Три види «бульбашок» і чому вони різні
Коли хтось каже, що в його частині є бульбашки, вони зазвичай мають на увазі одну з трьох речей, і змішування їх призводить до пошуку неправильного виправлення.
Повітряні пастки: кишені захопленого повітря, які розплавлений пластик не міг виштовхнути з форми
Порожнечі: вакуумні бульбашки, які утворюються всередині товстих секцій, коли пластик охолоджується та стискається. Прес-форма для ін’єкцій зубчастих передач.
Бульбашки вологи (розпливання): сріблясті смуги або бульбашки, спричинені водою у пластику перед формуванням
Кожен виглядає дещо по-іншому та походить із зовсім іншого джерела. Повітряні пастки виникають через те, що цвіль не може вийти. Пустоти виникають через товстих стінок і усадки. Бульбашки вологи виникають через те, що матеріал не був висушений. Спершу визначте, який у вас є, а потім усуньте цю конкретну причину.
Повітряні пастки: коли цвіль не може вийти
Коли розплавлений пластик потрапляє в порожнину форми, він виштовхує повітря вперед. Це повітря має кудись діватися. Якщо з форми немає місця для виходу повітря, пластик затримує її, і ви отримуєте міхур або пляму опіку в місці стиснення повітря та перегріву.
Це одна з найпоширеніших причин появи бульбашок, і це суто проблема конструкції форми. Технічні ресурси Товариства інженерів із пластмас постійно вказують на те, що недостатня вентиляція є основним джерелом дефектів-газу. Повітря зазвичай потрапляє в пастку в останнє місце для заповнення, часто кут, ребро або дальній кінець шляху потоку.
У проблемах з литтям під тиском газової пастки контрольним знаком є невелика пляма горіння або порожнеча, яка завжди з’являється в тому самому місці, постріл за пострілом. Ця повторюваність говорить вам, що це проблема вентиляції, а не випадковий збій процесу.
Конструкція вентиляції: справжнє рішення для повітряних пасток
Рішення для повітряних пасток полягає в належній вентиляції, що означає надання повітрю, що затрималося, надто вузького шляху для виходу, щоб пластик міг пройти. Правильний дизайн вентиляційних форм для лиття під тиском включає:
Вентиляційні отвори, розміщені в останніх місцях для заповнення, де збирається повітря
Глибина вентиляційного отвору досить мала, щоб випустити повітря, але не пластикова (зазвичай кілька сотих міліметра)
Вентиляційні отвори на виштовхувальних штифтах, які виконують роль шляхів виходу повітря
Вентиляція в нижній частині глибоких ребер і виступів
Правильні вентиляційні канали виводять повітря назовні з форми
Для aПрес-форма для лиття двигуна, зуби шестерні та область між втулкою та ободом є звичайними плямами, які потребують ретельної вентиляції. Під час проектування ми наносимо схему заливки, щоб передбачити, куди потраплятиме повітря, а потім розмістимо там вентиляційні отвори, перш ніж сталь буде розрізана. Додавання вентиляційних отворів можливо, але ніколи не буде настільки чистим, як проектування їх із самого початку.
Чому товсті секції затримують вакуумні бульбашки
Порожнечі бувають різними. Вони не є затриманим повітрям. Це вакуумні бульбашки, які утворюються, коли товстий шматок пластику охолоджується.
Ось що відбувається. Зовнішня частина товстого зрізу спочатку охолоджується і твердне, утворюючи шкіру. Всередині все ще розплавлений. Коли всередині охолоджується, воно стискається, але тверда шкіра зберігає свою форму. Внутрішня частина, що зменшується, відривається від себе і створює порожнисту порожнечу в центрі. Чим товщі розріз, тим гірше.
Класичним кандидатом є редуктор двигуна з товстою втулкою. Втулка є найтовстішою частиною шестерні, тому в ній утворюється порожнеча. ASTM D3417 і відповідні методи-термічного аналізу описують, як кристалічні пластики стискаються під час охолодження, і саме ця усадка є причиною утворення пустот у товстих перерізах.
Рішення для визначення товщини стінок і свердління
Виправлення порожнеч полягає в тому, щоб уникати товстих суцільних секцій. Правила дизайну прості:
Зберігайте товщину стінки якомога рівномірнішою по всій частині
Виріжте товсті частини, щоб вони стали порожнистими, а не суцільними
Там, де неможливо уникнути товстої втулки, змініть її дизайн із серцевиною в центрі та ребрами для міцності
Тримайте ребра на рівні приблизно 60% від основної товщини стінки, щоб уникнути появи нових товстих плям
Ось сценарій, який ми часто бачимо. Клієнт приносить нам шестерню з твердою товстою втулкою, тому що так вона була намальована в САПР. У такому-формованому вигляді втулка щоразу утворює порожнечу. Виправлення полягає в тому, щоб зробити серцевину в центрі втулки та додати опорні ребра, які зберігають міцність, роблячи стіну достатньо тонкою, щоб охолоджуватися без порожнечі. Це зміна дизайну, і це набагато дешевше зробити на екрані, ніж ганятися по формувальній підлозі з налаштуваннями процесу, які ніколи не працюють повністю.
