Smršťování vstřikováním a řešení

Nov 27, 2025

Zanechat vzkaz

 

Smršťování vstřikováním a řešení

Svarové linie a řešení

Vzduchové bubliny (kavitace) a roztoky

Deformace (deformace) a řešení

During injection molding

 

Při vstřikováníPokud je v určitých oblastech dutiny formy generován nedostatečný tlak, tlustší oblasti plastového dílu se smršťují pomaleji, jak se tavenina začíná ochlazovat, což vytváří tahové napětí. Pokud je povrchová tvrdost součásti nedostatečná a nedochází k doplňování taveniny, povrch součásti se pod napětím natáhne. Tento jev se nazývá smrštění, jak ukazuje obrázek 3-8.

Ke smrštění často dochází v oblastech, kde se tavenina hromadí v dutině formy, a v tlustostěnných oblastech součásti, jako jsou spoje mezi výztužnými žebry, opěrnými pilíři a povrchem součásti.

Smrštění na povrchu vstřikovaných dílů ovlivňuje nejen jejich vzhled, ale také snižuje jejich pevnost. Smrštění úzce souvisí s typem použitého plastu, procesem vstřikování a strukturou dílu a formy.

 

During injection molding

Obrázek 3-8 Fenomén smrštění výrobků

Plastové suroviny:

Různé plasty mají různé míry smrštění. Obecně jsou suroviny, které jsou náchylné ke smršťování, většinou krystalické plasty (jako nylon, polypropylen atd.). Během procesu vstřikování, kdy se krystalické plasty zahřívají a stávají se tekutými, jsou molekuly uspořádány náhodně. Při vstřikování do chladnější dutiny formy se plastové molekuly postupně úhledně uspořádají a vytvoří krystaly, což má za následek velké objemové smrštění. Jeho velikost je menší než zadaný rozsah, což je takzvané -stažení.

 

Proces vstřikování:

Vstřikování, smršťování může nastat v důsledku nedostatečného přídržného tlaku, pomalé rychlosti vstřikování, nízké teploty formy nebo materiálu nebo nedostatečné doby přidržení.

Proto je při nastavování parametrů procesu vstřikování nezbytně nutné zkontrolovat, zda jsou podmínky formování správné a zda přídržný tlak je dostatečný k zabránění smrštění. Obecně prodloužení doby zdržení zajišťuje, že produkt má dostatek času na ochlazení a doplnění taveniny.

 

Plastové díly a struktura formy

Základní příčina smrštění spočívá v nerovnoměrné tloušťce stěny plastových výrobků. Typickým příkladem je, že ke smrštění velmi pravděpodobně dochází na plochách výztužných žeber a opěrných pilířů. Kromě toho má na výrobek významný vliv také konstrukce žlabu formy, velikost brány a chladicí účinek. Protože plasty mají nízkou kapacitu přenosu tepla, ochlazování je tím pomalejší, čím dále od stěny dutiny. Dutinu by proto mělo v tomto místě vyplnit dostatečné množství taveniny. To vyžaduje, aby šroub vstřikovacího stroje zabránil zpětnému toku a snížení tlaku během vstřikování nebo držení. Pokud je navíc žlab formy příliš úzký, příliš dlouhý nebo vtok je příliš malý a ochlazování je příliš rychlé, polo{6}}ztuhlá tavenina zablokuje žlab nebo vtok, což způsobí pokles tlaku v dutině a povede ke smrštění produktu.

Ve skutečnosti mají různé plasty různé míry smrštění. Tabulka 3-2 ukazuje rychlosti smrštění běžných plastů.

