Ghid de defecte de suprafaţă la piesele termoplaste injectate Calitatea “ALLROUND” Pentru ARBURG calitatea înseamna mai mult decât producerea de maşini de injecţie de calitate ridicată. În plus, tehnologia maşinilor noastre poate fi adaptată după necesităţile producţiei fiecărui client şi totodata puteţi fi siguri de capacitatea noastră de a vă asigura service-ul acestor produselor. Printr-un asemenea parteneriat pe termen lung, încrederea clienţilor noştri este câştigată de această combinaţie de tehnologie “know-how” şi service-ul asigurat de catre noi. Dezvoltarea, planificarea, producţia, vânzările, garanţiile, pregătirea personalului şi în final , dar nu în ultimul rand service-ul sunt strâns legate între ele pentru a asigura satisfacţia optimă a fiecărui client. Calitatea “allround” subliniază toate aceste eforturi. Se poate demonstra printr-un număr de patente internaţionale şi proiecte înregistrate care confirmă un nivel ridicat de calitate încorporat încă din primele etape de dezvoltare ale maşinilor noastre. Acest ghid arată ce înţelegem noi prin grija faţă de client şi suportul efectiv pe care îl asiguram continuu. Acest ghid tehnic ar trebui să vă ajute să diagnosticaţi defectele apărute pe suprafaţa pieselor termoplaste şi totodată ajută la optimizarea produselor printr-un nivel ridicat de calitate al producţiei. Doar tehnologia de precizie combinată cu partener ca ARBURG vă va garanta că veţi fi întotdeauna cu un pas înaintea celorlalţi. Jürgen Schray Prefaţă În majoritatea cazurilor, calitatea suprafeţei la piesele termoplaste obţinute prin injecţie este criteriul principal în aprecierea calităţii. Datorită inter-relaţiilor complexe dintre piesa injectată şi matriţă, compusul injectat şi proces, este foarte greu să recunoşti originea problemelor aparute şi în acelaşi timp să iei măsuri în acest sens. Acest ghid va ajuta în practică. Dacă apar defecte de suprafaţă, operatorul primeşte sfaturi practice în ceea ce priveşte optimizarea piesei injectate. Acest ghid se bazează pe experienţa şi cunoştinţele mai multor experţi. A fost scrisă pe parcursul a trei ani, şi a implicat munca intensivă din partea a 30 de companii. Vrem să mulţumim tuturor celor care s-au implicat in creearea acestui ghid. Acest ghid este realizat pentru a vă ajuta să analizaţi defectele suprafeţei la o formă injectată şi vă sfătuieşte în ceea ce priveşte evitarea şi reducerea defectelor.
Acest ghid cuprinde două capitole : Capitolul 1: Detectarea şi clasificarea defectelor Capitolul 2: Cauze fizice si remedii Anexa: Achiziţie de date şi înregistrare Capitolul 1: Detectarea şi clasificarea defectelor Acest capitol conţine descrieri, imagini si notări cu privire la diferite defecte, care vă ajută la clasificarea problemei dumneavoastră. Dupa clasificare va puteţi uita la numarul defectului dumneavoastră în capitolul 2. Capitolul 2: Cauze fizice si remedii Aici veţi găsi o scurtă explicatie a posibilelor cauze fizice ale defectului. În continuare sunt prezentate note importante despre greseli si despre condiţiile ce ar trebui luate în considerare. La sfârşitul capitolului veţi găsi câteva diagrame de curgere, ce conţin sfaturi pentru evitarea şi reducerea defectelor. Remediile şi sfaturile sunt date în ceea ce priveşte procesele, piesa injectată, proiectul matriţei şi componentele injecţiei. Anexa: Achiziţie de date şi înregistrare Această înregistrare ajută, urmărind şi evaluând procesul de optimizare. Capitolul 1: Detectarea şi clasificarea defectelor cuprinde : 1. Urme de retasură a materialului 2. Striaţii 2.1 Striaţii produse de ardere 2.2 Striaţii produse de umiditate 2.3 Striaţii colorate 2.4 Striaţii produse de aer 2.5 Striaţii datorate fibrei de sticlă 3. Strălucire/Diferenţe de strălucire 4. Linia de separaţie 5. Jeturi de material 6. Efectul/arsurile Diesel 7. Efectul de striaţii amprentate 8. Striaţii albe şi fisuri datorate solicitărilor 9. Piese injectate cu profil exterior incomplet 10. Bavuri 11. Urme vizibile ale ejectorului 12. Deformaţia din timpul demulării 13. Exfolieri ale stratului de suprafaţă 14. Miezuri reci / linii de curgere răcite 15. Aer prins în interiorul piesei 16. Puncte întunecate 17. Pete mate în apropierea gâtului de umplere a piesei
1. Urme de retasură a materialului Urmele de retasură a materialului apar de exemplu, în apropierea acumulărilor de material, ca nişte depresiuni pe suprafaţa piesei injectate, dacă contracţia termică nu poate fi compensată
Fig1. Urme de retasură a materialului în apropierea muchiilor. Fig.2 Urme de retasură a materialului datorate variaţiei grosimii pereţilor
Fig.3 Urme de retasură a materialului pe un miez cilindric atunci când temperatura nu a fost corect controlată.
2. Striaţii Îndrumare în clasificarea striaţiilor: Striaţiile, în special cele de ardere, cele datorate umezelii şi cele datorate incluziunilor de aer, sunt foarte asemănătoare, făcând dificilă clasificarea vizuală a acestora, dacă nu chiar imposibilă. De aceea producătorul are nevoie de mai multe informaţii despre plastic, despre procesul de prelucrare şi influenţa mediului înconjurător pentru a putea clasifica stiaţiile. Din acest motiv, acest capitol vă oferă informaţii utile despre diferite tipuri de striaţii. Semnele prezentate nu trebuie să apară, în cazul în care, ele totuşi apar, lista vă ajută sa identificaţiun anumit tip de defect.
• • • • • •
SEMNELE DE STRIAŢII Semnele ale striaţiilor produse de ardere striaţia apare periodic; striaţia apare în spatele marginii planului de separaţie sau a muchiişor ascuţite din matriţă; temperatura topiturii este apropiată de limita de sus a procesului; reducerea vitezei de avans a melcului constituie un impact pozitiv asupra acestui tip de defect; reducerea temperaturii topiturii are un impact pozitiv asupra acestui tip de defect; timpul de reţinere îndelungat în unitatea de injecţie sau în partea din faţă a melcului;
• • • • • • • •
• • • •
procentul mare de material reciclat sau o dacă o parte a materialului a mai fost topită deja de câteva ori înainte; matriţa este echipată cu sistem de preîncălzire; matriţa este echipată cu duză cu obturator; Semne ale striaţiilor produse de umiditate materialul are tendinţa să absoarbă umiditatea (ex. PA, ABS, CA, PBTB, PC, PMMA, SAN); la injectarea în gol, topitura prezintă zone de aer şi/sau vapori; la o injectare parţială materialul solidificat prezintă cratere în structură; umiditatea materialului înaintea procesării este foarte ridicată; umiditatea din mediul ambiant este ridicată (în special când se lucreazăcu matriţe şi granule reci); Semne ale striaţiilor produse de aer defectul devine mai mic odată cu reducerea decompresiei; defectul devine mai mic odată cu reducerea vitezei de înaintare a melcului; zonele cu aer prins în materialul injectat sunt vizibile; la o injectare parţială materialul solidificat prezintă cratere în structură;
2.1 Striaţii produse de ardere În cazul în care topitura a suferit distrugeri termice, cum ar fi expunerea la temperaturi ridicate şi/sau durata de menţinere lungă, apar elemente elemente gazoase, care sunt vizibile pe suprafaţa piesei sub formă de pete inchise la culoare sau argintii. Fig.4 Striaţii de ardere datorate menţinerii materialului un timp excesiv în cilindrul de plastifiere.
