一, Klasifikacija in mehanizem nastajanja mehurčkov
Prozorni plastični mehurčki za brizganje so v glavnem razdeljeni na dve vrsti: ujeti mehurčki in vakuumski mehurčki, njihov mehanizem nastajanja pa je tesno povezan z lastnostmi materiala, procesnimi parametri in zasnovo kalupa.
1. Ujeti plinski mehurčki: Fizične pasti za zadrževanje plina
Ko talina plastike napolni votlino kalupa, če je zasnova izpušnega sistema kalupa nezadostna ali je hitrost vbrizgavanja prehitra, se zrak v votlini kalupa in plin, ki nastane pri razgradnji plastike, ne moreta pravočasno izprazniti in ju bo talina ovila v mehurčke. PC material je na primer nagnjen k razpadu in proizvajanju CO ₂ pri visokih temperaturah. Če ločilna površina kalupa ni opremljena z izpušnim utorom, bo plin ostal v izdelku in tvoril okrogle mehurčke s premerom 0,1-2 mm.
2. Vakuumski mehurček: mehanska igra napetosti pri krčenju
Med postopkom hlajenja prozornih komponent z debelimi stenami (kot so leče in svetlobne vodne plošče) se zunanja površina hitro strdi zaradi nizke temperature kalupa, medtem ko notranja talina ustvarja podtlak zaradi krčenja. Če zadrževalni tlak ni zadosten ali je zadrževalni čas prekratek, da bi nadomestil krčenje, se bo oblikoval "vakuumski mehurček". Ta vrsta mehurčkov se večinoma nahaja na sredini izdelka s premerom nad 5 mm in se lahko sčasoma razširi.
2, Predobdelava materiala: odprava skritih nevarnosti iz vira
Vlaga in hlapne snovi v materialu so glavni vzroki za nastanek mehurčkov. Če vzamemo PC kot primer, njegova stopnja absorpcije vode doseže 0,3% -0,4%. Če ni popolnoma posušena in segreta nad 230 stopinj, bo voda uparila in oblikovala parne mehurčke. Industrijska praksa je pokazala, da:
Postopek sušenja: PC je treba sušiti pri 120-130 stopinjah več kot 6 ur, z debelino plasti manj kot ali enako 30 mm in vsebnostjo vlage manj kot ali enako 0,02 %; PMMA zahteva sušenje pri 70-80 stopinjah 4 ure, z debelino sloja 30-40 mm.
Oprema za sušenje: Sprejem sušilnika s kroženjem vročega zraka in opremljen s sistemom za razvlaževanje, da se prepreči sekundarno onesnaženje surovin z vlago v zraku. Določen proizvajalec elektronike je nadgradil svojo sušilno opremo in zmanjšal stopnjo mehurčkov s 3 % na 0,5 %.
Čistost surovin: izberite surovine visoke-čistosti in se izogibajte uporabi mešanic z visokim deležem recikliranih materialov. Nečistoče lahko zmanjšajo fluidnost taline in poslabšajo pojav ujetih plinov.
3, Oblikovanje plesni: izgradnja kanalov za izpust plina
Zasnova plesni je ključni člen pri preprečevanju in nadzoru mehurčkov, ki ga je treba optimizirati s treh vidikov: sistem pretočnih kanalov, struktura izpušnih plinov in hladilni sistem:
1. Sistem kanalov: uravnotežen prenos tlaka
Položaj zapornice: zapornica mora biti nastavljena na najdebelejši del izdelka, da se skrajša pot polnjenja s talino. Na primer, kalup za leče mobilnega telefona je vrata premaknil od roba proti sredini, kar je zmanjšalo stopnjo mehurčkov za 40 %.
Velikost kanala: Premer kanala mora biti 20% -30% večji od debeline stene izdelka, da se zagotovi zadosten prenos tlaka. Za komponente z debelimi stenami, kot so plošče za vodenje svetlobe, je mogoče uporabiti sistem vročih kanalov za zmanjšanje nepopolnega polnjenja, ki ga povzroči hlajenje spredaj taline.
Vrtina za hladen material: namestite vrtino za hladen material na koncu glavnega kanala, da zajamete zgodaj ohlajeno talino in preprečite, da bi vstopila v votlino kalupa in oblikovala napake.
2. Izpušni sistem: Spustite ujeti plin
Izpušni utor: Izpušni utor z globino 0,02–0,05 mm in širino 3–5 mm je treba odpreti na območju spajanja med ločevalno površino, jedrom in votlino. Za natančne elektronske komponente se lahko uporabi vakuumski izpušni sistem za zmanjšanje tlaka v votlini kalupa pod -90 kPa.
Jeklo, ki diha: jeklo, ki diha, je vgrajeno v področja z debelimi stenami in uporablja njegovo mikroporozno strukturo za odvajanje plinov. Po uporabi zračnega jekla za model armaturne plošče avtomobila se je stopnja mehurčkov zmanjšala z 8 % na 1 %.
3. Hladilni sistem: nadzorujte stopnjo krčenja
Nadzor temperature kalupa: deli z debelimi stenami morajo zvišati temperaturo kalupa (PC priporoča 100-130 stopinj), da upočasnijo strjevanje površine in zagotovijo dodatni čas krčenja za notranje krčenje taline. Kalup lupine medicinskega pripomočka je bil segret z 80 stopinj na 120 stopinj s pomočjo stroja za temperaturo kalupa, kar je povzročilo 70-odstotno zmanjšanje vakuumskih mehurčkov.
