Курс лекций по дисциплине «Технология и оборудование переработки полимеров и эластомеров» для студентов дневной и заочной форм обучения
Рис. 23.2 Искажение фронта потока из-за слишком малой скорости впрыска может вызвать появление дефектов в виде бороз
жүктеу/скачать 1,91 Mb.
|
Kurs lekcii -Tekhnologija -chast1
- Бұл бет үшін навигация:
- К характерным поверхностным дефектам литьевых деталей из ПМ относятся свили
- Кроме названных дефектов, распространены следующие виды брака литьевых изделий.
- Перелив
- Трещины
| Рис. 23.2 Искажение фронта потока из-за слишком малой скорости впрыска может вызвать появление дефектов в виде бороздок на поверхности детали (эффект грампластинки).
Холодный спай представляет собой место встречи в пресс-форме двух подохлажденных потоков расплава ПМ (рис. 23.3), в результате чего это место в литьевой детали становится ослабленным. Холодный спай выглядит на поверхности литьевой детали как царапина или канавка. Расположение таких дефектов всегда соответствует направлению движения потоков расплава. Рис. 23.3 Встреча двух потоков расплава ПМ позади оформляющих знаков приводит к образованию холодного спая - тем менее выраженного, чем ближе угол слияния потоков к 0°. Холодный спай заканчивается там, где на дальнейшем пути течения оба потока объединяются в один поток. Эти дефекты появляются там, где происходит разделение и слияние потока расплава, например, при обтекании расплавом оформляющего знака в пресс-форме (рис. 23.3). При наличии в ПМ красителей на таких участках происходит изменение цвета из-за различий в направлениях ориентации расплава. Чем меньше угол, под которым происходит слияние фронтов отдельных частей потока, тем менее заметна будет линия холодного спая. В большинстве случаев путем конструктивно-технологических мероприятий не удается полностью избежать появления холодных спаев, однако можно сделать эти дефекты менее бросающимися в глаза или «перенести» их в менее напряженное и (или) менее заметное место детали. К характерным поверхностным дефектам литьевых деталей из ПМ относятся свили. Поверхностные дефекты литьевых деталей из полимерных материалов (ПМ) в виде свилей сильно ухудшают декоративные свойства деталей, что приводит к их отбраковке и, соответственно, к экономическим потерям. Основными причинами происхождения свилей в деталях из ПМ, полученных литьем под давлением, являются повышенная влажность и термическая деструкция ПМ, неравномерное смешивание ПМ с красителем и присутствие коротковолокнистого наполнителя. Ниже, на основании опыта, накопленного компанией Demag Plastics Group, приводятся наиболее вероятные причины возникновения подобных дефектов и способы их предупреждения. Свили из-за влаги (точнее - из-за повышенной влажности ПМ) выглядят как блестящие длинные полосы на поверхности литьевых деталей и характерны для достаточно влагоемких ПМ - полиамидов (ПА), АБС-пластика, полиметиилметакрилата (ПММА). САН-пластика (сополимера стирола и акрилонитрила), полибутилентерефталата (ПБТ). При плавлении недостаточно подсушенных ПМ в материальном цилиндре термопластавтоматов (ТПА) наблюдается образование пузырьков водяного пара, которые в процессе литья выходят на поверхность детали и лопаются, вызывая появление U-образных полос. Зачастую трудно различить, какие свили на поверхности готовой детали вызваны присутствием влаги в расплаве, а какие - обугливанием. Для определения причины образования полос имеется простой тест. Расплав нужно впрыскивать сквозь литьевое сопло очень медленно. При этом появление пузырьков на поверхности жгута при медленном выдавливании расплава будет ясным указанием на присутствие воды в ПМ. Обычно в таком случае для того, чтобы избежать появления свилей, достаточно бывает соответствующей сушки гранул ПМ. Свили от красителя в виде неравномерно окрашенных полос или плавных переходов от одного цвета к другому на поверхности литьевых деталей из ПМ возникают в результате неравномерного смешивания красителя с основным ПМ и/или термического разложения красителя. При этом причинами термической деструкции красителя могут быть не только повышенная температура расплава ПМ и/или длительное время его пребывания в ТПА, но и резкое повышение температуры в результате выделения тепла от внутреннего трения в расплаве при его быстром впрыске сквозь узкое сечение литниковых каналов литьевой формы. Полосы могут располагаться как вблизи, так и вдали от центрального литника, а иногда, причем очень отчетливо, проявляются после обтекания потоком расплава острых кромок. Кроме того, при подборе красителя необходимо убедиться в его физической и химической совместимости с основным полимером и другими компонентами ПМ. Свили от пригаров на поверхности литьевых деталей являются следствием термической деструкции расплава ПМ и выглядят как серебристые или разной насыщенности коричневые полосы. Коричневые полосы разной интенсивности окраски вызваны окислением или термическим разложением расплава, а серебристые полосы свидетельствуют о наличии повышенного внутреннего трения в расплаве ПМ в зонах шнека, затвора обратного потока, сопла материального цилиндра, литниковых каналов малого сечения или острых кромок оформляющей полости литьевой