Fig.5 Striaţii de ardere datorate încalzirii excesive a orificiului de injecţie.
Fig.6 Striaţii de ardere datorate menţinerii materialului un timp excesiv în cilindrul de plastifiere.
2.2 Striaţii produse de umiditate Striaţiile produse de umiditate apar pe suprafaţa pieselor în formă de U, cu deschiderea în direcţia curgerii. Suprafaţa din jurul striatiei argintii este de obicei aspră şi poroasă. Striaţiile produse de umiditatea de pe suprafaţa matriţei apar ca zone mari, mate şi lamelare.
Fig.7 Striaţii datorate granulelor cu o umiditate excesivă
Fig.8 Striaţii datorate: stânga – granulelor umede; dreapta – umidităţii de la suprafaţa matriţei
Fig.9 Striaţii datorate umezelii reziduale mari din granule.
2.3 Striaţii colorate Striaţiile colorate se datorează distribuţiei inegale sau a orientării diferite a pigmenţilor în topitura. Distrugerile termice şi deformaţiile puternice pot şi ele să cauzeze schimbări ale culorii sau diferenţe de culoare.
Fig.10 Orientarea pigmentului metalizat cauzată de direcţia de curgere fig.11 Striaţii colorate datorate amestecării unor materiale incompatibile
Fig.12 Striaţii colorate datorate slabei dozări în cilindrul de plastifiere
2.4 Striaţii produse de aer În cele mai multe cazuri striaţiile produse de aer apar ca pete mate, argintii sau albe şi se pot găsi în apropierea arcelor, nervurilor sau unde există o variaţie a grosimii pereţilor. În vecinătatea orificiului de injecţie, începând chiar de la intrare pot apare striaţii lamelare.Striaţiile de aer mai apar, de-asemenea, în apropierea literelor sau a concavităţilor.
Fig.13 Striaţii de aer datorate pătrunderii şi propagării aerului în apropierea nervurilor Fig.14 Striaţii de aer (în vecinătatea orificiului de injecţie) datorate patrunderii aerului în timpul decompresiei
Fig.15 Striaţii de aer în apropierea variaţiilor de grosime a pereţilor
2.5 Striaţii datorită fibrei de sticlă Suprafeţe mate şi rugoase pot apărea când se foloseşte fibra de sticlă ca întăritor pentru materialul de bază. Fibra de sticlă apare la suprafaţă ca striaţie cu reflexii metalice.
Fig.16 Striaţie de fibră de sticlă datorată orientării din imediata apropiere a culeelor. Fig.17 Piesă injectată cu suprafaţă argintie şi rugoasă.
Fig. 18 Striaţie de fibră de sticlă (linia de îmbinare vizualizată clar)
3. Strălucire/Diferenţe de strălucire Dacă strălucirea este una din cerinţele piesei ce trebuie injectate, există două defecte ce o pot perturba. Ori piesa injectată este prea strălucitoare sau nu este îndeajuns de strălucitoare sau există diferenţe de strălucire pe suprafaţa piesei injectate. Diferenţele de strălucire pot apărea de-a lungul variaţiilor de grosime a pereţilor, pe suprafaţa vizibilă a piesei injectate. Fig.19 Diferenţe de strălucire în vecinătatea muchiilor
Fig.20 Diferenţe de strălucire datorate variaţiilor de grosime a pereţilor
Fig.21 Diferenţe de strălucire în vecinătatea liniilor de îmbinare
4. Linia de separaţie Linia de separaţie la o piesă din material plastic reprezintă, în majoritatea cazurilor, un punct slab din punct de vedere optic şi mecanic. La nivelul acesteia poate apare o crestătură şi/sau o schimbare de culoare. Crestăturile, în special, sunt vizibile pe piesele opace sau transparente cu suprafeţe fine şi bine şlefuite. Schimbările de culoare sunt vizibile, în special, la piesele ce conţin pigmenţi de culoare metalizată.
Fig. 22. Diferenţe de culoare la nivelul liniei de separaţie Fig. 23. Diferenţe de culoare la nivelul liniei de separaţie
Fig. 24. Crestatura vizibilă pe ambele părţi ale unei piese transparente.
5. Jeturi de material O linie şerpuită, rugoasă sau mată, vizibilă la suprafaţa piesei injectate. Jeturile de material cauzează diferenţe de culoare şi de stralucire.În unele cazuri are efecte similare cu cele ale amprentelor striate.
Fig. 25. Jetul de material pornind de la orificiul de injecţie şi întinzându-se pe întreaga piesă injectată. Fig. 26. Jet de material lânga orificiul de injecţie
Fig. 27. Jet de material pe mânerul unei şurubelniţe
6. Efectul/arsurile Diesel Puncte de culoare neagră (arsuri) vizibile la suprafaţa piesei injectate. De cele mai multe ori piesele injectate sunt incomplete în aceste zone.
Fig. 28. Efect/arsură Diesel datorată răcirii insuficiente la nivelul unei muchii
Fig. 29. Efect/arsură Diesel datorată pătrunderii aerului înainte de a se finaliza injecţia
Fig. 30. Efect/arsură Diesel datorată contopirii câtorva fronturi de curgere.
7. Efectul de striaţii amprentate Striaţii foarte fine apar pe suprafaţa piesei injectate, care seamănă cu cele din figură. Apar cercuri concentrice în apropierea zonei din matriţa unde se formează piesa, în timp ce markings sunt paralele cu direcţia de curgere a fluidului şi/sau în spatele portiţei de formare a piesei
Fig. 32. Striaţii amprentate concentrice Fig. 33. Striaţii amprentate concentrice
Fig. 31. Striatii amprentate pornind de la portiţa în spatele căreia se formează piesa, care se extind în întreaga piesa injectată.
8. Striaţii albe şi fisuri datorate solicitărilor Striatiile datorită presiunii au drept cauză solicitările interne şi externe (cum ar fi: elongaţia). Zonele expuse acestor solicitări capătă o culoare alba. Fisurile datorate solicitărilor sunt în imediata apropiere a crăpăturilor, în directia demulării. Acestea apar de obicei dupa cateva zile sau chiar săptămâni de la data realizării piesei.
Fig. 34. Striaţii albe datorită solicitărilor din timpul demulării Fig. 35. Fisuri pe piesa (defectul este vizibil după câteva săptămâni de la cumpărarea produsului)
Fig. 36. Striaţii albe pe zona de articulare
9. Piese injectate cu profil exterior incomplet Piesele injectate cu profilul incomplet se numesc piese incomplet umplute. Acest tip de defect apare în cazul în care este o distanta mare între locul de intrare a materialului în cuibul matriţei şi sfârşitul frontului de curgere. Datorită evacuării insuficiente a aerului din matriţă acest defect poate aparea şi în alte zone.
Fig.37. Piesă incompletă datorită aerului rămas în material
Fig. 38. Cutie cu profil incomplet a grătarului
Fig.39. Front de curgere solidificat al unei cutii din material plastic armat cu fibră de sticlă
10. Bavuri Bavurile apar adesea în apropierea îmbinărilor, feţelor de etanşare, canalelor de ventilaţie. Acestea arată ca un film subţire de material plastic. Micile bavuri, deseori, nu sunt vizibile imediat. Pe suprafeţe mari, bavurile groase, uneori ies câţiva centimetrii în exteriorul profilului nominal. Fig. 40 Bavură pe suprafaţă mare
Fig. 41 Bavură pe un buton rotativ
Fig. 42 Bavură apărută în zona de ventilaţie a matriţei
11. Urme vizibile ale aruncătorului Urmele lăsate de aruncător sunt de regulă depresiuni sau ridicături şi se gasesc în zona unde a acţionat ejectorul. Diferenţele de grosimi de pereţi pot cauza diferenţe de strălucire ale suprafeţelor şi depresiuni pe suprafaţa vizibilă a piesei injectate.
fig. 43 Urme ale aruncătorului
Fig. 44 Diferente de culoare în apropierea aruncătorului
Fig. 45 Distrugeri ale piesei, pe suprafaţa vizibilă, datorită aruncătorului
12 Deformaţia din timpul demulării În funcţie de gradul defectului aceasta se clasifică în: marcaj de extragere, crăpături, fisuri, suprafeţe supratensionate şi urme adanci de aruncator. Aceste tipuri de erori sunt critice mai ales în cazul pieselor cu degajări interioare, care sunt demulate fară piesele mobile (cum sunt glisierele).