Krog hladilne vode: Sprejetje konformnega kroga hladilne vode za zagotovitev enakomernega hlajenja izdelka. Za nepravilne dele je mogoče uporabiti kalupe za 3D tiskanje za vdelavo skladnih hladilnih kanalov, kar skrajša čas hlajenja za 20% -30%.
4, Parametri procesa: umetnost dinamičnega ravnovesja
Parametre postopka brizganja je treba dinamično prilagajati glede na značilnosti materiala in strukturo izdelka, pri čemer je jedro nadzor nad hitrostjo polnjenja taline, tlakom in temperaturo:
1. Hitrost vbrizgavanja: več-nivojski nadzor
Sprejetje "počasi hitro počasi" več-stopenjskega vbrizgavanja:
Prva stopnja je počasna: napolnite kanal z največjo hitrostjo 5 % -10 %, da se izognete pregrevanju in razgradnji zaradi strižnega delovanja taline;
Drugi del visoke -hitrosti: napolnite votlino kalupa z največjo hitrostjo 80 % -90 %, da zmanjšate ohlajanje fronte taline;
Tretja stopnja je počasna hitrost: stisnite izdelek z največjo hitrostjo 20% -30%, da kompenzirate krčenje.
Stopnja mehurčkov določenega kalupa za ohišje prenosnika je bila zmanjšana s 5 % na 0,8 % z več-stopenjskim brizganjem.
2. Tlak vbrizgavanja in zadrževalni tlak: upravljanje gradienta tlaka
Tlak vbrizgavanja: Potrebno je premagati viskoznost taline, vendar lahko prevelik pritisk povzroči notranjo napetost. Tlak vbrizgavanja za PC izdelke je običajno 80-120MPa, medtem ko je za PMMA 60-100MPa.
Zadrževalni tlak in čas: Zadrževalni tlak mora biti 70 % -80 % tlaka vbrizgavanja, čas zadrževanja pa mora pokrivati več kot 95 % časa ohlajanja izdelka. Za komponente z debelimi stenami je mogoče sprejeti strategijo "kratkega zadrževanja pri visokem tlaku", kot je zadrževanje pri 150 MPa 2 sekundi, da se izognemo koncentraciji napetosti, ki jo povzroča prekomerno zbijanje.
3. Temperatura cevi: segmentirano krmiljenje
Temperaturo soda z materialom je treba nastaviti po delih, ki se postopoma povečujejo od dovajalnega dela do šobe:
Oddelek za hranjenje: temperatura je pod tališčem materiala, da se prepreči prezgodnje taljenje in blokada vijaka;
Odsek za stiskanje: temperatura se dvigne na 10-20 stopinj nad tališčem materiala, da se zagotovi enakomerna plastificacija taline;
Merilni del in šoba: Temperatura je 5-10 stopinj višja od tiste v kompresijskem delu, kar zmanjša viskoznost taline in izboljša fluidnost.
Določen kalup za optične leče je zmanjšal stopnjo mehurčkov z 2 % na 0,3 % z optimizacijo temperaturne krivulje cevi.
5, Inteligentno zaznavanje in nadzor procesa
Najsodobnejše-prakse v industriji so pokazale, da lahko uvedba inteligentnih sistemov za zaznavanje in spremljanje podatkov znatno izboljša učinkovitost preprečevanja in nadzora mehurčkov
Spletno zaznavanje: spremljanje procesa polnjenja taline v realnem času z uporabo visoko{0}}hitrostnih kamer in algoritmov umetne inteligence, prepoznavanje položaja in velikosti mehurčkov ter zagotavljanje povratnih informacij za prilagajanje parametrov postopka.
Sledljivost podatkov: Vzpostavite celotno zbirko podatkov o procesu od serij surovin do testiranja končnega izdelka, predvidite tveganje mehurčkov z modeli strojnega učenja in dosežite preventivno vzdrževanje.
Krmiljenje z zaprto zanko: Integracija temperaturnih senzorjev kalupov, tlačnih senzorjev in krmilnih sistemov stroja za brizganje za doseganje samodejnega prilagajanja parametrov. Določen proizvajalec elektronike je zmanjšal stopnjo napak mehurčkov z 1,5 % na 0,1 % prek krmilnega sistema zaprte-zanke.
6, Študija primera: Mehurčkasta rešitev za-lečo kamere mobilnega telefona višjega cenovnega razreda
Objektiv določene znamke kamere mobilnega telefona je izdelan iz PC materiala, debeline 2,5 mm in premera 12 mm. Prvotni postopek ima stopnjo mehurčkov 3 %. Z izvajanjem naslednjih optimizacijskih ukrepov se je stopnja mehurčkov zmanjšala na 0,2 %:
Predobdelava materiala: zvišajte temperaturo sušenja s 110 stopinj na 130 stopinj, podaljšajte čas sušenja na 8 ur in zmanjšajte vsebnost vlage na 0,015 %;
Zasnova kalupa: premer vrat je bil razširjen z 1,2 mm na 1,8 mm, ločevalna površina je bila povečana za 0,03 mm z izpušnim utorom, temperatura kalupa pa je bila dvignjena z 90 stopinj na 120 stopinj;
Parametri procesa: Sprejem "počasnega hitrega počasnega" vbrizgavanja (hitrost 10%/85%/25%), zadrževalni tlak 100MPa, zadrževalni čas 4 sekunde;
Inteligentni nadzor: uvedba spletnega sistema zaznavanja za prilagoditev hitrosti vbrizgavanja in zadrževalnega tlaka v realnem času.
