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注塑不良痛点:吸水导致料花、水解?两张图搞定!

已经Q4啦,不知道大家的良品率怎么样?


是不是时不时还会和以下这些的“老朋友”见面:


料花,水解……小编最近收到不少客户朋友注塑不良的照片,作为有着20年技服经验的技服老司机,对此早已经见怪不怪了,这些问题90%都和材料含水率过高有关!


今天,就让小编从头到尾帮大家捋一下,如何让注塑材料顺利“脱水”,良品率大升。尤其对于最复杂和关键的两大问题:


注塑材料各不相同,含水率如何控制?

烘烤时它们的最佳温度和时长又是多少?


小编特别制作了两大汇总表涵盖20+主流注塑材料,保你一学就会,赶紧Mark起来!


01


先搞清各类注塑材料的含水率上限!


首先申明:对于材料的含水率,不同角度有不同理解,即可以是在空气中长时间暴露,材料内含有的水分与空气中的水分达到平衡时的含水率,也可以是在水中长期浸泡后,材料的饱和含水率,今天我们仅讨论前者。


如果注塑材料中含水率偏高,将对材料注塑产生诸多不利影响。相信很多老司机已经对此见怪不怪了,在此请允许小编我再唠叨一下:


01

银丝

由于水分的存在,在高温下促进材料的降解,现场挥发性气体,进而在材料内形成气泡。注塑的模具型腔内,由于材料流动而将气泡拉长,因此形成了银丝现象。


02

变色

变色其实也是材料降解的一种表现,水分在存在会促进材料降解,当降解达到一定程度后,即出现制品产生色差。


03

喷流

在注塑过程中,有些材料会出现注塑机未提供射压的情况下,熔融状态的塑料往模具内喷流,造成注塑工作无法进行。其原理也是水分造成了材料的严重降级,进而大大增加材料的流动性和发泡性,炮筒内的塑料在低压力下依然往外喷流。


04

降解发脆

基于这种状况最为隐蔽,很多制件外观看起来无恙,其实材料内部的物性已经根本改变。高分子材料在高温下会产生降解,水的存在可以加速材料的降解速率,在相同的注塑工艺下,含水率较高的材料,注塑出来的制品韧性更差(即发脆)。


既然材料含水率会造成如此多严重问题,有没有一个统一的注塑含水率的警戒线呢?


很遗憾,并没有!每个材料的含水率都大不相同,能“脱水”的幅度也不一样。不过,小编已经帮你整理好了目前主流塑材的注塑含水率区间,赶紧收藏起来!


02


锁定材料的烘干的温度和时长


一般而言,为了迅速脱水,大部分塑料材料,在注塑之前都需要进行烘烤处理。由于塑料颗粒中的最初水分含量都比较低,所以塑料干燥过程属于微量水分干燥,所采用的干燥介质一般为热空气。


烘烤的方式根据生产需要,有两种方式,其一为少量用料、非连续性烘烤,可以干燥箱烘烤。而更为常见的连续性烘烤,则常用两种设备,一种为鼓风干燥机,一种为除湿干燥机。两种所对于的行业,成本各不相同。


● 鼓风干燥箱:

适用于小批量用料,且一个烘箱可以同时烘烤多种原料粒子,温控精度高,设备投入低,操作方便;一般适合小型电器,电子消费品的注塑需求。


● 鼓风干燥机:

适用于大批量原料使用,操作方便,投入成本相对较低,低湿环境下干燥效果良好。但是如果一到梅雨季,往往次品率会直线上升。因此南方厂家尤为要引起注意。


● 除湿干燥机:

在鼓风干燥机的基础上,需要增加一台除湿机,用于去除空气中的水分,增加干燥效率,特别适用于雨天、和含水率高的PA类材料使用。


下表对几种设备进行了简单对比:


至于烘烤过程,你可以把它想象和烧菜差不多,“火候”同样重要。如果烘烤时间过长,会造成材料变色降解;如果干燥温度过低则会造成材料含水量超标。不过别担心,小编同样帮你汇总了一张烘烤温度&时长的清单,赶紧保持起来!


03


选对方法,快速检验!


那么在注塑前or烘烤完之后,我们该如何确定材料含水量的变化呢?


目前测试含水量,国际上公认准确性最高的测试方法是卡尔费休测试法。已被很多国际标准,如ISO,ASTM,DIN,BS,和JIS等采用。测试标准有ISO 15512、ISO 15522、ISO760、GB/T 6283、SH/T 1770等。


卡尔费休测试法的原理很简单,就是通过化学试剂中的SO2、碘与水分发生反应测试重量变化。能够客观地反映样品中的总含水量。


如果对于含水量没有太高的精度要求,另外一种在企业中也比较常用,称为卤素灯烘烤法,此方法测试比前者更为方便、成本低廉、效率快速。


测试原理:取一定质量的粒子放在水分仪上,对样品进行称重,而后对样品进行加热,随着时间的推移,样品中的水分被烘烤蒸发,样品总质量降低,则天平可以实时记录质量,直至恒重。则样品损失的重量默认为水分蒸发,进而测试出含水率。



以上是预防因材料含水量过高而引发的注塑瑕疵的主要几大注意点。大家学会了吗?文章最后我们再深入探讨一下:若用彻底干燥的颗粒料成型依然有瑕疵,怎么办?

单单从材料角度,可以从以下几点进行排查:


1、由塑料分解引起

塑料本身分解,或者添加的稳定剂、防止带电剂等分解,结果产生气体,这与未完全干燥的情形相同,往往也产生银丝等缺陷。这时为使塑料不分解,应降低熔料温度成型,同时还应缩短熔料在料筒内的停留时间。


2、熔料温度偏低引起
如果注入模腔的熔料温度偏低,一般表现为波纹,有的模具往往出现银丝。这种情形提高熔料温度、加大模具的冷料穴等都可以消除银丝。


3、由塑料粉造成
不使用颗粒料而直接使用粉料成型时,或者往颗料中掺入大量粉料成型时,很容易卷入空气。如要采用粉料成型,应采用压缩比大,不卷入空气的特殊螺杆。


4、混入异种塑料引起

把相互不易熔合的两种塑料混合成型,虽然会引起层状剥离(参照剥离),有时也会出现银丝缺陷。彻底清洗料简,使用未被污染的原料即可解决这个问题。


文章来源:塑料与选材

主笔:朱绍昌

编辑:Polly


注塑产业链长,相关企业比较多,艾邦开设注塑产业链微信群,邀请注塑机、注塑辅机、周边设备、自动化、原料、注塑企业如汽车配件、医疗、家电、手机等注塑制品企业加入。


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