Fig.46 Deformaţie puternică a piesei în apropierea ejectorului
fig. 47 Deformaţie apărută datorită forţării demularii unei piese cu conicitate inversă
Fig. 48 Crestături pe o suprafaţa texturată a piesei demulate
13. Exfolieri ale stratului de suprafaţă Stratul de material nu este omogen în toată structura sa, astfel putând apărea exfolieri. Acestea pot apărea în apropierea intrării materialului în cuibul matriţei sau pe suprafaţa piesei şi poat fi de mari dimensiuni sau de mici dimesiuni şi subţiri, depinde de intensitate.
Fig. 55 Exfoliere pe suprafaţa materialului şi pe canalul de alimentare cu material
Fig. 56 Exfoliere pe suprafaţă mare
Fig. 57 Exfoliere a suprafeţei în cazul unui articol cosmetic
14. Miezuri reci / linii de curgere răcite Topitura răcită iese din duză în matriţă si poate cauza urme care pot arăta ca o coadă de cometă. Acest defect poate apare în apropierea intrării materialului în matriţă sau poate fi raspândit în toată cavitatea matriţei, pe toată suprafaţa piesei. Miezurile pot cauza, la rândul lor linii de separaţie în interiorul piesei daca se blochează canalele de alimentare, forţând topitura să treacă spre interiorul matriţei.
Fig. 58 Linie de separatie în spatele unui miez
Fig. 59 Miez format în apropierea locului de intrare al materialului în matriţă
15. Aer prins în interiorul piesei Scobiturile din interiorul piesei injectate pot fi datorită aerului prins în interiorul materialului. În contrast cu defectele cauzate de vacuum acumulat in interiorul piesei, aceste tipuri de defecte apar în apropierea pereţilor.
Fig. 60 Bulele de aer pot cauza umflături ale suprafeţei
Fig. 61 Bulă de aer datorită aerului injectat
Fig. 62 Bule de aer (topitura s-a solidificat în jurul miezului)
16. Puncte întunecate Punctele negre sau întunecate apar pe suprafaţa piesei datorită uzurii, distrugerii termice sau prafului.
Fig. 63 Puncte întunecate datorită distrugerii termice
Fig. 64 Puncte întunecate apărute după schimbarea tipului de material
Fig. 65 Puncte întunecate datorită distrugerii termice
17. Pete mate în apropierea gâtului de umplere a piesei Se formează cercuri concentrice în jurul acestui gât de umplere, care de obicei este atât de mic, încât este vizibilă numai conturul exterior al zonei matuite.
Fig. 66 Pată mată (circulară) în apropierea gâtului de umplere a piesei
Fig. 67 Zonă mată (circulară) în apropierea gâtului de umplere a piesei
Fig. 68 Pată mată (circulară) în apropierea gâtului de umplere a piesei
Cauze fizice si remedii Cap. 2 Cauze fizice si remedii 1. Urme de contractie a materialului 2. Striaţii 2.1 Striaţii produse de ardere 2.2 Striaţii produse de umiditate 2.3 Striaţii colorate 2.4 Striaţii produse de aer 2.5 Striaţii datorate fibrei de sticlă 3. Strălucire/Diferenţe de strălucire 4. Linia de separaţie 5. Jeturi de material 6. Efectul/arsurile Diesel 7. Efectul de striaţii amprentate 8. Striaţii albe şi fisuri datorate solicitărilor 9. Piese injectate cu profil exterior incomplet 10. Bavuri 11. Urme vizibile ale ejectorului 12. Deformaţia din timpul demulării 13. Exfolieri ale stratului de suprafaţă 14. Miezuri reci / linii de curgere răcite 15. Aer prins în interiorul piesei 16. Puncte întunecate 17. Pete mate în apropierea gâtului de umplere a piesei
Cauze fizice Pentru a elimina defectele de suprafaţă care pot apare, cât se poate de repede şi în acelaşi timp cât se poate de ieftin, cunoştinţele despre cauzele care produc defectele sunt esenţiale. Cu aceste cunoştinţe operatorul poate decide cu rapiditate ce tip de defect este şi de ce tip de remediere este nevoie. În continuare, cunoştinţele despre cauzele fizice ale defectelor ajută la întelegerea diagramei de curgere. În mod suplimentar, acest capitol va dă informaţii importante despre optimizarea rapidă a procesului de injecţie şi evitarea defectelor care pot apărea. Este bine de reţinut, că acest ghid conţine numai o scurtă descriere a cauzei defectului, fară o detaliere în amanunt.
Diagrame de curgere pentru defecte Îndepărtarea defectului de pe suprafaţă poate ridica anumite probleme, în funcţie de diferitele cauze care le produc. Pentru a ajuta operatorul, acest capitol conţine diagrama de curgere, care arată sistematic, cum sa îndepărtaţi defectul respectiv. Scopul este de a ajunge la calitatea dorită, variind parametrii de proces. În funcţie de nevoie, schema poate fi imparţită în mai multe sectoare. Parametrii trebuie modificaţi numai unul câte unul, pentru a evita influenţa reciprocă care poate apare. În orice caz, trebuie ca să se efectueze câteva cicluri de injectie, pentru a asigura condiţii de lucru stabile. În anumite cazuri sunt posibile mai multe soluţii ale unei singure probleme, dar sunt date câteva informaţii prin (+) si prin (-). Dacă nu este posibilă varierea unui anumit parametru, atunci continuaţi mai departe, facând remedierea defectelor unul după altul.
Desigur, aceste scheme, oferă sugestii, şi nu pot acoperi toată gama de defecte care pot apărea în timpul procesului. În plus, ele pot fi uşor adaptate unor condiţii speciale sau completate cu cunoştinţele dumneavoastră proprii. Schemele vă vor ajuta să decideţi care tip de defect poate fi eliminat prin schimbarea parametrilor maşinii, matriţei sau a piesei.
1. Urme de contractie a materialului Cauze fizice: Urme de contracţie a materialului, apar în timpul procesului de răcire, dacă contracţia termică a materialului nu poate fi compensată în anumite zone. Dacă pereţii exteriori ai piesei injectate nu sunt bine formaţi, datorită răcirii insuficiente, stratul extern este absorbit către interior sub influenţa procesului de răcire. Există trei cazuri fundamentale: • solidificare prea lentă • timpul efectiv al presiunii de menţinere este prea scurt • transfer insuficient al presiunii de menţinere, datorat rezistenţei la curgere prea mari din interiorul matriţei. Notă: Pentru un transfer optim al presiunii de menţinere, orificiul de injecţie în matriţă trebuie situat în partea cea mai largă a secţiunii transversale a piesei, asta pentru a se evita racirea prematură a culeei şi a orificiului de injecţie.
orificiu dezavantajos Figura 1: Urme de contractie a materialului pe o piesa injectata
strat periferic solidificat
Recomandari :
Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau componentele matritei, incepeti un nou ciclu si reluati trasarea din nou a diagramei (1) cresteti cursa de dozare (2) verificati valva anti-retur
Perna de material prea mica ? DA NU Urme de contractie in vecinatatea orificiului de injectie sau in zona peretilor subtiri?
