一, Burbuļu klasifikācija un veidošanās mehānisms
Caurspīdīgos plastmasas iesmidzināšanas veidņu burbuļus galvenokārt iedala divos veidos: iesprostotajos burbuļos un vakuuma burbuļos, un to veidošanās mehānisms ir cieši saistīts ar materiāla īpašībām, procesa parametriem un veidņu dizainu.
1. Ieslodzīti gāzes burbuļi: fiziski slazdi gāzes aizturei
Kad plastmasas kausējums piepilda veidnes dobumu, ja veidnes izplūdes sistēmas konstrukcija ir nepietiekama vai iesmidzināšanas ātrums ir pārāk ātrs, veidnes dobumā esošo gaisu un plastmasas sadalīšanās rezultātā radušos gāzi nevar savlaicīgi izvadīt, un kausējums tos iesaiņos, veidojot burbuļus. Piemēram, PC materiāls ir pakļauts sadalīšanai un augstā temperatūrā radīt CO ₂. Ja veidnes atdalīšanas virsma nav aprīkota ar izplūdes rievu, gāze paliks izstrādājuma iekšpusē, veidojot apļveida burbuļus ar diametru 0,1-2 mm.
2. Vakuuma burbulis: saraušanās stresa mehāniskā spēle
Biezu sienu caurspīdīgu komponentu (piemēram, lēcu un gaismas virzošo plākšņu) dzesēšanas procesā ārējā virsma ātri sacietē zemās pelējuma temperatūras dēļ, savukārt iekšējā kausējuma daļa rada negatīvu spiedienu saraušanās dēļ. Ja noturēšanas spiediens ir nepietiekams vai turēšanas laiks ir pārāk īss, lai kompensētu saraušanos, veidosies "vakuuma burbulis". Šāda veida burbulis galvenokārt atrodas izstrādājuma centrā, un tā diametrs pārsniedz 5 mm, un laika gaitā tas var paplašināties.
2, materiāla pirmapstrāde: slēpto briesmu novēršana no avota
Materiālā esošais mitrums un gaistošās vielas ir galvenie burbuļu veidošanās cēloņi. Ņemot piemēru PC, tā ūdens absorbcijas līmenis sasniedz 0,3–0,4%. Ja tas nav pilnībā izžuvis un uzkarsēts virs 230 grādiem, ūdens iztvaikos un veidos tvaika burbuļus. Nozares prakse ir parādījusi, ka:
Žāvēšanas process: dators jāžāvē 120-130 grādos ilgāk par 6 stundām, ar slāņa biezumu mazāku vai vienādu ar 30mm un mitruma saturu mazāku vai vienādu ar 0,02%; PMMA nepieciešama žāvēšana 70-80 grādu temperatūrā 4 stundas ar slāņa biezumu 30-40 mm.
Žāvēšanas aprīkojums: karstā gaisa cirkulācijas žāvētājs, kas aprīkots ar mitruma noņemšanas sistēmu, lai izvairītos no izejvielu sekundārā piesārņojuma ar mitrumu gaisā. Kāds elektronikas ražotājs modernizēja žāvēšanas iekārtas un samazināja burbuļu līmeni no 3% līdz 0,5%.
Izejvielu tīrība: izvēlieties augstas{0}}tīrības izejvielas un izvairieties no tādu maisījumu izmantošanas, kuros ir daudz pārstrādātu materiālu. Piemaisījumi var samazināt kausējuma plūstamību un saasināt notvertās gāzes parādību.
3, veidņu dizains: gāzes evakuācijas kanālu izbūve
Pelējuma dizains ir galvenā saikne burbuļu novēršanā un kontrolē, kas ir jāoptimizē no trim aspektiem: plūsmas kanālu sistēma, izplūdes struktūra un dzesēšanas sistēma:
1. Kanālu sistēma: līdzsvarota spiediena pārvade
Vārtu novietojums: Vārti jānovieto produkta biezākajā vietā, lai saīsinātu kausējuma iepildīšanas ceļu. Piemēram, mobilā tālruņa objektīva veidne pārvietoja vārtus no malas uz centru, samazinot burbuļu ātrumu par 40%.
