intervallo di fluttuazione della forza di eiezione da ± 15% a ± 5% e riducendo il tasso di warpage del 60%.
Direzione di ottimizzazione:
Numero di elementi di espulsione: calcolato in base all'area del prodotto, è necessario impostare almeno un elemento di espulsione per ogni 100 cm ²;
Posizione top out: la priorità dovrebbe essere data a superfici non esterne o aree rinforzate;
Velocità di top out: deve essere abbinato alla pressione di mantenimento per evitare un'improvvisa accelerazione causando la deformazione del prodotto.
2, Selezione del materiale: processo di corrispondenza e requisiti delle prestazioni
1. Trattamento differenziale tra materiali cristallini e amorfi
I materiali cristallini come PP e PA sono più inclini alla deformazione a causa del loro elevato tasso di restringimento (di solito 1,5% -2,5%); I materiali non cristallini come PC e ABS hanno un piccolo tasso di restringimento (0,3% -0,8%), ma dovrebbe essere prestata attenzione al rilascio dello stress interno. Per un determinato paralume di auto (realizzato in materiale per PC), la cristallinità è stata ridotta dal 40% al 25% e la warpage è stata ridotta del 30% aggiungendo un agente nucleare allo 0,5%.
Suggerimento di selezione del materiale:
Prodotti ad alta precisione: dare la priorità ai materiali a basso rimpiangere (come PPS, LCP);
Prodotti a parete spesse: utilizzare materiali ad alta flusso (come fianchi, PMMA) per ridurre i segni di restringimento;
Prodotti trasparenti: evitare l'uso di materiali di rinforzo contenenti fibre di vetro per prevenire il restringimento anisotropico.
2. Applicazione precisa di additivi
Sebbene i materiali di rinforzo in fibra di vetro (GF) possano migliorare la resistenza, possono causare restringimento anisotropico a causa dell'orientamento delle fibre. Per una certa fascia drone (PA 66+30% GF), la warpage è stata ridotta da 2,1 mm a 0,8 mm regolando la lunghezza della fibra (da 12 mm a 6 mm) e la velocità di iniezione (da 80 mm/s a 50 mm/s).
Additivi comuni e loro funzioni:
Filler minerali (come la polvere di talco): ridurre il restringimento ma possono influire sulla tenacità;
Agenti inaspriti (come EPDM): migliorare la resistenza all'impatto ma aumentare il tasso di restringimento;
Lubrificanti (come l'olio di silicone): migliorare la fluidità, ma possono influire sulla qualità della superficie.
3, Ottimizzazione dei parametri del processo: controllo dinamico del processo di formazione
1. Controllo coordinato della velocità e della pressione di iniezione
L'iniezione ad alta velocità può ridurre il calo della temperatura sul fronte di fusione, ma può causare segni di getto; Sebbene l'iniezione di velocità - bassa può garantire la qualità del riempimento, può facilmente portare a un raffreddamento irregolare. Per un certo frame di telefonia mobile (materiale LCP), una curva di velocità di iniezione stadio tre -- viene utilizzata per ridurre la warpage da 0,5 mm a 0,2 mm.
Intervallo dei parametri chiave:
Velocità di iniezione: di solito 100-150 volte lo spessore del prodotto al secondo;
Holding di pressione: di solito il 50% -80% della pressione di iniezione;
Tempo di mantenimento della pressione: deve essere ottimizzato attraverso la "curva del tempo di pressione" per evitare l'eccessiva pressione che porta allo stress interno.
2. Controllo preciso della temperatura della muffa
La temperatura dello stampo influisce direttamente sulla velocità di raffreddamento e la cristallinità del prodotto. Per un determinato involucro di dispositivi medici (realizzato in materiale POM), la temperatura dello stampo è stata controllata mediante partizionamento (80 gradi sul lato centrale e 60 gradi sul lato della cavità) per ridurre la differenza nel tasso di restringimento dallo 0,8% allo 0,3% e la warpage del 40%.
Strategia di controllo della temperatura:
Prodotti a parete sottili: aumentare la temperatura dello stampo (80-120 gradi) per prolungare il tempo di riempimento;
Prodotti a parete spessa: ridurre la temperatura dello stampo (40-60 gradi) per accelerare il raffreddamento;
Prodotti trasparenti: adottare un controllo costante di temperatura (± 1 grado) per ridurre lo stress interno.
3. Ottimizzazione del tempo di pressione e di raffreddamento a livello multi-
La compressione a più livelli può compensare gradualmente il restringimento del prodotto e ridurre lo stress residuo. Per una certa griglia di auto (materiale PP+TD20), è stato adottato un processo di mantenimento della pressione dello stadio tre - di "pressione media ad alta pressione a pressione a bassa pressione" per ridurre la warpage da 1,8 mm a 0,7 mm.
Principio di controllo del tempo:
Tempo di raffreddamento: di solito 15-20 volte lo spessore del prodotto al secondo;
Tempo di apertura dello stampo: assicurarsi che la temperatura del prodotto sia al di sotto della temperatura di transizione del vetro (TG);
Tempo di top out: dovrebbe essere effettuato dopo che il prodotto si è completamente indurito per evitare la deformazione.
4, controllo del processo di produzione: stabilire un sistema di tracciabilità della qualità
1. Manutenzione dello stampo e gestione preventiva
L'usura della muffa può causare cambiamenti nelle dimensioni della cavità, portando a deformarsi. Una determinata impresa ha implementato un "sistema di gestione della salute dello stampo" per monitorare le dimensioni chiave (come le lacune di core/cavità) in tempo reale, riducendo il tasso di fallimento dello stampo dal 12% al 3% e il tasso di rottami di guerra del 50%.
Punti di manutenzione:
Pulire regolarmente il canale d'acqua di raffreddamento (ogni 2000 cicli);
Controllare l'usura dei componenti di espulsione (ogni 5000 cicli);
Misurare la variazione delle dimensioni della cavità (ogni 10000 stampi).
2. Controllo del fattore ambientale
Le fluttuazioni di umidità e temperatura possono influire sulle proprietà del materiale. Per un determinato ingranaggio di precisione (materiale POM), dopo aver controllato l'umidità nel seminario di produzione al 40% -60% e stabilizzare la temperatura a 23 ± 2 gradi, l'intervallo di fluttuazione di warpage è diminuita da ± 0,15 mm a ± 0,05 mm.
Standard di controllo ambientale:
Umidità: materiali non igroscopici inferiori o uguali al 65%, materiali igroscopici inferiori o uguali al 40%;
Temperatura: la fluttuazione della temperatura nel seminario del prodotto di precisione è inferiore o uguale a ± 3 gradi;
Pulizia: concentrazione di polvere nell'aria inferiore o uguale a 0,5 mg/m ³.