DA
(1) optimizati timpul de mentinere in presiune (2) cresteti presiunea de mentinere (3) schimbati temperatura matritei (-) (4) schimbati temperatura topiturii (-) (5) schimbati viteza de injectie (-)
DA
(1) optimizati timpul de mentinere in presiune (2) cresteti presiunea de mentinere (3) schimbati temperatura matritei (+) (4) schimbati temperatura topiturii (+) (5) schimbati viteza de injectie (+)
NU Urme de contractie departe de orificiul de injectie sau de zona peretilor subtiri? NU Urme de contractie direct dupa demulare? DA
NU
(1) verificati racirea (2) verificati dimensiunile orificiului si a retelei (3) verificati starea granulelor de material (4) ajustati controlul temperaturii matritei (5) indepartati acumularile de material (6) recalculati grosimea peretilor/retelei (7) adaugati agent de racire (8) folositi material plastic cu coeficient redus de contractie
(1) cresteti timpul de racire.
2.1 Striatii arse (maro sau argintii) Cauze fizice : Striatiile arse sunt cauzate de deteriorarea termica a materialului topit. Rezultatul poate fi o scadere a lungimii lantului molecular (decolorari argintii) sau o schimbare a macro moleculelor (decolorari maronii). Cauzele posibile pentru deteriorarea termica : • temperatura prea inalta sau timp mare de stationare la uscarea materialului ; • temperatura prea inalta a topiturii ; • fortele de frecare din interiorul cilindrului sunt prea mari (ex. viteza mare a melcului) ; • timpul de stationare in cilindru este prea mare ; • fortele de frecare din interiorul matritei sunt prea mari (ex. viteza de injectie mare) . Nota : Injectati „în gol” pentru a determina temperatura topiturii. Masurarea temperaturii se face cu ajutorul unui termometru. Degradarea termica a materialului plastic are un impact negativ asupra proprietatilor mecanice, chiar daca defectul nu este vizibil la suprafata piesei.
Recomandari : Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau componentele matritei, incepeti un nou ciclu si reluati trasarea din nou a diagramei
Temperatura topiturii depaseste plaja de procesare ?
DA
reduceti temperatura topiturii: (1) modificati temperatura pe cilindru (-) (2) modificati viteza melcului (-) (3) reduceti contra presiunea
DA
(1) reduceti timpul pe ciclu (2) cresteti timpul de intarziere al plastifierii (3) folositi masina la capacitate mare: cresteti cursa melcului
NU Timpul de stationare al topiturii in cilindru este in zona critica ? NU Striatiile arse apar periodic sau sunt vizibile dupa injectare „in gol” ?
DA
NU Striatii arse in vecinatatea orificiului de injectie?
NU
DA
(1) evitati punctele concentratoare de tensiuni si zonele de curgere ingreunata la zona de injectie si in unitatea de plastifiere (2) verificati uzura unitatii de plastifiere (3) verificati conditia si alimentarea granulelor (1) se scade viteza de injectie (2) verificati supraincalzirea (3) evitati muchiile ascutite la intrarea in matrita (4) verificati reteaua si orificiul de acces (5) verificati sectiunea transversala a duzei (6) verificati auto-inchiderea duzei (7) verificati uscarea materialului (8) folositi componente pentru injectie sau agenti de colorare cu buna comportare la temperaturi inalte (1) se scade viteza de injectie (2) evitati muchiile ascutite (3) evitati caile de acces inguste
2.2 Striatii datorate umezelii. Cauze fizice: Pe durata depozitarii sau procesarii, umezeala este absorbita de materialul granulat, formand vapori de apa in momentul topirii. Datorita profilului de viteza al frontului de curgere, bulele de vapori sunt impinse catre suprafata topiturii. In momentul in care se va trece la compensarea presiunii, bulele de vapori explodeaza, sunt deformate de frontul de curgere in miscare si se solidifica pe peretele piesei. Posibile cauze ale striatiilor datorate umezelii: - Umezeala la suprafata matritei • scurgere la sistemul de control al temperaturii matritei • apa condensata pe peretii matritei -
Umezeala in masa de granule • uscare insuficienta a materialului • depozitare incorecta a materialului.
Recomandari : Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau componentele matritei, incepeti un nou ciclu si reluati trasarea din nou a diagramei
Umiditate pe suprafata matritei ? DA NU
(1) verificati sistemul de racire al matritei sa nu existe pierderi (2) cresteti temperatura matritei (3) folositi un sistem de recirculare cu aer uscat 1 Reduceti umiditatea materialului : (1) uscati suficient materialul 2 (2) verificati ambalarea materialului (3) verificati depozitarea materialului (4) reduceti timpul de stationare al materialului in buncar (5) folositi unitate de plastifiere cu ventilatie
1
– folositi acel sistem daca: • pot fi atinsi timpi de ciclu si de racire mai mici coborand temperatura mediului ambiant • temperatura optima a mediului ambiant nu poate fi mentinuta datorita condensului 2 – atentie la instructiunile de uscare a materialului afisate de catre producator 3 – daca este posibil alimentati direct din uscator, fiind vorba de un circuit inchis
2.3 Striatii colorate Cauze fizice: In timpul colorarii, aglomerarea pigmentilor de colorant pot determina diferente de coloristica. Acest tip de distributie neuniforma poate fi cauzata de tipul plasticului, parametrii de proces, adezivi si alti aditivi. In cazul folosirii instalatiilor de colorare, defectul poate apare datorita dizolvarii incomplete a granulelor de colorant in topitura. Similar produselor termoplaste pigmentii de culoare si colorantii sunt sensibili la temperaturi de procesare ridicate si timpi crescuti de mentinere in cilindru. Daca deteriorarile termice sunt motivul acestor tipuri de striatii, trebuie considerate ca fiind striatii arse. Solicitarile ridicate sau deformatiile pot cauza de asemenea diferente de culoare. Zonele deformate reflecta lumina intr-un anumit fel, diferit de celelalte zone. Nota: Daca folositi preamestecare, verificati ca materialul de legatura sa fie compatibil cu materialul plastic ce va fi colorat.
Pigmenti de culoare directia de curgere Figura 2.3: Mici diferente de concentratie datorate frecarilor mari
Recomandari : Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou.
Intervalul de temperatura a materialului permite frecari mari (exista pericolul de a se distruge termic materialul)?
DA
NU Este posibil modificarea procesului de colorare?
DA
NU
DA
1)
Imbunatatiti omogenitatea topiturii in mod mecanic: (1) mariti presiunea din spate si reglati viteza melcului 1) (2) mariti numarul de injectii (3) folositi retea de turnare mai mica
Pigmentare : (1) folositi granule de colorant mai mici (2) folositi pigmenti sub forma de pasta sau preamestecare 2) Colorarea cu colorant : (1) folositi partcule mai mici (2) verificati solubilitatea colorantului Schimbati tipul masinii sau unitatea de plastifiere3) : (1) mariti raportul L/D (2) folositi sistem de dozare si de amestecare (3) folositi valva nonretur si amestecare intensiva a materialului
Acordati atentie instructiunilor de procesare a materialului virgin si a masinii Valoarea MFI, a materialului de amestec trebuie sa fie la fel cu materialul ce va fi prelucrat 3) In momentul alegerii unitatii de plastifiere, fiti siguri ca omogenitatea materialului este suficienta (instalatie de dozare si amestecarea nu trebuie sa deterioreze plasticul sau colorantul) 2)
2.4 Striatii produse de aer Cauze fizice: Aerul care nu poate fi evacuat in timpul umplerii matritei, este impins catre marginea matritei, pe directia de curgere a materialului. In mod curent poate fi intalnit in preajma denivelarilor, nervurilor, zonelor sub forma de cupola si scobituri ale matritei, aerul circula in interiorul matritei si este capturat de catre topitura. Aceasta are ca rezultat formarea de bule de aer. Daca aerul este tras in interiorul topiturii in timpul decompresiei, striatiile datorate aerului apar in apropierea gatului de injectie. De aici aerul este transportat in cavitatea matritei, in timpul injectiei, este impins catre peretii matritei unde se solidifica materialul iar aerul ramane prins in interiorul topiturii. Figura 2.4: Formarea unui gol de aer in spatele unei nervuri
frontul de curgere
gol de aer
gât de umplere
Recomandari : Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou.
