一、缩印产生的原因
1、由于筋和柱位的壁厚过厚,见图1。(PP一般不超过产品壁厚的1/3,ABS一般不超过产品壁厚的1/2。)
2、产品壁厚不均匀,见图2。
3、交叉部位累计过厚引起,见图3。
4、平面断开处由于压力没有足够和平面更容易发现缩印问题,见图4 。
5、浇口大小不合适以及注塑流程过长导致压力不到位和保压不能到位(压力不足、短射、保压不足、浇口过小导致浇口快速冷却,保压进不去)。
【最佳解决方案】
在保证产品装配和强度的前提下尽量将引起缩印的筋减薄,但同时不能影响模具的加工。
【后备方案】
(1)通过模具结构解决,通过斜顶、火山口、加胶、减胶、接顺等方案解决;
(2)通过增加补料钉来解决;
(3)通过工艺来解决。
在做模具设计时,如果没有厚度上的装配要求,所有卡扣座等和B面接触部分的壁厚不超过0.8mm,但有装配要求的BOSS和RIBE不能减薄的根据材料做火山后或者局部加胶,筋不超过1mm。
二、缩印的解决方案
1、筋和柱位的壁厚过厚引起的缩印,尽量将背面的筋减薄以减轻缩印,但筋的厚度低于1mm就存在模具加工上的困难,boss壁厚低于1mm将导致推管壁厚过薄,容易断裂,模具寿命无法保证,例如:
(1)筋厚低于1mm电极难以加工,线割或者CNC加工都将导致电极变形弯曲;
(2)低于1mm的电极在EDM加工的时候容易因为发热而变形,损公也很厉害,将导致模具加工不良;
(3)筋厚低于1mm,产品充模也比较困但,脱模容易出现断筋的现象。
从以上几点综合考虑,筋厚在1mm左右是比较经济的,同时比较有效解决缩印问题。从我们的经验来看,如果塑胶材料不是很不理想,可以达到95%以上的筋都不会在表面产生不能接受的缩印。一般情况下,缩印是无法彻底消除的,只能通过各种手段综合处理,将缩印减轻至能接受的范围内。
在某些(有设计空间的)不能减薄筋位的地方,模具设计过程中有以下几种方案可供选择,可以最大程度减轻缩印。
方案1:通过增加斜顶加以解决。
方案2:增加产品局部壁厚,一般用在PP料产品上。
方案3:加火山口(对PP料没用)。
方案4:通过增加斜顶加以解决。
方案5:加火山口(对PP料没用)。
2、产品壁厚不均匀引起的表面缩印。
(1)最好是通过正面或者背面减胶加以解决,但要注意产品不能有尖角,以防止应力集中。用筋来达到产品装配和强度要求,同时减少缩印。
(2)通过均匀过渡或者背面减胶来减轻缩印。
3、交叉部位累计过厚引起的缩印,一般可通过局部减胶、局部掏空的办法加以解决,或者用斜顶来解决,见图12。
在塑料设计中,十字结构是最好的,因为它能应付许多不同的负荷排列变化。正确设计的可承受预期应力的十字结构,可以确保在整个制品上的应力均匀分布。在十字交叉处形成的节点,代表材料的积聚,可以将节点中心挖空,以防止产生问题。还必须注意,不要在交叉处和组件的边相交的地方形成材料积聚。
4、设置合适的浇口数量、分布合理的浇口位置、浇口的大小和类型设计合理以及加强顶出也是解决缩印的方法。
5、通过成型工艺解决。增加注塑压力、增加保压压力和保压时间、增加冷却时间(但这样注塑成本将增加)。
6、通过制造高端模具以及改善塑胶材料配比予以解决。
(1)3D水路热冷成型法,能彻底解决熔接痕,同能有效的改善缩印,目前只有日本能制造这样的模具,模具昂贵,维护成本高,设备要更新,技术没普及;
(2)模具增加弹簧钉结构,模具复杂,调试困难,目前只有GE聚合物加工研究中心(PPDC)做过这样的试验,在比较简单的模具上可用,只能解决少量的局部的缩印,技术没普及;
(3)材料添加发泡剂,将影响产品的表面质量和其他性能;
(4)做气辅模具,产品B面要增加适当的气道结构,模具成本和注塑成本增加。
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