формы. Часто термическая деструкция ПМ происходит в том случае, когда ТПА в течение длительного времени простоял с нагретым материальным цилиндром. Если полосы обнаруживаются только в районе центрального литника, то это, как правило, связано с тем, что в горячем распределительном литнике или в литьевом сопле не поддерживается оптимальный температурный режим. Из-за термической деструкции расплава ПМ его текучесть может увеличиться настолько, что произойдет перелив деталей. Свили от стекловолокон возникают в результате нарушения их равномерности распределения в расплаве ПМ. Поверхность стеклонаполненных литьевых деталей из ПМ может быть различной - от матовой или шероховатой до частично блестящей с металлическим отливом, особенно в местах холодных спаев, где происходит слияние потоков расплава, огибающих оформляющие знаки в пресс-форме. Когда впрыск расплава со стекловолокном производится медленно, a темпеpaтypa пресс-формы невелика, и расплав быстро отвердевает на оформляющей поверхности пресс-формы, возможен выход стекловолокна на поверхность детали с ухудшением ее текстуры. В месте объединения двух потоков расплава (холодный спай) ориентация волокон в направлении, перпендикулярном направлению течения, приводит к неравномерности структуры, появлению хорошо видимого шва и, кроме того, ухудшению прочностных характеристик детали. Это явление еще более отчетливо проявляется в тех случаях, когда режим подготовки расплава в материальном цилиндре ТПА не оптимален и не удается добиться равномерного распределения стекловолокон и расплаве ПМ, поэтому необходимо согласование всех технологических параметров. Следует заметить, что и упорядоченная ориентация расплава ПМ может вызывать появление дефектов на поверхности деталей в виде полос, напоминающих стеклянные волокна Кроме названных дефектов, распространены следующие виды брака литьевых изделий. Недолив выражается в неполном оформлении изделия. Основной его причиной является недостаток материала, поступающего в литьевую форму (из-за низкой температуры формы или расплава и, следовательно, пониженной текучести расплава, а также по причине засорения литникового и разводящих каналов). Перелив вызывает образование грата в месте смыкания формы. Он возникает при неправильной работе дозирующего устройства, перегреве расплава и литьевой формы, недостаточном усилии смыкания формы. Стыковые швы — видна кривая линия спая отдельных потоков, механическая прочность резко снижена в месте спая. Основными причинами образования стыковых швов являются: сниженная температура расплава или формы, неудачная конструкция формы, приводящая к охлаждению отдельных потоков расплава до момента их слияния (вследствие чего не происходит полного сваривания), а также недостаточное удельное давление расплава. Вздутия на поверхности и пузыри (пустоты) в массе изделия наблюдаются при повышенном содержании летучих, которые вспучивают мягкую поверхностную пленку при перегреве расплава, сопровождающимся частичной деструкцией и значительным газовыделением. Поверхность вздутия образуется также при недостаточном охлаждении изделия. Усадочные раковины — значительные углубления на поверхности изделий — возникают вследствие повышенной усадки при перегреве массы и недостаточном поступлении расплава (снижено удельное давление расплава или мало сечение впускных каналов). Иногда поверхностные раковины появляются при неравномерном распределении температуры в форме и при дефектах в ее вентиляции. Коробление готовых изделий возникает из-за значительных напряжений внутри изделия, обусловленных большой разностью температур в отдельных частях формы, а также при недостаточной выдержке изделия в литьевой форме, отчего оно извлекается недостаточно жестким. Трещины образуются вследствие значительных остаточных напряжений в изделии, а также при его прилипании к стенкам формы. Риски, царапины, сколы на поверхности изделий возникают при неисправном состоянии оформляющей поверхности формы и неаккуратном обращении с готовыми изделиями. «Мороз» — узоры, напоминающие зимнюю разрисовку оконных стекол. Основная причина их появления — попадание влаги в форму при недостаточной сушке гранулята и дефектов в вентиляции формы. Расслоение наступает при повышенном содержании влаги в литьевом материале и при наличии отвердевших литников, не совмещающихся с основным материалом. Если отслоение выражено в виде очень мелких блесток, его называют серебристостью. Разнотонность — неодинаковая поверхностная окраска изделия — объясняется недостаточно одинаковым окрашиванием или разложением красителя из-за его термической нестойкости или перегрева расплава. Размерный брак — отклонение от номинальных размеров, превышающее установленный допуск; наблюдается при чрезмерной усадке или неудачной конструкции литьевой формы. Таким образом, основными мерами предупреждения брака являются: исправное состояние оборудования; соблюдение технологического режима; стандартность сырья. Перечень возможных дефектов литьевых изделий и способы их устранений дополняют сведения, приведенные в таблице 23.1. Таблица 23.1 Возможные дефекты литьевых изделий и способы их устранения жүктеу/скачать 1,91 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|