Kanāla izmērs: lai nodrošinātu pietiekamu spiediena pārvadi, kanāla diametram jābūt par 20–30% lielākam par izstrādājuma sieniņu biezumu. Biezu sienu komponentiem, piemēram, gaismas virzošām plāksnēm, var izmantot karsto kanālu sistēmu, lai samazinātu nepilnīgu pildījumu, ko izraisa kausējuma priekšējā dzesēšana.
Aukstā materiāla aka: galvenā kanāla galā uzstādiet aukstā materiāla iedobi, lai uztvertu agri atdzesēto kausējumu un novērstu tā iekļūšanu veidnes dobumā un defektu veidošanos.
2. Izplūdes sistēma: izlaidiet iesprostoto gāzi
Izplūdes rieva: savienojuma zonā starp atdalīšanas virsmu, serdi un dobumu ir jāatver izplūdes rieva ar dziļumu 0,02–0,05 mm un platumu 3–5 mm. Precīzām elektroniskām sastāvdaļām var izmantot vakuuma izplūdes sistēmu, lai samazinātu spiedienu veidnes dobumā līdz -90 kPa.
Elpojošs tērauds: elpojoša tērauda iestrādāšana biezu sienu zonās un tā mikroporainās struktūras izmantošana gāzu izvadīšanai. Pēc elpojoša tērauda izmantošanas noteiktai automašīnas paneļa veidnei, burbuļu līmenis samazinājās no 8% līdz 1%.
3. Dzesēšanas sistēma: kontrolējiet kontrakcijas ātrumu
Pelējuma temperatūras kontrole: Detaļām ar biezām sienām jāpaaugstina veidnes temperatūra (PC iesaka 100–130 grādus), lai aizkavētu virsmas sacietēšanu un nodrošinātu papildu saraušanās laiku iekšējai kausējuma saraušanai. Medicīniskās ierīces apvalka veidne tika uzkarsēta no 80 grādiem līdz 120 grādiem, izmantojot veidņu temperatūras iekārtu, kā rezultātā vakuuma burbuļi samazinājās par 70%.
Dzesēšanas ūdens kontūra: izmantojiet konformālu dzesēšanas ūdens kontūru, lai nodrošinātu vienmērīgu produkta dzesēšanu. Neregulārām detaļām 3D drukas veidnes var izmantot, lai iegultu atbilstošus dzesēšanas kanālus, samazinot dzesēšanas laiku par 20% -30%.
4, Procesa parametri: Dinamiskā līdzsvara māksla
Iesmidzināšanas formēšanas procesa parametri ir dinamiski jāpielāgo atbilstoši materiāla īpašībām un izstrādājuma struktūrai, un pamatā ir kausējuma iepildīšanas ātruma, spiediena un temperatūras kontrole:
1. Iesmidzināšanas ātrums: vairāku-līmeņu vadība
“Lēni, ātri lēni” daudzpakāpju injekcijas{0}}pieņemšana:
Pirmais posms ir lēns ātrums: uzpildiet sprauslu ar maksimālo ātrumu 5% -10%, lai izvairītos no kausējuma bīdes pārkaršanas un sadalīšanās;
Otrā liela ātruma{0}}daļa: aizpildiet veidnes dobumu ar maksimālo ātrumu 80–90%, lai samazinātu kausējuma priekšpuses dzesēšanu;
Trešais posms ir lēns ātrums: sablīvējiet produktu ar maksimālo ātrumu 20% -30%, lai kompensētu saraušanos.
Noteiktas klēpjdatora korpusa veidnes burbuļu ātrums tika samazināts no 5% līdz 0,8%, izmantojot daudzpakāpju iesmidzināšanu.
2. Injekcijas spiediens un turēšanas spiediens: spiediena gradienta vadība
Injekcijas spiediens: ir jāpārvar kausējuma viskozitāte, bet pārmērīgs spiediens var izraisīt iekšēju stresu. Iesmidzināšanas spiediens PC izstrādājumiem parasti ir 80-120 MPa, savukārt PMMA tas ir 60-100 MPa.