Належне формування для запобігання пустот здебільшого стосується дизайну стін. Обробка може допомогти на краях, але ви не можете надійно обробити вихід із частини, у якій є суцільна товста грудка.
Бульбашки вологи: проблема висихання
Третій вид бульбашок не має нічого спільного з цвіллю. Деякі пластики поглинають вологу з повітря. Якщо ви сформуєте їх без попереднього сушіння, вода перетвориться на пару в бочці, а на поверхні деталі з’являться сріблясті смуги або бульбашки. Цей дефект називається розкосом.
Виправлення просте, але часто пропускається: належним чином висушіть матеріал перед формуванням, дотримуючись рекомендованих постачальником смоли температури та часу. Особливо схильні до цього такі матеріали, як нейлон, ПК та АБС. Якщо ваші бульбашки виглядають сріблястими і здаються розкиданими по поверхні, а не в одному місці, підозрюйте вологість, перш ніж звинувачувати цвіль.
Як ми створюємо прес-форми без пустот
Наш підхід полягає в тому, щоб запобігти виникненню всіх трьох типів бульбашок до формування форми. Під час-перегляду-виробництва ми проводимо аналіз заповнення, щоб передбачити повітряні пастки та розмістити вентиляційні отвори, де збиратиметься повітря. Ми перевіряємо товщину стінок і видаляємо будь-які товсті ділянки, які можуть утворювати порожнечі. І уточнюємо правильну сушку для обраного матеріалу.
Для прецизійних деталей, як-от мотор-редуктор, ця-попередня робота — це те, що забезпечує надійність деталей усюди, а не лише на поверхні. Порожнеча, яку ви не бачите, є найнебезпечнішим видом, тому що вона проходить візуальний огляд і провалюється в польових умовах.
F AQ
Питання: Що спричиняє бульбашки в деталях, виготовлених під тиском?
Відповідь: Є три основні причини. Повітряні уловлювачі створені з форми, яка не може випускати повітря перед потоком пластику. Порожнечі - це вакуумні бульбашки, які утворюються всередині товстих секцій, коли вони охолоджуються та стискаються. Бульбашки вологи походять із формованого пластику, який не був попередньо висушений. Кожен має різні виправлення, тому першим кроком є визначення того, яке у вас є.
З: Як запобігти утворенню повітря під час лиття під тиском?
A: Повітряним пасткам запобігає належна вентиляція у формі. Вентиляційні отвори йдуть там, де збирається повітря, як правило, останнє, що заповнюється, і вони мають такий розмір, щоб випустити повітря, але не пластикові. Хороша вентиляційна конструкція. Робота з формою для лиття під тиском спочатку відображає малюнок заливки, а потім розміщує вентиляційні отвори в точках уловлювачів, перш ніж форму розрізають.
Питання: Чому моя пластикова деталь має порожнечу в товстій частині?
A: Тому що товсті секції охолоджуються нерівномірно. Зовнішня сторона твердне спочатку, а коли ще-розплавлений центр охолоджується та стискається, він відривається й залишає порожнисту порожнечу. Виправлення полягає в тому, щоб вирізати товсту частину, щоб стіна стала однорідною. Це поширене явище в таких деталях, як втулки зубчастих передач, тому добре-сконструйована прес-форма для ін’єкцій двигуна шестерні вставляє всередину втулку, а не залишає її твердою.
З: Чи можуть параметри процесу виправити бульбашки, чи це завжди цвіль?
A: Це залежить від причини. Бульбашки вологи фіксуються підсушуванням матеріалу. Повітряні пастки та порожнечі здебільшого пов’язані з цвіллю та проблемами дизайну, хоча тиск утримання та час охолодження можуть допомогти на полях. Якщо ви використовуєте екстремальні параметри процесу лише для зменшення бульбашок, справжня проблема, як правило, у формі або конструкції деталей.
З: Де я можу знайти виробника прес-форм для двигунів, який запобігає утворенню пустот?
Відповідь: Шукайте постачальника, який проводить аналіз заповнення та переглядає товщину стінки на етапі проектування, перед тим, як різати сталь. Фабрика, яка розробляє вентиляційні отвори та прокладає товсті секції спереду, дасть вам надійні частини. Той, який усуває бульбашки лише після невдачі першого випробування, уже позаду.
Розпочніть проект із формування зубчастих коліс без проблем із бульбашками
Якщо ви купуєте форму для лиття під тиском двигуна шестерні або будь-яку деталь із товстими секціями та вимогами до функціональної міцності, час для запобігання бульбашок і пустот припадає на проектування, а не після першого випробування. Надішліть нам свою деталь, і ми проведемо безкоштовний дизайн-для-перевірки виробництва.