Goluri de aer? NU
Gol de aer in apropierea gâtului de umplere?
DA
(1) reduceti numarul de injectari (2) evitati marginile ascutite (3) reduceti adancimile golurilor din piese
DA
(1) reduceti viteza de revenire a melcului in timpul decompresiei (2) reduceti decompresia (3) utilizati duza cu obturare
NU
DA
(1) reduceti numarul de injectari (2) cresteti presiunea din spatele melcului (3) evitati trecerile ascutite, de la o suprafata la alta (4) verificati etanseitatea duzei (5) modificati pozitia gâtului de umplere
2.4 Striatii datorate fibrei de sticla Cauze fizice: Datorita lungimi sale, fibra de sticla se orienteaya in directia de curgere in timpul injectarii. Daca topitura se solidifica la contactul cu peretele matritei, fibra de sticla e posibil sa nu fie in totalitate acoperita de material. Pe langa asta, suprafata poate fi aspra datorita diferentelor de factor de contractie (fibra de sticla : plastic -> 1 : 200). Fibra de sticla impiedica contractia plasticului, in special in directie longitudinala pe fibra, ceea ce duce la o suprafata neregulata. Figura 2.5: Formarea unei suprafete denivelate datorita indicilor de contractie diferiti
Fibra de sticlă
materialul plastic dupa solidificare
Recomandări :
Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. (1) Mariti numarul de injectari (2) Mariti temperatura peretilor matritei1 (3) Mariti temperatura topiturii (4) Optimizati timpul de mentinere a presiunii (5) Cresteti presiunea de mentinere Poate fi modificat materialul de umplere?
DA
(1) folositi fibra de dimensiuni mai mici (2) folositi bile din fibra de sticla
NU Gol de aer in apropierea gâtului de umplere?
DA
Modificati pozitia gâtului de umplere (modificati linia de separatie pozitionad-o intr-o zona invizibila)
DA
Verificati procesul de injectare cu doua componente
NU
3. Strălucire/Diferenţe de strălucire Cauze fizice: Strălucirea pieselor injectate este reprezentată de reflecţia pe care o are suprafaţa piesei expusă la lumină. Dacă o rază de lumină cade pe o suprafaţă, direcţia de propagare se poate schimba (reflexia luminii). În timp ce o parte a razei este reflectată de suprafaţă, o altă parte se va reflecta la interiorul piesei, dar cu o altă intensitate. Strălucirea este cu atât mai puternică cu cât rugozitatea suprafeţei este mai mica. Pentru a putea atinge aceasta, peretele matriţei trebuie lustruit foarte bine, în timp ce un perete texturat nu este recomnadat. Diferenţele de strălucire sunt cauzate de comportarea diferită a plasticului în momentul contactului cu peretele matriţei datorită condiţiilor diferite de răcire şi diferenţelor de contracţie. Întinderea zonelor deja solidificate (cum ar fi reţeaua de turnare) poate fi un alt motiv pentru diferenţele de strălucire.
Fig. 3.1 Impresia de strălucire datorită reflexiei pe o suprafaţă lustruită
Fig. 3.2 Impresie de mai mică strălucire datorită reflexiei pe o suprafaţă mai rugoasă şi pe materiale de umplutură
distribuţie îngustă de intensitate
distribuţie largă de intensitate
Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou.
Suprafaţa piesei nu are destulă strălucire?
DA
NU
Diferenţe de strălucire în zona de acţiune a aruncătorului sau a bacurilor
DA
Suprafeţe lustruite (1) creşteţi temperatura pereţilor matriţei (2) creşteţi temperatura topiturii (3) măriţi nr. de injectări (4) îmbunătaţiţi lustruirea pereţilor matriţei Suprafeţe texturate (1) creşteţi temperatura pereţilor matriţei (2) creşteţi temperatura topiturii (3) măriţi nr. de injectări (4) prelucraţi peretele matriţei Evitaţi vârfurile de pres. din interiorul matriţei (1) optimizaţi timpul de comutare a presiunii (2) reduceţi presiunea de menţinere (3) reduceţi timpul de menţinere în presiune uniformizaţi temperatura matriţei (4) schimbaţi designul sau sistemul de aruncare
NU
Diferenţe de strălucire pe aceeaşi suprafaţă
DA
Creşteţi omogenitatea termică a topiturii (1) reduceţi perna de material (2) creşteţi presiunea de plastifiere şi adaptaţi viteza melcului (3) creşteţi temperatura duzei (4) uniformizaţi lustruirea suprafeţelor (5) verificaţi unitatea de plastifiere
Diferenţe de strălucire în cazul perforaţiilor
DA
(6) adaptaţi geometria perforării (7) mutaţi gâtul de umplere al piesei
DA
(1) creşteţi temperatura pereţilor matriţei (2) măriţi numărul de injecţii (3) mutaţi gâtul de umplere al piesei
NU Diferenţe de strălucire la linia de închidere NU NU Diferenţe de strălucire în colţurile piesei injectate
DA
Uniformizaţi temp. la colţurile piesei injectate (1) reduceţi temp. unei jumătăţi a matriţei (2) modificaţi geometria colţurilor (executaţi colţuri rotunjite) (3) modificaţi designul tehnic al matriţei
NU Diferenţe de strălucire în apropierea nervurilor
DA
(1) optimizaţi timpul de menţinere a presiunii (2) creşteţi presiunea de menţinere (3) modificaţi geometria piesei injectate (4) modificaţi designul tehnic al matriţei
NU Diferenţe de strălucire la variaţia grosimii de perete al piesei injectate
(1) optimizaţi timpul de menţinere a presiunii (2) creşteţi presiunea de menţinere (3) adaptaţi profilul injecţiei la geometria piesei (4) încercaţi să obţineţi o variaţie continuuă a grosimii de perete (1) schimbaţi culoarea materialului (2) reduceţi conţinutul de fibră de sticlă (3) reduceţi cantitatea de material de umplutură
4. Linia de separaţie (crestături vizibile sau diferenţe de culoare) Linii de separaţie se creează la întâlnirea a două fronturi de material. La întâlnirea a două fronturi de curgere acestea se aplatizează şi se leagă unul de altul. Acest proces necesită alungirea frontului deja vâscos de material. Dacă temperatura şi presiunea nu sunt ridicate destul, frontul de curgere nu se dezvoltă în totalitate şi astfel se vor creea crestături vizibile. În continuare, frontul de curgere nemaiîntâlnind aceeaşi omogenitate poate produce mici adâncituri. Dacă componentele injecţiei conţine aditivi (cum pot fi pigmenţii), este posibilă orientarea acestor aditivi în apropierea liniei de separaţie.Acest fapt duce la modificarea coloristică a zonei din apropierea liniei de separaţie. Notă: Îmbunătăţiri importante pot fi atinse prin creşterea temperaturii matriţei (excepţie face procesul „PROMOLD” Creşterea temperaturii pe matriţă are ca efect creşterea tipului pe ciclu cu 2% per ºC
Fig. 4.1 Fronturile de curgere înainte de contact
Fig. 4.2 Aplatizarea fronturlor de curgere
Recomandări
Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Modificări de culoare în zona liniei de separaţie?
DA
NU
Poate fi aplicat procesul PROMOLD?
