一.熔接线产生的原理
在注塑成型过程中,当采用多浇口或型腔中存在孔洞、嵌件、以及制品厚度尺寸变化较大时,塑料熔体在模具内会发生两个方向以上的流动,当两股熔体相遇时,就会在制品中形成熔接线,尽管熔接线是在模具充填过程中形成的,但它们的结构、形状和性质与整个注塑成型过程相关。熔接线的存在不仅影响到制品的外观质量,而且对制品的力学性能影响很大,经常令无数工程技术人员头痛不已,在此将解决熔接线问题的方法归纳总结,供参考,希望广大工程技术人员能从中得到启发。
熔接线产生的原理:在注塑成型过程中,模具相对于熔融塑料,温度低,因此在填充过程中在模具壁上形成凝固层(如Fig 1),而且凝固层温度低,因而当两股料流汇合时,交界处产品表面的凝固层熔合不好,熔接线很深,从而看起来很明显。熔接线的深度可以用粗糙度仪进行测量(如Fig 2)。另外两股料流的汇合角度也会影响到熔接线的明显程度,而且汇合角度和深度有关系(如Fig 3)。
从Fig 2可以看出,熔接线深度超过2µm, 熔接线可见。从Fig 3可以看出,当熔接线深度为2µm时,熔接线的汇合角度刚好是75○,所以汇合角度75○也是熔接线可见与不可见的分界线;而moldflow可以分析出熔接线的汇合角度,所以可以应用moldflow分析考察熔接线是可见还是不可见。
熔体汇合时形成的接缝分熔合线(meld line)和熔接痕(weld line),熔合线的性能明显优于熔接痕。一般而言,汇合角大于135度时形成熔合线,小于135度时形成熔接痕,如下图所示。熔合线的性能明显优于熔接痕,汇合角对熔接缝的性能有重要影响,因为它影响了熔接后分子链熔合、缠结、扩散的充分程度,汇合角越大,熔接缝性能越好。
二.解决熔接线问题的方法
解决熔接线问题的方法有很多种,比如从成型工艺上,原料方面,模具加工方面,产品结构优化等等,这里我们主要介绍利用Moldflow分析技术从以下方面帮助解决熔接线的困扰:(1)优化浇口位置;(2)优化产品设计;(3)采用时序阀浇口;(4)用骤冷骤热模。
产品在开模时,原始两点进浇会导致外观面上产生结合线,利用Moldflow调整浇口个数及位置,直到结合线位置重新分布到非外观区域,分析出最合适的浇口,最终成型出合格的产品。
2.1 优化浇口位置调整结合线分布
2.2调整产品局部特征解决熔接线问题
如图Fig8产品为汽车配光镜,外观件,成型材料为透明PC,产品尺寸: 63×20×26mm,成型出来产品问题是RR花纹附近有熔接线,调整工艺条件无法消除,用Moldflow分析,发现由于RR花纹处产生明显滞留,导致熔胶汇合产生熔接线,如图Fig9
对此一般解决办法自然是调整肉厚,但是究竟将肉厚调整到多少为最合适呢?根据经验可能很难判断,反复试模成本高,赶不上交期这时利用Moldflow分析可以帮到我们:根据以上介绍结合线是否可见跟汇合角度的关系,我们将产品RR花纹处的肉厚分别增厚0.2mm,0.4mm,0.6mm三种方案,分别进行Moldflow分析,从充填模式我们不难发现其中只有肉厚增加0.6mm的那一种,充填后没有结合线。
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