Quels sont les phénomènes de fibres flottantes dans l'analyse des défauts de moulage par injection ?

Lorsque le moule a été testé, les différents mécanismes fonctionnaient à peu près normalement, mais le produit présentait de sérieux problèmes de qualité d'aspect, avec des marques blanches radiales en surface, et cette marque blanche s'est accentuée avec l'augmentation de la teneur en fibres de verre. Ce phénomène est communément connu sous le nom de « « fibre flottante » est une sorte de produits en plastique en fibre de verre qui sont sujets à des défauts de surface, ce qui est inacceptable pour les pièces en plastique automobile avec des exigences d'apparence élevées.

Analyse des causes :

Le phénomène de "fibre flottante" est provoqué par l'exposition de la fibre de verre. La fibre de verre blanche est exposée à la surface pendant le processus de remplissage et d'écoulement du plastique fondu. Après condensation et moulage, il formera des marques blanches radiales à la surface de la pièce en plastique. Lorsque la partie en plastique est noire Lorsque la différence de couleur augmente, elle devient plus évidente. Les principales raisons de sa formation sont les suivantes.

Tout d'abord, dans le procédé de fusion du plastique, en raison de la différence de fluidité de la fibre de verre et de la résine, et de la densité de masse différente, les deux ont tendance à se séparer. La fibre de verre à faible densité flotte à la surface et la résine plus dense coule. A l'intérieur, la fibre de verre est exposée ;

Deuxièmement, parce que le plastique fondu est soumis à la force de frottement et de cisaillement de la vis, de la buse, du canal et de la porte pendant le processus d'écoulement, cela entraînera la différence de viscosité locale et, en même temps, détruira la couche d'interface sur la surface de la fibre de verre, et la viscosité à l'état fondu sera plus petite. , Plus l'endommagement de la couche d'interface est important, plus la force de liaison entre la fibre de verre et la résine est faible. Lorsque la force de liaison est faible jusqu'à un certain niveau, la fibre de verre se débarrasse de la liaison de la matrice de résine et s'accumule progressivement à la surface et expose;

De plus, lorsque la matière plastique fondue est injectée dans la cavité, elle formera un effet "fontaine", c'est-à-dire que la fibre de verre s'écoulera de l'intérieur vers l'extérieur et entrera en contact avec la surface de la cavité. Parce que la température de surface du moule est basse, la fibre de verre avec un poids léger et une condensation rapide sera Elle gèlera instantanément, et si elle ne peut pas être complètement entourée par la fonte à temps, elle sera exposée et formera des "fibres flottantes".

Par conséquent, la formation du phénomène de "fibre flottante" n'est pas seulement liée à la composition et aux caractéristiques des matières plastiques, mais également liée au processus de moulage, qui présente une complexité et une incertitude plus grandes.

Dans la production réelle, il existe diverses mesures pour améliorer le phénomène de "fibre flottante". La méthode la plus traditionnelle consiste à ajouter des agents de compatibilité, des dispersants et des lubrifiants aux matériaux de moulage, y compris des agents de couplage au silane, des agents de compatibilité de greffage d'anhydride maléique, de la poudre de silicone, des lubrifiants à base d'acides gras et certains lubrifiants nationaux ou importés. Utilisez ces additifs pour améliorer la compatibilité d'interface entre la fibre de verre. et la résine, améliorent l'uniformité de la phase dispersée et de la phase continue, augmentent la force de liaison de l'interface et réduisent la séparation de la fibre de verre et de la résine. Améliorer l'exposition de la fibre de verre.

Certains d'entre eux ont de bons effets, mais la plupart d'entre eux sont coûteux, augmentent les coûts de production et affectent également les propriétés mécaniques des matériaux. Par exemple, les agents de couplage au silane liquides les plus couramment utilisés sont difficiles à disperser après avoir été ajoutés, et les plastiques sont faciles à former. Le problème de la formation de grumeaux entraînera une alimentation inégale de l'équipement, une distribution inégale de la teneur en fibres de verre et des propriétés mécaniques inégales des produits.

Ces dernières années, la méthode d'ajout de fibres courtes ou de microsphères de verre creuses a également été adoptée. Les fibres courtes de petite taille ou les microsphères de verre creuses ont les caractéristiques d'une bonne fluidité et dispersibilité, et une compatibilité d'interface stable facile à former avec la résine. Pour atteindre l'objectif d'améliorer la "fibre flottante", en particulier les perles de verre creuses peuvent également réduire le taux de déformation par retrait, éviter le post-gauchissement du produit, augmenter la dureté et le module d'élasticité du matériau, et le prix est inférieur, mais l'inconvénient est que le matériau est résistant aux chocs Les performances baissent.

