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    如何消除注塑件上的虎皮纹缺陷?

    2022/5/26 14:13:25


    虎皮纹是一种在塑料大制件上比较容易出现的外观缺陷,有点类似于LCD TV后壳上的太阳斑,尤其在汽车仪表板、保险杠、门板和流程较长的内饰件等较大面积的制件上容易出现这种现象。

     

    一、虎皮纹出现的原因

    高分子材料具有粘弹性,即在外力的作用下会发生弹性变形,当外力释放的时候,又会产生弹性恢复而使体积涨大。当聚合物熔体经口模挤出时,挤出物的截面面积比口模出口截面面积大,这种现象叫做出模膨胀。1893年,美国生物家Barus首先观察到了这一现象,所以又称Barus效应。

    在注塑成型时,当塑料熔体通过较小的浇口时也会存在Barus效应,熔体一旦通过浇口后体积就会膨胀,从而导致熔体流动前沿发生膨胀跳跃现象,表观上就会形成虎皮纹。

    同样,熔体在流动过程中,因制件较薄、型腔空隙较小、模温低,流动过程中制件结构易造成流动波动、流程过长或射速较快等,都会导致熔体前沿阻力增大,熔体流动明显减速或出现停滞,此时充填的区域外观光泽差,并较窄;但此时热的熔体不断从浇口涌来,具有粘弹性的熔体开始吸收并储备能量,当能量积聚到一定程度时,即可突破熔胶前沿的阻力,熔体开始急速膨胀,跳跃推进,此时新充填的区域外观光泽好,并较宽。

    塑料中的橡胶弹性体越多,虎皮纹现象越容易出现。韧性差的材料如增强材料、非增韧的尼龙、PBT等材料成型过程中则很少出现虎皮纹现象,而ABS、HIPS以及添加了EPDM、POE等橡胶成分的PP材料,则非常容易出现虎皮纹缺陷。

    虎皮纹的产生与熔体的黏度关联不大,而流动过程的不稳定才是导致虎皮纹产生的主要原因。因此,虎皮纹的改善方向一般为:提供足够的压力,维持熔体前锋的稳定流动。

    二、针对虎皮纹的解决对策

    1、材料方面

    ①提高材料的流动性和相容性。相容性差的材料,容易出现虎皮纹缺陷。不相容材料换色时,可以很清晰地看出虎皮纹的产生,深色材料与浅色材料在缺陷区域交替出现,证明该区域熔体流动不稳定。

    ②减少材料中的增韧剂含量。

    2、模具方面

    ①设计合理的流道系统;

    ②排气良好;

    ③冷却均匀。

    3、成型工艺

    ①提高料温、模温;

    ②降低射速、提高注射压力。

    三、YP电子客户案例

    在服务某客户汽车保险杆上的案例中,YP电子技术团队通过优化免喷涂PP材料配方的流动性和相容性,同时帮助客户改善模具和优化工艺,最终解决了保险杠产品虎皮纹和流痕的外观缺陷,实现批量供货。


     

    改善前,汽车保险杠表面存在虎皮纹


     

    改善后,汽车保险杠表面无虎皮纹

     

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