 

Tabulka 3-2 Míra smrštění běžných plastů:

Kód Název materiálu (anglicky) Míra smrštění (%) Kód Název materiálu (anglicky) Míra smrštění (%)
GPPS Univerzální polystyren (PS) 0.5 KABINA Acetát butyrát celulózy 0.5 ~ 0.7
HIPS Vysoce houževnatý polystyren 0.5 PET Polyethylentereftalát (polyester) 2.0 ~ 2.5
SAN Styren akrylonitril (AS) 0.4 PBT Polybutylen tereftalát 1.5 ~ 2.0
ABS Akrylonitrilbutadienstyren 0.6 PC Polykarbonát 0.5 ~ 0.7
LDPE Polyetylen s nízkou hustotou 1.5 ~ 4.5 PMMA Polymethylmethakrylát (akryl) 0.5 ~ 0.8
HDPE Polyethylen s vysokou hustotou 2 ~ 5 PVC Pevné PVC 0.1 ~ 0.5
PP Polypropylen 1 ~ 4.7 PVC Pružné/měkké PVC 1 ~ 5
PA66 Nylon 66 0.8 ~ 1.5 PU Polyuretan (PU pěna, strukturální pěna) 0.1 ~ 3
PA6 Nylon 6 1.0 EVA Ethylenvinylacetát 1.0
PPO Polyfenylenoxid (modifikovaný PPO) 0.6 ~ 0.8 PSF Polysulfon 0.6 ~ 0.8
POM Polyoxymethylen (acetal) 1.5 ~ 2.0      

 

Příčiny a řešení smrštění jsou uvedeny v tabulce 3-3:

Analýza problému (jevy defektů) Metody řešení
① Nedostatečné naplnění formy (krátký záběr) ① Zvyšte tekutost taveniny
A. Teplota pryskyřice je příliš nízká A. Zvyšte teplotu sudu
b. Nedostatečný vstřikovací tlak b. Zvyšte vstřikovací tlak
C. Rychlost vstřikování je příliš nízká nebo setrvání příliš brzy C. Zvyšte rychlost vstřikování / prodlužte dobu prodlevy
d. Teplota formy je příliš nízká d. Zvyšte teplotu formy (nebo prodlužte dobu chlazení)
E. Příliš malý nebo příliš tenký jezdec/brána (nadměrný odpor) E. Zvětšete vodicí lištu a bránu nebo zkraťte délku vodicí lišty
F. Zachycování vzduchu nebo špatné větrání F. Přidejte ventilační otvory nebo vylepšete ventilaci
G. Nadměrné uvolňovací činidlo nebo kontaminace G. Vyčistěte dutinu formy, odstraňte přebytečný separační prostředek
  h. Snižte zpětný tlak nebo snižte rychlost šroubu
② Flash (otřepy) ② Snižte tekutost taveniny
③ Propady / prázdná místa (prohlubeň povrchu) ③ Řízení krystalinity (chlazení)
④ Příliš zřetelné svarové linie (slabé svarové linie) ④ Zvyšte teplotu taveniny, když se vytvoří svarové linie
⑤ Deformace / Deformace (ohýbání části) ⑤ Prodlužte dobu držení a chlazení
⑥ Vlnky vody / Stříbrné pruhy (značky průtoku) ⑥ Pryskyřici řádně vysušte
⑦ Křehkost / Nízká rázová houževnatost ⑦ Snižte nerovnoměrnost tloušťky (test vyvážení výfukových plynů)
⑧ Opotřebení šroubu nebo hlavně (nadměrný střih) ⑧ Kontrolujte a ověřte obsah vlhkosti pryskyřice
⑨ Špatná rozměrová přesnost (nestabilní velikost) ⑨ Znovu potvrdit a zlepšit odvzdušnění formy
⑩ Nadměrné smrštění nebo dodatečné{0}stažení ⑩ Standardizujte teplotu válce, protitlak, rychlost šneku a dávkování

 

Nárazy a řešení

 

Poté, co byl produkt vyjmut z formy, docházelo v určitých specifických místech k místnímu nárůstu objemu a expanzi, jak je znázorněno na obrázku 3-9.

 

During injection molding

 

Bublinky v plastových dílech nastávají, protože neúplně chlazený a vytvrzený plast uvolňuje plyn pod vnitřním tlakem, což způsobuje roztahování dílu. Ke zlepšení této vady lze přijmout následující opatření:

① Efektivní chlazení. Metody zahrnují snížení teploty formy, prodloužení doby otevření formy a snížení teploty sušení a plastifikace plastu.

② Snížení rychlosti plnění formy, zkrácení cyklu formování a snížení odporu proudění.