Solution:

A. Ajustement du système de coulée de moule

Le système de coulée en moule est étroitement lié à la formation du phénomène de "fibre flottante". Compte tenu de la faible fluidité des plastiques renforcés de fibres de verre et de la fluidité incohérente des deux composants de la fibre de verre et de la résine, la distance d'écoulement ne doit pas être trop longue et la masse fondue doit remplir la cavité rapidement pour assurer une dispersion uniforme de la fibre de verre sans intégration de boues. Couche pour former une "fibre flottante".

Par conséquent, le principe de base de la conception du système de déclenchement est que la section transversale du canal doit être large et que le flux doit être droit et court. Des patins principaux trapus, des patins et des barrières épaisses doivent être utilisés. Les portes peuvent être minces, en forme d'éventail ou en forme d'anneau, et peuvent également être à plusieurs portes pour rendre le flux de matériau chaotique, diffuser la fibre de verre et réduire l'orientation. Il nécessite également une bonne fonction d'échappement, qui peut rapidement évacuer le gaz généré par la volatilisation de l'agent de traitement de surface des fibres de verre, afin d'éviter des défauts tels qu'une mauvaise soudure, un manque de matière et des brûlures.

Pour le système de porte du moule de couvercle de poignée, le processus de canal d'écoulement plus long est un facteur provoquant le grave phénomène de "fibre flottante", mais c'est le besoin de la structure du moule et ne peut pas être raccourci, donc seule la taille de la section transversale du canal d'écoulement et La forme et la taille de la porte sont ajustées. La porte est changée en une porte en éventail, et la taille de la porte et du canal est progressivement augmentée au cours du processus d'essai de moulage.

De plus, il est à noter que des "fibres flottantes" ont tendance à apparaître dans la pièce à forte épaisseur de paroi de la pièce plastique. Cela est dû au fait que le gradient de vitesse d'écoulement de la masse fondue y est important et que la vitesse centrale de la masse fondue est élevée lorsque la masse fondue s'écoule et qu'elle est proche de la paroi de la cavité. La faible vitesse à l'emplacement intensifie la tendance de la fibre de verre à flotter, et la vitesse relative est plus lente, ce qui entraîne une stagnation et une accumulation pour former des "fibres flottantes". Par conséquent, l'épaisseur de paroi des pièces en plastique doit être rendue aussi uniforme que possible, et les angles vifs et les espaces doivent être évités pour assurer un écoulement régulier de la masse fondue.

B. Optimisation des conditions du processus de moulage par injection

La formulation de conditions de processus de moulage adaptées est essentielle pour améliorer le phénomène de "fibre flottante". Les divers éléments du processus de moulage par injection ont des effets différents sur les produits en plastique renforcé de fibres de verre. Voici quelques règles de base qui peuvent être suivies.

C, température

Le premier est la température du baril. Étant donné que l'indice de fusion du plastique renforcé de fibres de verre est de 30 à 70 % inférieur à celui du plastique non renforcé et que sa fluidité est médiocre, la température du cylindre doit être de 10 à 30 °C supérieure à la normale. L'augmentation de la température du cylindre peut réduire la viscosité à l'état fondu, améliorer la fluidité, éviter un remplissage et un soudage médiocres, et aider à augmenter la dispersion de la fibre de verre et à réduire l'orientation, ce qui réduit la rugosité de la surface du produit.

Mais la température du baril n'est pas aussi élevée que possible. Une température trop élevée augmentera la tendance du polymère de nylon à s'oxyder et à se dégrader, et la couleur changera lorsqu'elle est légère, et elle provoquera une cokéfaction et un noircissement lorsqu'elle est sévère. Lors du réglage de la température du cylindre, la température de la section d'alimentation doit être légèrement supérieure à l'exigence conventionnelle et légèrement inférieure à la section de compression, afin d'utiliser son effet de préchauffage pour réduire l'effet de cisaillement de la vis sur la fibre de verre et réduire la viscosité locale. La différence et les dommages à la surface de la fibre de verre assurent la force de liaison entre la fibre de verre et la résine. La température de fusion du PA66 33% GF est de 275 ~ 280 , la température la plus élevée ne doit pas dépasser 300 ℃ et la température du baril peut être sélectionnée dans cette plage.