(1) folosiţi pigmenţi de dimensiuni mai mici (2) folosiţi pigmenţi sferici (3) folosiţi „lighter material“
(1) aplicaţi procesul PROMOLD DA
NU
DA
(1) creşteţi temperatura matriţei *1 (2) creşteţi nr. de injectări (3) măriţi temperatura topiturii (4) măriţi pres. de menţinere (5) verificaţi ventilarea matriţei (6) folosiţi matriţe cu pereţi cu rugozitate mai mare (7) modificaţi poziţia gâtului de umplere a piesei
*1
O temperatură mai mare a matriţei poate reduce foarte mult acest defect, dar este nevoie de un ciclu de timp mult mai mare (2 % per ºC). Modificând punctele (2) şi (4) se observă o influenţă prea mică.
5. Jeturi de material Cauze fizice: Jeturile de material sunt cauzate de un front de topitură nedezvoltat în totalitate în interiorul cavităţii matriţei. Un jet de topitură se dezvoltă de la orificiul de injecţie şi intră în cavitatea matriţei imprimândui-se o mişcare şepuită. In acest timp mare parte a topiturii s-a răcit cu câteva grade, Incât nu mai poate fuziona în mod omogen cu ultimul strat de material topit. Acest lucru se
întâlneşte, cel mai adesea, când se întrerupe creşterea secţiunii transversale a piesei injectate în concordanţă cu viteze mari de injecţie. Notă: Jeturile de material pot fi influenţate şi de poziţia matriţei. Pentru a evita defectele, cavitatea matriţei nu trebuie umplută de sus în jos
Fig. 5 Umplerea matriţei cu front de curgere frontal şi jeturi de material
Recomandări:
Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Poate fi redusă viteza de injecţie?
DA
(1) reduceţi viteza de injecţie sau profilul de injecţie (mai mic sau mai rapid)
NU Poate fi modificată temperatura topiturii?
NU
(1) modificaţi temperatura topiturii DA (1) verificaţi poziţia matriţei (2) rotunjiţi zona de trecere de la zona de injecţie la piesă (3) creşteţi diametrul gâtului de umplere al piesei (4) modificaţi gătul de umplere (5) folosiţi “impact die”
6. Efectul Diesel Cauze fizice: Efectul Diesel se referă pur şi simplu la problemele de ventilaţie. Poate apare în apropierea găurilor, filetelor, către zona de capăt a unui front de curgere şi în apropierea zonei unde se întâlnesc două sau mai multe fronturi de curgere. Acest lucru se întâmplă când aerul prins în interior nu poate ieşi sau nu poate fi evacuat repede pe la îmbinări, canale de ventilaţie sau ajustajul aruncătorului. Către
sfârşitul procesului de injecţie, aerul este comprimat, ceea ce duce la ridicarea temperaturii acestuia foarte mult. Rezultatul este că apar temperaturi ridicate care pot cauza semne de arsuri pe materialul plastic. Notă: În timpul producerii acestor arsuri, pot fi evacuaţi produşi periculoşi care atacă în mod frecvent suprafaţa matriţei, ceea ce duce la degradarea acesteia in timp. Fig.6 Zonă cu efect Diesel (modelul de umplere) Aer capsulat (combustie)
gât de umplere a piesei
Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Defectul apare din senin în timpul producţiei
DA
(1) verificaţi canalele de ventilaţie sa nu fie înfundate cu praf
NU Forţa de strângere poate fi redusă?
NU
*1
(1) micşoraţi forţa de închidere a maşinii *1 DA (1) micşoraţi viteza de injecţie (2) asiguraţi o ventilaţie suficientă (3) evitaţi ca aerul să fie prins în interiorul matriţei de modificarea frontului de curgere
– Forţa de strângere a maşinii este redusă cu un anumit factor, 1 sau 2, pentru a evita pericolul apariţiei bavurilor.
7. Efectul de striaţii amprentate Cauze fizice: -
temperatura topiturii prea mică viteza de injecţie prea mică temperatura peretelui matriţei prea mică
=> viteză mare de răcire
Când se injectează material într-o matriţă “rece”, se va forma un strat solidificat de material în spatele frontului de material datorită răcirii foarte mari a materialului. Răcirea stratului periferic cauzează de asemenea răcirea ariei frontului de material în apropierea pereţilor matriţei. Dacă viteza de răcire este foarte mare (în special în cazul vitezelor de injecţie mici), aceste fronturi de material foarte vâscoase pot împiedica deplasarea directă a frontului de topitură către peretele matriţei, în aşa fel încat frontul de material topit nu va avea posibilitatea să ajungă la perete, dar va provoca o elongaţie a frontului deja solidificat. Datorită unei anumite presiuni, frontul de topitură va ajunge din nou în contact cu peretele matriţei, dar partea deja solidificată nu va avea contact cu peretele matriţei, de aici apărând defectul.
Fig. 7.1 Frontul de material s-a răcit în apropierea peretelui matriţei Fig. 7.2 Stratul de material deja răcit împiedică ajungerea frontului de material la peretele matriţei
Fig. 7.3 Frontul de material atinge din nou peretele matriţei
Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Poate fi crescută viteza de injecţie?
DA
(1) creşteţi viteza de injecţie
NU Este atins presiunea maximă de injecţie?
NU
(1) creşteţi presiunea maximă de injecţie DA (1) creşteţi temperatura topiturii (2) creşteţi temperatura matriţei (3) evitaţi canale de alimentare de mici dimensiuni
8. Striaţii albe / fisuri datorate solicitărilor Cauze fizice: Striaţiile albe sau fisurile datorate solicitărilor, apar la depăşirea valorii maxime admise a deformaţiei (în cazul solicitărilor externe, a deformaţiilor). Valoarea maximă a deformaţiilor depinde de tipul materialului utilizat, de procesul de fabricaţie şi de mediul de lucru al piesei injectate. Rezistenţa la solicitări externe sau interne poate fi drastic redusă prin alegerea optima a proceselor de timp şi de temperatură. În cazul de faţă, forţele de legătură dintre molecule sunt mici datorită proceselor de umezire, difuzie şi mărire a acestora. Acestea sunt cauze care favorizează fisurile datorate solicitărilor. Pe lângă solicitările interne produse de răcirea materialului şi cele datorate frontului de curgere, solicitarea la intindere este un alt motiv al acestor tipuri de defecte. Solicitările externe ce pot cauza fisuri, sunt creeate de deschiderea matriţei cu o anumită presiune, când piesa injectată trece rapid de la o presiune reziduală, ce există în interiorul matriţei, la presiunea atmosferică. Motivele principale pentru demularea sunb presiune reziduală pot fi: o matriţă dimensionată greşit şi/sau presiuni mari în cavitatea matriţei. Notă: Dacă sunt folosite substanţe agresive (cum ar fi soluţiile alcaline sau lubrifianţii), striaţiile albe sau fisurile, apar la o perioadă mare de timp de la injectare.
Fig. 8
a) structură moleculară fără tensiuni, cu legături puternice
b) orientarea moleculelor datorate unei forţe care acţioneaza asupra materialului
c) distrugerea legăturii moleculare datorate unei forţe adiţionale
Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Striaţii albe sau deformaţii puternice?
DA
NU Demulare sub presiune reziduală?
DA
NU Termoplaste parţial cristaline? NU
(1) schimbaţi mai devreme pe presiune de menţinere (2) reduceţi presiunea de menţinere (3) reduceţi temp. de demulare (creşteţi timpul de răcire) (4) rigidizaţi matriţa, modificându-i designul
DA
(1) reduceţi temperatura pereţilor matriţei (2) reduceţi temperatura topiturii
DA
(1) reduceţi temperatura pereţilor matriţei (2) reduceţi temperatura topiturii
Termoplaste amorfe?
(3) reduceţi presiunea de menţinere (4) modificaţi viteza de injecţie (+) *2 (5) reduceţi timpul de răcire *2
NU
Poate fi utilizat alt component?