③ Zvýšení přídržného tlaku a prodloužení doby přidržení.

④ Vylepšení struktury součásti, aby se zabránilo lokalizovaným oblastem nadměrné tloušťky nebo významným odchylkám v tloušťce.

③ Pokud jde o konstrukci struktury součásti: snižte nekonzistence tloušťky a zajistěte co nejvíce rovnoměrnou tloušťku stěny; vyhněte se ostrým rohům, abyste zabránili zachycení vzduchu.

Pokud jde o konstrukci formy: přidejte odvzdušňovací kanály v místě konečného plnění taveniny; přepracovat systém vtoků a vtoků; ujistěte se, že větrací otvory jsou dostatečně velké, aby umožnily dostatek času a prostoru pro únik plynu.

Podmínky procesu: Snižte konečnou rychlost vstřikování; nastavit přiměřenou teplotu formy a prodloužit dobu otevření formy; optimalizovat vstřikovací tlak a přídržný tlak; snížit zatahování šroubu, aby se zabránilo nasávání vzduchu během zatahování a unášení do dalšího cyklu formy, a snížení teploty materiálu.

 

Smrštění (vakuová bublina) a jeho řešení

 

Smršťovací dutiny, známé také jako vakuové bubliny nebo dutiny, se obecně objevují v oblastech plastových dílů, kde se hromadí velké množství taveniny. Vznikají nedostatečným doplňováním taveniny při ochlazování a smršťování. Jak je znázorněno na obrázku 3-10, smršťovací dutiny se často vyskytují v silnostěnných oblastech plastových dílů, jako jsou průsečíky výztužných žeber nebo opěrných pilířů s povrchem součásti.

 

During injection molding

Obrázek 3-10 Smršťovací dutiny objevující se na plastové části

 

Ke smršťovacím dutinám v plastových dílech dochází, protože při tuhnutí taveniny se objem v silnějších oblastech zmenšuje pomaleji a vzniká tahové napětí. Pokud je povrchová tvrdost součásti nedostatečná a není k dispozici tavenina, která by ji doplnila, vytvoří se uvnitř dutiny. Příčina smršťovacích dutin je podobná jako u smrštění (nebo kavitace), ale rozdíl je v tom, že smršťování má za následek povrchové prohlubně, zatímco smršťovací dutiny tvoří vnitřní dutiny. Smršťovací dutiny se obvykle vyskytují v tlustostěnných oblastech a souvisí hlavně s rychlostí ochlazování formy. Různé rychlosti ochlazování taveniny ve formě mají za následek různé stupně smrštění na různých místech. Pokud je teplota formy příliš nízká, povrch taveniny se rychle ochlazuje a táhne teplejší taveninu v silnějších stěnách směrem k okolním povrchům, což vede ke smršťovacím dutinám.

Smršťovací dutiny v plastových dílech mohou ovlivnit jejich pevnost a mechanické vlastnosti. Je-li díl průhledný, mohou jeho vzhled ovlivnit také smršťovací dutiny. Klíčem ke zlepšení smršťovacích dutin je kontrola teploty formy.

 

Příčiny a řešení pro smršťovací dutiny jsou uvedeny v tabulce 3-4:

Analýza problému (příčina závady) Metody řešení
① Teplota formy je příliš vysoká ① Používejte správně regulátor teploty formy, snižte teplotu formy
② Stěna produktu je příliš tenká nebo žebra/nálitky jsou příliš silné ② Upravte design produktu, ujistěte se, že tloušťka stěny je jednotná
③ Velikost brány je příliš malá nebo nesprávná poloha ③ Zvětšete bránu nebo změňte polohu brány (použijte silnější oblast stěny)
④ Příliš dlouhý nebo příliš tenký běhoun (nadměrné chlazení taveniny) ④ Zkraťte délku kolejnice nebo zvyšte průměr kolejnice
⑤ Příliš nízký vstřikovací tlak nebo příliš pomalá rychlost vstřikování ⑤ Zvyšte vstřikovací tlak nebo rychlost vstřikování
⑥ Příliš nízký přítlak nebo nedostatečná doba přidržení ⑥ Zvyšte přítlak, prodlužte dobu držení
⑦ Délka toku materiálu je příliš dlouhá nebo nedostatečná ⑦ Zvětšete otvory pro chlazení nebo otvory pro chladicí vodu
⑧ Příliš nízká teplota taveniny nebo nedostatečná teplota sudu ⑧ Zvyšte teplotu taveniny nebo zvyšte teplotu topné zóny
⑨ Příliš dlouhá doba chlazení ⑨ Zkraťte dobu vnitřního chlazení, použijte rychlé chlazení ve formě
⑩ Teplota chladicí vody je příliš nízká (přechlazení) ⑩ Zvyšte teplotu vody, zabraňte přechlazení plísně
⑪ Nízký protitlak (nízká hustota pryskyřice) ⑪ Přiměřeně zvyšte zpětný tlak, zvyšte hustotu pryskyřice
⑫ Nadměrný smyk šroubu nebo tepelná degradace pryskyřice ⑫ Odstraňte/vyčistěte šroub a válec, znovu zkalibrujte teplotu

 

Okrajové otřepy (otřepy, ořezy) a řešení

 

Když je roztavený plast vytlačován z dělicí plochy formy a odlupuje se od okraje hotového výrobku, tento jev se nazývá záblesk, také známý jako otřepy nebo jednoduše záblesk, jak je znázorněno na obrázcích 3-11.

 

During injection molding

Obrázek 3-11 ukazuje jev přetečení na plastové části.

Flash je vážný problém kvality při vstřikování. Pokud se záblesk oddělí a přilne k dělicímu povrchu formy a není včas vyčištěn, následné zablokování formy závažně poškodí dělicí povrch, což povede k novému záblesku. Proto je třeba věnovat zvláštní pozornost výskytu záblesků během procesu vstřikování.

Existuje mnoho důvodů, proč během vstřikování dochází k otřesům, jako je nadměrný vstřikovací tlak, příliš vysoká koncová{0}}rychlost vstřikování, nedostatečná upínací síla, opotřebení otvorů vyhazovacích kolíků nebo kluzných bloků, nerovné dělicí plochy formy (s mezerami) a plasty s příliš nízkou viskozitou (jako je nylon).

 

Tabulka 3-5 Příčiny a řešení přetečení:

Analýza problému (příčina závady) Metody řešení
① Teplota taveniny nebo teplota formy je příliš vysoká ① Snižte teplotu taveniny a teplotu formy
② Příliš vysoký vstřikovací tlak nebo příliš vysoká rychlost vstřikování ② Snižte vstřikovací tlak nebo snižte rychlost vstřikování
③ Příliš vysoký tlak (přeplnění) ③ Snižte přídržný tlak
④ Špatné uložení mezi formovacími deskami nebo špatná přesnost formy ④ Zkontrolujte/opravte formu nebo zlepšujte přesnost upnutí formy
⑤ Nedostatečná upínací síla (produkt má otřepy podél dělicí linie) ⑤ Zvyšte upínací sílu
⑥ Nadměrně tvarované-při namáhání na povrchu produktu ⑥ Použijte formovací stroj s větší upínací silou
⑦ Nevyváženost brány způsobující nerovnoměrné plnění ⑦ Vyvažte brány
⑧ Deformace formy nebo poškození dělicí plochy (např. promáčkliny) ⑧ Opravte dutinu formy nebo zvyšte tloušťku formy
⑨ Nadměrné řezání brány (příliš nízká poloha brány) ⑨ Před injektáží zvedněte řeznou pozici brány
⑩ Poškození nebo snadné opotřebení materiálu formy ⑩ Vyberte materiál formy odolnější proti opotřebení{{0} a proveďte tepelné zpracování
⑪ Příliš nízké smrštění plastu (např. materiály PA, PP) ⑪ Vyměňte za pryskyřici s vyšším smrštěním nebo přidejte plnivo
⑫ Přítomnost cizích látek nebo škrábanců uvnitř dutiny formy ⑫ Vyčistěte dutinu formy a opravte/vyměňte poškozená místa