烧焦(烧痕)是指注塑加工过程中,由于模具排气不良或注射太快,模具内的空气来不及排出,则空气会在瞬间高压下急剧升温(极端情况下温度可高达3000度),过热的压缩空气烧灼熔体,在流动路径末端或困气部位形成的暗色或黑色斑痕。下面对烧焦的成因及改善对策作简要分析。a) 由于热电偶、温度控制系统、加热系统失灵或损坏,使料筒温度失调,使料筒局部过热,c) 射嘴与模具主流道衬套入口配合不良,出现异常剪切。d) 螺杆与料筒之间有在的缝隙,料筒内各螺纹连接部位松动等,都使熔料滞留,经受长时间受热而分解。e) 在螺槽或料筒前部卡着金属异物,材料射出异常,引起材料分解。a) 模具排气不良,塑料被绝热压缩,在高温高压下与氧剧烈反应,烧伤塑料。
b) 模具浇口形式和位置,在设计时应充分考虑熔料的流动状态和模具的排气性能。
c) 模具排气设置不够或位置不正确,以及充模速度太快,模具内来不及排出的空气绝热压缩产生高温气体,会使树脂分解焦化。
d) 模具排气孔被脱模剂及模具表面杂质阻塞,造成排气不良。
a) 熔体破裂导致烧焦
当熔体在高速,高压条件下注入容积较大的型腔时,极易产生熔体破裂现象,此时,熔体表面出现横向断裂,断裂面积为粗糙地夹杂在塑件表层形成糊斑。特别是少量熔料直接注入过大的型腔时,熔体破裂更为严重,所呈现的糊斑也就越大。 熔体破裂的本质是由于高聚物熔料的弹性形变产生的,当熔料在料筒中流动时,靠近料筒附近的熔料受到筒壁的磨擦,应力较大,熔料的流动速度较小,熔料一旦从喷嘴射出,管壁作用的应力消失,而料筒中部的熔料流速极高,筒壁处的熔料被中心处的熔料携带而加速,由于熔料的流动是相对连续的,内外熔料的流动速度将重新排列,趋于平均速度。在此过程中,熔料将发生急剧的应力变化,因注射速度快,所受到的应力大,如果远远大于熔料的应变能力,导致熔体破裂。 b) 注射速度的影响
当流料慢速注入型腔时,熔料的流动状态为层流;当注射速度上升到一定值时,流动状态逐渐变为紊流。一般情况下,层流形成的塑件表面较为光亮平整,紊流条件下形成的塑件不仅表面容易出现糊斑,而且塑件内部容易产生气孔。因此,注射速度不能太高,应将流料控制在层流状态下充模。c) 熔料的温度太高,容易引起熔料分解焦化,导致塑件表面产生糊斑。
d) 在长的周期下材料在料筒中停留时间过长引起分解。
a) 原料中水分及易挥发物含量太高。
b) 熔融指数太大,熔料流动性好,气体不易排出。
c) 塑料添加剂、着色剂带挥发物、水分太多,不耐高温引起分解。
c) 检查加热系统,感温线、热电偶、加热圈、塑化温度设定等是否异常。d) 原料色粉、色母等是否含有易分解的物质,可以更换不同的物料加以排除。e) 背压是否过大、储料转速是否过高、预塑时间是否过长导致原料分解碳化。a) 热流道模具检查热流道本身和温度控制是否异常。a) 产品边缘处烧焦,考虑增开排气,并降低注射速度。b) 产品中部烧焦,考虑改排气镶块或加排气顶针,工艺上采用分段注射,在烧焦位置降低注射速度。c)产品尾端处烧焦,那就建议清洁模具排气槽,降低锁模力。
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