Turēšanas spiediens un laiks: turēšanas spiedienam ir jābūt 70% -80% no injekcijas spiediena, un turēšanas laikam ir jāaptver vairāk nekā 95% no produkta dzesēšanas laika. Biezu sienu komponentiem var izmantot "augstspiediena īsas noturēšanas" stratēģiju, piemēram, noturēt 150 MPa 2 sekundes, lai izvairītos no pārmērīgas blīvēšanas izraisītas spriedzes koncentrācijas.
3. Mucas temperatūra: segmentēta vadība
Materiāla mucas temperatūra jāiestata sekcijās, pakāpeniski palielinot no padeves sekcijas uz sprauslu:
Padeves daļa: temperatūra ir zemāka par materiāla kušanas temperatūru, lai novērstu priekšlaicīgu skrūves kušanu un bloķēšanu;
Saspiešanas sadaļa: temperatūra paaugstinās līdz 10-20 grādiem virs materiāla kušanas temperatūras, lai nodrošinātu vienmērīgu kausējuma plastificēšanu;
Mērīšanas sekcija un sprausla: temperatūra ir par 5-10 grādiem augstāka nekā kompresijas sekcijā, samazinot kausējuma viskozitāti un uzlabojot plūstamību.
Noteikta optiskā lēca veidne samazināja burbuļu ātrumu no 2% līdz 0,3%, optimizējot mucas temperatūras līkni.
5, inteliģenta noteikšana un procesa kontrole
Nozares progresīvākā-prakse ir parādījusi, ka viedo noteikšanas un datu uzraudzības sistēmu ieviešana var ievērojami uzlabot burbuļu novēršanas un kontroles efektivitāti.
Tiešsaistes noteikšana: kausējuma iepildīšanas procesa pārraudzība reāllaikā, izmantojot ātrgaitas kameras{0}}un AI algoritmus, nosakot burbuļu atrašanās vietu un izmēru un sniedzot atgriezenisko saiti, lai pielāgotu procesa parametrus.
Datu izsekojamība: izveidojiet pilnu procesu datubāzi no izejvielu partijām līdz gatavā produkta testēšanai, prognozējiet burbuļu risku, izmantojot mašīnmācīšanās modeļus, un veiciet profilaktisko apkopi.
Slēgtas cilpas vadība: veidņu temperatūras sensoru, spiediena sensoru un iesmidzināšanas formēšanas iekārtu vadības sistēmu integrēšana, lai panāktu automātisku parametru pielāgošanu. Noteikts elektronikas ražotājs ir samazinājis burbuļu defektu līmeni no 1,5% līdz 0,1%, izmantojot slēgtas -cilpas vadības sistēmu.
6. Gadījuma izpēte: burbuļu risinājums augstas klases mobilā tālruņa kameras objektīvam-
Noteikta zīmola mobilo tālruņu kameras objektīvs ir izgatavots no datora materiāla, ar biezumu 2,5 mm un diametru 12 mm. Sākotnējā procesa burbuļu līmenis ir 3%. Ieviešot šādus optimizācijas pasākumus, burbuļu likme ir samazināta līdz 0,2%:
Materiāla pirmapstrāde: Palieliniet žāvēšanas temperatūru no 110 grādiem līdz 130 grādiem, pagariniet žāvēšanas laiku līdz 8 stundām un samaziniet mitruma saturu līdz 0,015%;
Veidnes dizains: vārtu diametrs ir palielināts no 1,2 mm līdz 1,8 mm, atdalīšanas virsma ir palielināta par 0,03 mm ar izplūdes rievu, un veidnes temperatūra ir paaugstināta no 90 grādiem līdz 120 grādiem;
Procesa parametri: "Lēna, ātra lēna" iesmidzināšana (attiecīgi 10%/85%/25% ātrums), turēšanas spiediens 100MPa, turēšanas laiks 4 sekundes;
Inteliģenta vadība: tiešsaistes noteikšanas sistēmas ieviešana, lai reāllaikā pielāgotu iesmidzināšanas ātrumu un turēšanas spiedienu.