(1) micşoraţi deformaţiile externe
DA
(1) alegeţi componentul în concordanţă cu materialul de bază (2) utilizaţi materiale parţial cristaline (3) greutate moleculară mare sau distribuţie mică a moleculelor
NU (1) asiguraţi constanţa temperaturii matriţei (2) asiguraţi o umplere uniformă (3) modificaţi geometria piesei injectate 1
) deformaţia trebuie făcută în condiţii de încălzire ) numai pentru demulare fără presiune reziduală 3 ) de ex: rotunjirea marginilor ascuţite, evitaţi variaţia grosimii pereţilor 2
9. Piese cu profil incomplet Cauze fizice: Sunt câteva cauze fizice, ce determină profilul incomplet al pieselor: - volum injectat prea mic - frontul de curgere este împiedicat de probleme de ventilaţie - presiune de injecţie insuficientă - solidificarea prematură , pe canal, a topiturii (datorită unei viteze mici de injecţie, sau control greşit al temperaturii în matriţă) Notă: Umplerea incompletă datorită problemelor de ventilaţie nu determină efectul Diesel. Mai departe, cauza acestui defect este greu de determinat.
front de curgere
gât de umplere ventilaţie scăzută
Fig. 9 Probleme de umplere în apropierea nervurilor subţiri
Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Melcul prea în faţă?
DA
(1) creşteţi dozarea (2) verificaţi valva nonretur
NU Este atinsă presiunea maximă de injecţie?
Există o scădere de presiune în timpul umplerii matriţei cu material?
NU
10.
(1) creşteţi presiunea maximă de injecţie (2) creşteţi temperatura topiturii DA
DA
(1) creşteţi “change over pressure” (2) creşteţi “change over distance” (3) creşteţi “change over time”
(1) modificaţi viteza de injecţie (2) creşteţi temperatura pereţilor matriţei (3) îmbunătăţiţi ventilaţia matriţei (4) modificaţi geometria gâtului de umplere (5) verificaţi calibrarea duzei şi temperatura
Bavuri
Cauze fizice: Posibilele cauze ale acestor defecte pot fi împărţite în patru mari grupe: - allowed gap widths exceeded (strângerea matriţei insuficientă, toleranţa produsului prea mare sau etanşarea matriţei distrusă) - forţa de strângere a maşinii insuficientăsau este setată prea jos (forţa la deschiderea matriţei mai mare decât forţa de strângere, matriţa nu poate fi menţinută închisă, forţa de strângere a deformat platanele şi matriţa) - presiunea la interirul matriţei este prea mare (prsiunea în zona golurilor matriţei este atât de mare încât topitura intră în toate golurile găsite) - viscozitatea materialului este prea mare (presiunea mare la interiorul matriţei şi rezistenţa mică la înaintare a frontului de material, favorizează formarea bavurilor. Notă: bavurile pot distruge foarte repede etanşarea cavităţii matriţei.
Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Poate fi crescută forţa de strângere?
DA
(1) creşteţi dozarea
NU Deformaţie puternică a matriţei?
NU
Bavură în zona gâtului de alimentare
NU
11.
DA
evitaţi pulseurile de presiune din cavitatea matriţei (1) optimizaţi punctul de comutare (2) reduceţi presiunea de menţinere (3) modificaţi forţa de strângere (4) rigidizaţi matriţa
(1) micşoraţi viteza de injecţie sau profilul de injecţie lent-rapid (1) faceţi trecerea pe presiune de menţinere mai devreme (2) micşoraţi viteza de injecţie sau adoptaţi profilul lent-rapid-lent (3) reduceţi temperatura topiturii (4) reduceţi temperatura pereţilor matriţei
Urme vizibile ale aruncătorului
Cauze fizice: Posibilele cauze se împart în patru grupe principale: • cauze referitoare la proces (demulare prea rapidă sau forţe mari de demulare combinate cu setări eronate ale maşinii) • cauze geometrice (montare greşită sau lungime prea mare a aruncătorului) • cauze referitoare la mecanică şi rezistenţă (deficienţe ale dimensiunilor şi a designului matriţei, piesei injectate, sau a sistemului de aruncare) • cauze termice (diferenţe mari de temperatură dintre aruncător şi peretele matriţei)
Fig. 11 Contracţie în apropierea aruncătorului montat cu joc sau supraîncălzit
Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Diferenţe de strălucire a suprafeţei?
DA
NU
Aruncătorul nu acţionează uniform sau există o dezaxare. DA
evitaţi pulseurile de presiune din cavitatea matriţei (4) optimizaţi punctul de comutare (5) reduceţi presiunea de menţinere (6) reduceţi timpul de menţinere în presiune (7) menţineţi temperatura matriţei constantă (8) schimbaţi designul aruncătorului/ sistemului de aruncare (1) reglarea aruncătorului (2) verificaţi aspectul şi amprenta pe suprafaţa pe care lucrează aruncătorul
NU Zone în relief în zona aruncătorului?
DA
(1) folosiţi aruncător mai lung
NU Demulare prematură?
DA
(1) măriţi timpul de răcire
NU O deformare puternică a matriţei? NU
DA
evitaţi pulseurile de presiune din cavitatea matriţei (1) optimizaţi punctul de comutare (2) reduceţi presiunea de menţinere (3) rigidizaţi matriţa
Forţe mari la demulare?
DA
(1) variaţi presiunea de menţinere (2) variaţi timpul de răcire (3) îmbunătăţiţi ventilaţia al matriţei (4) verificaţi conicitatea şi unghiul de degajare
NU (1) reduceţi presiunea de menţinere (2) reduceţi timpul de menţinere a presiunii (3) reduceţi temperatura peretelui matriţei
12.
Deformare în timpul demulării
Cauze fizice: -
Cauzele deformărilor pot fi clasificate după cum urmează: forţele necesare pentru demulare nu pot fi aplicate piesei injectate fără a provoca distrugeri acesteia mişcarea de demulare este perturbată
Cantitatea de forţă de demulare este un criteriu principal şi ar trebui să fie păstrată cât mai mică. Pe lângă alţi factori, contracţia piesei injectate are un impact direct asupra piesei injectate. Contracţia si forţa de demulare pot fi influenţateconsiderabil prin varierea parametrilor de proces. Se consideră că totuşi geometria piesei injectate este în continuare un puternic factor de influenţă. În general o contracţie scăzută este de dorit în cazul pieselor cilindrice şi celor în formă de cutie, pentru că aceste piese au tendinţa de a se contracta către interior (=> creşteţi presiunea de menţinere sau reduceţi timpul de răcire). În apropierea nervurilor, contracţia este mai mică sub forţa de demularepentru că nervurile sunt zone separate de peretele matriţei (=>micşoraţi presiunea de menţinere sau creşteţi timpul de răcire).
Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Demulare sub presiune reziduală?
DA
NU
Penetraţie a aruncătorului.
DA
(1) faceţi comutarea pe presiune de menţinere mai devreme (2) micşoraţi presiunea de menţinere (3) creşteţi timpul de răcire (4) rigidizaţi matriţa
(1) creşteţi timpul de răcire
NU Deformaţie datorită/pe degajarea(ri) interioare
DA
NU Urme de aruncător?
DA
(1) reduceţi timpul de răcire (2) verificaţi sistemul de demulare (1) reduceţi presiunea de menţinere (2) creşteţi timpul de răcire (3) verificaţi structura suprafeţei pereţilor matriţei
NU Forţe de demulare mai mari datorită contracţiei spre interior
DA
(1) reduceţi timpul de răcire (2) creşteţi presiunea de menţinere (3) optimizaţi timpul de menţinere a presiunii
NU Piesă puternic nervurată?