La seconde est la température du moule. La différence de température entre le moule et la masse fondue ne doit pas être trop importante pour éviter que la fibre de verre ne s'envase à la surface lorsque la masse fondue est froide, formant des "fibres flottantes". Par conséquent, une température de moule plus élevée est nécessaire, ce qui est utile pour améliorer les performances de remplissage en fusion et augmenter. Il est également bénéfique pour la résistance de la ligne de soudure, d'améliorer la finition de surface du produit et de réduire l'orientation et la déformation.

Cependant, plus la température du moule est élevée, plus le temps de refroidissement est long, plus le cycle de moulage est long, plus la productivité est faible et plus le retrait au moulage est élevé, donc plus ce n'est pas le meilleur. Lors du réglage de la température du moule, la variété de résine, la structure du moule, la teneur en fibres de verre, etc. doivent également être prises en compte. Lorsque la cavité est complexe, que la teneur en fibres de verre est élevée et que le remplissage du moule est difficile, la température du moule doit être augmentée de manière appropriée. Pour la housse de poignée de voiture en PA66 33% GF, la température de moule que nous choisissons est de 110°C.

D, pression

La pression d'injection a une grande influence sur le moulage des plastiques renforcés de fibres de verre. Une pression d'injection plus élevée favorise le remplissage, améliore la dispersion des fibres de verre et réduit le retrait du produit, mais elle augmentera la contrainte de cisaillement et l'orientation, provoquant facilement un gauchissement et une déformation, et des difficultés de démoulage, entraînant même des problèmes de débordement, afin d'améliorer la "fibre flottante" phénomène, il est nécessaire d'augmenter la pression d'injection légèrement supérieure à la pression d'injection des plastiques non renforcés en fonction de la situation spécifique. Le choix de la pression d'injection n'est pas seulement lié à l'épaisseur de paroi du produit, à la taille de la grille et à d'autres facteurs, mais également à la teneur et à la forme des fibres de verre. Généralement, plus la teneur en fibres de verre est élevée, plus la longueur des fibres de verre est longue, plus la pression d'injection doit être élevée.

La taille de la contre-pression de la vis a un effet important sur la dispersion uniforme de la fibre de verre dans la masse fondue, la fluidité de la masse fondue, la densité de la masse fondue, la qualité d'aspect du produit et les propriétés mécaniques et physiques. Il est généralement avantageux d'utiliser une contre-pression plus élevée, Aide à améliorer le phénomène de "fibre flottante". Cependant, une contre-pression excessivement élevée aura un effet de cisaillement plus important sur les fibres longues, rendant la masse fondue facilement dégradée en raison d'une surchauffe, entraînant une décoloration et une détérioration des propriétés mécaniques. Par conséquent, la contre-pression peut être réglée légèrement plus élevée que celle du plastique non renforcé.

E. Vitesse d'injection

L'utilisation d'une vitesse d'injection plus rapide peut améliorer le phénomène de "fibre flottante". Augmentez la vitesse d'injection, de sorte que le plastique renforcé de fibres de verre remplisse rapidement la cavité du moule et que la fibre de verre effectue un mouvement axial rapide le long de la direction d'écoulement, ce qui est bénéfique pour augmenter la dispersion de la fibre de verre, réduire l'orientation, améliorer la résistance de la ligne de soudure et de la propreté de surface du produit, mais il faut faire attention à éviter les "pulvérisations" au niveau de la buse ou de la porte en raison de la vitesse d'injection trop rapide, formant des défauts en serpentin et affectant l'aspect de la pièce en plastique.

F. Vitesse de vis

Lors de la plastification de plastiques renforcés de fibres de verre, la vitesse de la vis ne doit pas être trop élevée pour éviter un frottement et une force de cisaillement excessifs qui endommageraient la fibre de verre, détruiraient l'état d'interface de la surface de la fibre de verre, réduiraient la force de liaison entre la fibre de verre et la résine , et aggraver la "fibre flottante". « Des phénomènes, en particulier lorsque la fibre de verre est plus longue, la longueur sera inégale en raison d'une partie de la fracture de la fibre de verre, ce qui entraînera une résistance inégale des pièces en plastique et des propriétés mécaniques instables du produit.

Grâce à l'analyse ci-dessus, on peut voir que l'utilisation d'une température de matériau élevée, d'une température de moule élevée, d'une pression élevée, d'une vitesse élevée et d'une injection à faible vitesse de vis est bénéfique pour améliorer le phénomène de "fibre flottante".En savoir plus sur : Machine de moulage par injection horizontale