Oorzaken en oplossingen voor spanningsmarkeringen bij spuitgegoten onderdelen

I. Definitie en manifestaties van stressmarkeringen

Stressmarkeringen in spuitgegoten onderdelen zijn oppervlaktedefecten veroorzaakt door gelokaliseerde spanningsconcentratie, die verschijnen als glanzende of ongelijke textuur. Veel voorkomende locaties zijn:

1. Visuele discrepanties : Meer opvallend op donkere onderdelen, die lijkt op "spooklijnen" of ongelijke schaduw.
2. Positionele kenmerken : Komen vaak voor in de buurt van stroomuiteinden, laslijnen en gebieden met ongelijke koeling.

II. Root Oorzaakanalyse

1. Schimmelontwerpfouten

• Onjuist poortontwerp : Kleine poorten of slechte plaatsing leiden tot hoge afschuifsnelheden en temperatuurgradiënten.
• Abrupte wanddikte verandert : Diktevariaties van meer dan 30% veroorzaken ongelijke krimp (bijv. Dunwandige gebieden beperken de contractie, het genereren van trekspanning).
• Onvoldoende ventilatie : Gasvallen bij afscheidslijnen of stroomuiteinden creëren gelokaliseerde oververhitting en stroomturbulentie.
• Scherpe hoeken en ribontwerp : Hoge stroomweerstand bij scherpe hoeken; Ribben dikker dan 40% -60% van de dikte van de hoofdwand verstoren de koeluniformiteit.

2. Problemen met de procesparameter

• Overmatige injectiesnelheid/druk : Hoge schuifspanning en moleculaire oriëntatie verhogen de restspanning.
• Temperatuurmisbeheer : Lage smelttemperatuur of ongelijke vormkoeling (bijv. Slecht ontworpen koelkanalen) versterkt krimpverschillen.
• Onvoldoende verpakkingsdruk : Korte verpakkingstijd of lage druk kan niet compenseren voor krimp, waardoor zinkmarkeringen en spanningsmarkeringen in dikke secties worden veroorzaakt.

3. Materiële kenmerken

• High Smelt Flow Index (MFI) : Overmatig vloeiende materialen bevorderen moleculaire oriëntatie en ongelijke krimp.
• Kristalliniteitseffecten : Kristallijne materialen (bijv. PP, PA) zijn gevoelig voor koelsnelheden; Dikke muurgebieden ontwikkelen kristalliniteitsverschillen.
• Additieve segregatie : Vulstoffen zoals glasvezels verzamelen zich bij stroomuiteinden, verzwakkende grensvlakbinding.

4. Productontwerpbeperkingen

• Niet-uniforme wanddikte : Voorbeelden zijn laptop-achterkantjes met 40% -60% diktevariaties.
• Slechte plaatsing van laslijn : Stressmarkeringen vormen zich wanneer laslijnen samenvallen met cosmetische oppervlakken.

Iii. Uitgebreide oplossingen

1. Optimalisatie van schimmelontwerp

• Poortaanpassingen : Vergrotende poorten (bijvoorbeeld 1,5 mm → 2,0 mm); Adopteer ventilator of overlappen poorten om afschuiving te verminderen.
• Geleidelijke dikteovergangen : Voeg radii (≥0,5 × wanddikte) toe bij abrupte veranderingen; Case studies tonen 80% vermindering van stressmarkering.
• Verbeterde ventilatie : Voeg ventilatieslots toe (0,02-0,04 mm diepte) aan stroomuiteinden; Gebruik poreus staal of voeg ventilatieopeningen in.
• Conforme koeling : Implementeer conforme koelkanalen om de temperatuurvariatie te beperken tot ± 5 ° C.

2. Procesaanpassingen

• Temperatuurregeling : Verhoog de smelttemperatuur met 10-20 ° C (bijv. PA66: 270 ° C → 290 ° C) en schimmeltemperatuur met 20-30 ° C (bijv. ABS: 60 ° C → 80 ° C).
• Multi-fase injectie : Begin met lage snelheid (30% -50% max) voor initiële vulling en schakel vervolgens over naar hoge snelheid; Stel de verpakkingsdruk in op 70% -90% injectiedruk.
• Verlengde verpakkingstijd : Verhoog van 2s naar 4s om krimp en restspanning te verminderen.

3. Materiële wijzigingen

• Materialen met lage versterken : Voeg 30% talk toe aan PP, waardoor de krimp van 1,8% tot 0,8% wordt verminderd.
• Flow -additieven : 0,1%-0,5%smeermiddelen op siliconen gebaseerde smeermiddelen lagere smeltviscositeit met 10%-20%.
• Vezelcompatibiliteit : Behandel glasvezels met koppelingsmiddelen om grensvlakstress te minimaliseren.

4. Na verwerking en testen

• Glans : PC-onderdelen die gedurende 2 uur bij 120 ° C zijn gegloeid, elimineer 60% -80% interne spanning.
• Stressdetectie : Gebruik gepolariseerd licht of oplosmiddel onderdompeling (bijv. ABS in ijsazijn gedurende 2 minuten) voor kwalitatieve analyse.

IV. Casestudy

Geval 1: Stressspeelpistool voor speelgoedpistool

• Probleem : PP 10% GF -onderdeel vertoonde spanningsmarkeringen op ribben (50% dikte verschil).
• Repareren : Verminder de ribdikte tot 40% van de hoofdwand; voeg radii toe; lagere verpakkingsdruk (80MPa → 60MPa); Verhoog de schimmeltemperatuur (60 ° C → 80 ° C).
• Resultaataat : 100% eliminatie; De opbrengst nam toe van 70% tot 95%.

Case 2: Laptopbedekking Stressmerken

• Probleem : PC ABS -deel had spanningsmarkeringen vanwege een muur van 0,9 mm/1,5 mm.
• Repareren : Verplaatsen van de poort om eerst dikke gebieden te vullen; verhoog de schimmeltemperatuur (90 ° C → 110 ° C); Breid de verpakking uit tot 6s.
• Result : 90% reductie; 98% cosmetische passpercentage.

V. Samenvatting

Mitigatie van stressmarkering vereist multidisciplinaire optimalisatie:

1. Preventief ontwerp : Beperk variatie van de wanddikte (≤20%); Gebruik radii en evenwichtige lopers.
2. Precisieverwerking : Gradiënttemperatuur/drukregeling met voldoende verpakking.
3. Materiële selectie : Prioriteit geven aan low-shrinkage, high-flow materialen; Gebruik modificatoren indien nodig.
   Systematische verbeteringen verbeteren de esthetiek, mechanische prestaties en kostenefficiëntie.