NU
DA
(1) reduceţi presiunea de menţinere (2) reduceţi timpul de menţinere a presiunii (3) creşteţi timpul de răcire
(1) variaţi temperatura pereţilor matriţei (2) creşteţi viteza de aruncare (3) verificaţi ventilaţia miezului (4) verificaţi sitemul de demulare (5) verificaţi conicitatea piesei (6) folosiţi agent de demulare
13.
Exfolieri ale stratului de la suprafaţă
Exfolierea straturilor de la suprafaţă este datorată insuficientei aderenţe a stratului exterior de material. Straturile diferite de material sunt formate de către fronturile de curgere, efecte ale condiţiilor de răcire în secţiunile înguste. Efortul de forfecare şi neomogenităţile pot reduce aderenţa acestor straturi într-un asemenea grad încât suprafaţa începe să se exfolieze. -
Solicitarea mare de forfecare şi distrugerile termice pot fi cauzate de: viteze mari de injecţie temperaturi mari ale topiturii Neomogenitatea este cauzată de: impurităţi sau alte materiale străine printre granule colorant sau preamestec incompatibil umiditate în / a granulelor topire incompletă a componentelor de injectat
Fig 13 Exfoliere pe o suprafaţă de trecere a piesei injectate cu o formare de structură diferită
Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Defectul apare după schimbarea materialului? NU
DA
(1) verificaţi granulele de impurităţi sau alte materiale (2) verificaţi compatibilitatea colorantului (3) verificaţi calitatea de umiditate din material (4) verificaţi omogenitatea topiturii si performanţele de plastifiere (1) reduceţi viteza de injecţie (2) reduceţi temperatura topiturii (3) creşteţi temperatura peretelui matriţei
14.
Miezuri reci / Linii de curgere reci
Cauze fizice: Miezurile reci se formează atunci când topitura se solidifică în gâtul de umplere sau în duză, înainte de a fi injectat materialul, şi este transportat în interiorul matriţei la următorul ciclu de injecţie.Dacă miezul nu se topeşte din nou, el va cauza marcaje în interiorul piesei, ce vor arăta ca o coadă de cometă. El se poate afla în orice loc din piesa injectată. Miezul poate cauza distrugeri
reţelei de turnare, fortând intrarea topiturii în cavitatea matriţei. Rezultatul este un defect asemănător cu liniile de separaţie. Miezurile reci sunt cauzate deseori de alegerea greşită a temperaturii duzei sau de retragerea unităţii de injecţie. Diametrele mici ale duzei au de asemenea un impact negativ.
Fig 14. Miezul rece este transportat în cavitatea matriţei de către frontul de curgere
Miez rece
Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Poate fi redusă decompresia?
DA
(1) reduceţi decompresia
NU Unitatea de plastifiere poate fi retrasă mai devreme?
NU
(3) retrageti unitatea mai devreme DA (1) verificaţi temperatura duzei (ex. fixarea rezistenţei) (2) creşteţi temperatura duzei (3) măriţi secţiunea de trecere a duzei (4) folositi reţea mai mare de turnare (5) folosiţi duză cu autoînchidere
15.
Aer prins în interiorul piesei
Cauze fizice: În timpul injecţiei, aerul este prins în interiorul topiturii şi apare sub formă de cavitate (bulă de aer) în interiorul piesei injectate. În principal sunt doi factori responsabili de acest defect: - decompresie prea mare sau prea rapidă - performanţa plastifierii prea mică Notă: Sunt două tipuri de cavităţi, aer prins in interior sau zonă vidată. Zonele vidate sunt cavităţi fără aer în interior, formate de contracţia materialului (vezi urmele de tasare a materialului). Distincţia între cele doua este dificilă deoarece au simptome asemănătoare. Următoarele sugestii pot fi de ajutor: - cand se deschide o zonă vidată în interiorul unui fluid, nu se degajă bule de aer - modificând presiunea de menţinere sau timpul de menţinere a presiunii nu apare nici unefect asupra zonelor vidate. Piesele injectate care prezintă zone de vid, au de obicei, o rezistenţă mai mică decât cele la care nu apare acest defect. Piesele mate trebuie testate prin distrugerea lor pentru a putea fi observat daca acest defect si-a făcut apariţia. Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Poate fi redusă decompresia?
DA
(1) micşoraţi sau reduceţi decompresia (revenirea în pozitţia iniţială a melcului
NU Defectul apare deodată în mijlocul procesului?
(1) verificaţi cantitatea de material din pâlnia de alimentare DA
NU
*)
(1) creşteţi presiunea de plastifiere (2) reduceţi cursa de dozare *) (3) verificaţi unitatea de plastifiere
Cursa de dozare trebuie să fie de una pană la trei ori mai mare decât diametrul melcului.
16.
Puncte întunecate
Cauze fizice Factori diferiţi pot cauza formarea acestor puncte întunecate sau a pieselor pătate: - cauze legate de proces (ex: temperatura topiturii prea mare, sau timpul de staţionare a materialului în cilindru prea mare. Profil gresit al temperaturii în sistemul de canale calde ale matriţei); - cauze legate de matriţă (ex: sistemul de canale de injecţie este murdar, cilindrul sau melcul uzate); - cauze referitoare la tipul materialului sau al colorantului (ex: impurităţi printre granule sau colorant, conţinut de colorant sau amestec incompatibil). Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Impurităţi între granule?
DA
(1) Verificaţi granulele de impurităţi
NU Petele apar după schimbarea tipului de material prelucrat?
(1) curăţaţi unitatea de injecţie DA
NU Temperatura topiturii iese din intervalul de temperatură prescris?
DA
Reduceţi temperatura topiturii (1) variaţi temperatura cilindrului (-) (2) variaţi viteza melcului (-) (3) reduceţi presiunea de plastifiere
NU Timpul de staţionare a topiturii în cilindru se află în apropierea zonei critice
NU
DA
(1) reduceţi timpul pe ciclu (2) măriţi întarzierea timpului de plastifiere (3) verificaţi dimensionarea unităţii de plastifiere
(1) verificaţi temperatura canalelor calde (2) reduce reclaim content (3) verificaţi compatibilitatea colorantului cu materialul plastic de bază (4) verificati unitatea de plastifiere, sistemul de canale de injecţie si canalele calde , de impurităţi
17.
Pete mate în apropierea gâtului de umplere a piesei
Cauze fizice: -
Petele mate din apropierea gâtului de umplere a piesei sunt cauzate în general de: gâturi de umplere de mici dimensiuni viteze mari de injecţie
Datorită vitezelor mari de injecţie, secţiunea mică a gâtului de umplere a piesei este ocolit şi se formează un strat molecular puternic orientat. Nefiind destul timp de repaus in spatele gâtului de umplere, a topiturii, stratul periferic al acesteia se solidifică, ceea ce de termină orientarea acestuia. Straturile periferice se intind ele crăpând la impact sau la solicitări puternice de forfecare. Topitura fierbinte curge către pereţi şi formează zone zgrunţuroase.
Fig. 17.1 Topitura curge printr-o spărtură a stratului periferic (formare de microzone zbrunţuroase)
Recomandări: Verificati si/sau schimbati setarile masinii, schimbati matrita sau subansamble ale acesteia, incepeti un nou ciclu si parcurgeti diagrama din nou. Poate fi redusă viteza de injecţie?
DA
(1) reduceţi viteza de injecţie sau folosiţi un profil de injecţie lent-rapid
NU Poate fi modificată poziţia gâtului de umplere al piesei?
NU
DA
(1) rotunjiţi tranziţia de la gâtul de umplere spre interiorul cavităţii (2) măriţi diametrul gâtului de umplere (3) modificaţi pozitia gâtului de umplere al piesei *1) (1) creşteţi temperatura topiturii *2) (2) variaţi temperatura pereţilor matriţei
*1)
Gâtul de umplere ar trebui poziţionat în aşa fel încât topitura să nu curgă pe traseu cu margini ascuţite *2) Efectul acestor parametrii este destul de redus
