Fenomene care apar la injectarea materialelor plastice

Fenomenul de inghetareDefinitie: Fenomenul de inghetare apare in timpul injectarii produselordin materiale plastice si se manifesta prin intreruperea fluxului detopitura.Fenomenul de inghetare apare atunci cand: viteza frontului de curgere este prea mica topitura trebuie sa treaca printr-o portiune a piesei cu sectiune mai micadecat cea anterioara.Dac viteza de avansare a frontului de curgere este prea mic, atunci timpul de contact al topiturii de material plastic cu pereii reci ai matriei este prea mare i ca urmare are loc o rcire intens a topiturii ceea ce duce la creterea grosimii stratului superficial solidificat.Solidificarea ntregii grosimi de perete a piesei injectate (efectul de ngheare) are ca urmare aparitia defectului pies incomplet sau pies cu lips.Datorit scderii seciunii de curgere, la aceeai vitez de injectare are loc o mare scdere a vitezei de avansare a frontului de curgere n aceast seciune i ca urmare nghearea acestuia rezultnd piesa cu lips.

Datorit micsorarii seciunii de curgere, la aceeai vitez de injectare are loc o mare scdere a vitezei de avansarea frontului de curgere n aceast seciune i ca urmarenghearea acestuia, rezultnd o piesa cu lips.

Fenomenul de ezitare

Definitie: Fenomenul de ezitare apare la prelucrarea prin injectare si se manifesta prin umplerea mai rapida a cuibului pe portiunile de sectiune mare comparativ cu cele de sectiune micaDatorit diferenelor mari ntre seciunile de curgere la aceeai vitez de injectare are loc o mare scdere a vitezei de avansare a frontului de curgere n zonele cu seciune mic i ca urmare are loc rmnerea lor n urm comparativ cu celelalte fronturi de curgere ceea ce duce la apariia fenomenului de ezitare.Acest fenomen se explic prin faptul c frontul de material avansaez mult mai rapide n zonele cu grosimi mai mari de perei i cu temperaturi locale mai mari, iar n zonele cu perei mai subiri sau mai reci are loc o avansare mult mai lent ceea ce duce la rcirea mai pronunat a fronturilor de curgere i o rmanere n urma celorlalte

Fenomenul de supracompactizareFenomenul de supra-compactizare apare la umplerea cuiburilor matriei atunci cnd fronturile de curgere sunt de dimensiuni diferite. In acest fel zonele cu dimensiuni mai mari se vor umple mai repede si vor fi supracompactizate pana la umplerea zonelor cu dimensiuni mai mici.Datorit diferenelor mari ntre lungimile de curgere i limile de curgere la aceeai vitez de injectare are loc o supra-compactizare a zonei centrale care este deja plin pentru c umplerea este mult mai uoar,n timp ce zonele laterale mai urmeaz a fi umplute.

Fenomenul de intrepatrundereAcest fenomen apare n momentul n care dou fronturi de curgere se ntlnesc din dou direcii opuse i se opresc un interval de timp suficient de mare pentru ca unul dintre fronturi s ajung s se solidifice , iar cellalt nainteaz i curge peste frontul solidificat.Retopirea i sudura fronturilor se realizeaz datorit cldurii generate de frecarea dintre straturile de material.

Un alt fenomen important ntlnit la curgerea topiturii n cuibul matriei este jetul liber. Acesta se refer la tendina topiturii de a intra n cuibul matriei sub forma unui jet fr a atinge suprafeele cuibului matriei din jurul digului i de aceea umplerea cuibului va avea loc prin adunarea jetului din captul n care ajunge n contact cu suprafaa cuibului matriei spre digul matriei ducnd astfel la apariia unor fenomene care duneaz calitii piesei injectate, cum ar fi : linii de sudur, de curgere, turbulene, capcane de aer, goluri, virgule.

Defectele pieselor injectateExist o infinitate de cauze ce pot determina apariia defectelor de injectare a materialelor plastice i ca urmare exista o infinitate de remedii i de metode de eliminare a acestora.Lista defectelor care apar cel mai des are o mare utilitate deoarece s-a observat c n practic un anumit tip de defect are semnificaii diferite pentru diferite persoane inu este interpretat n aceeai manier de acestea. In plus asemnarea foarte mare ntre anumite defecte de injectare dar care au cauze i remedii total diferite poate duce la grave confuzii.Obiectivele :Identificarea principalelor defecte de injectare a materialelor termoplasticeDefinirea si descrierea defectelorAnaliza cauzelor de aparitie a defectelor si a remediilor posibile pentru eliminarea acestoraPete mate

A) Denumire defect: Pete mate, zone mate,B) Descriere defect: Zone mate pe suprafete vizibile bine delimitate

C)Cauze: 1) Perturbarea curgerii materialului plastifiat in reteaua de alimentare si/sau in digul matritei2) Diferente intre vitezele diferitelor fronturi de curgere la injectarea prin mai multe diguri de injectare3) Impingerea in cuib a unei pelicule de material deja solidificat in zonele cu schimbare brusca a directiei de curgere sau variatii bruste de grosimi de peretiD) Remedii:1) Optimizarea digului de injectare si injectrea cu viteze graduale mai intii lent apoi rapid2) Echilibrarea vitezelor fronturilor de curgere la acelasi nivel iar in anumite cazuri injectarea prin mai multe diguri3)Atenuarea si lustruirea zonelor de tranzitie dinreteaua de alimentare si din matrita in zonele de schimbare brusca a grosimiilor de pereti

Pete albe

A)-Denumire defect: Pete albe B)-Descriere defect: Defecte de suprafata a pieselor injectate care apar sub forma unor pete rugoase si albe sub forma de solzi.

C)-Cauze:1)material umed2)temperatura materialului prea ridicata (timp de stationare pe cilindrul de plastifiere si in canalele calde prea lung)D)-Remedii: 1)verificarea procesului de uscare a materialului2)verificarea temperaturii materialului si reducerea timpului de stationare prin cresterea vitezei de dozare

Zgirieturi de suprafata in sensul demularii

A) Denumire defect: Zgirieturi de suprafata B) Descriere defect: Zgirieturi pe suprafetele vizibile ale pieselor injectate in sensul demularii din matrita

C) Cauze: 1) Suprafata superficiala a cuibului matritei este degradata 2) Rigiditatea matritei este prea slaba 3) Deformarea elastica a bacurilor 4) Presiunea interioara in matrita este prea mare D) Remedii: 1)Verificarea suprafetelor cuibului si lustruirea acestora in sensul demularii piesei din matrita 2) Cresterea rigiditatii matritei 3) Optimizarea miscarii bacurilor 4) Diminuarea presiunii interioare a matritei prin: a)comutarea de la presiunea de injectare la cea de mentinere mult mai devreme b)diminuarea presiunii de mentinere c)optimizarea vitezelor de injectare d)cresterea temperaturii materialului in limitele admisibileExfolieri

A)-Denumire defect: Exfoliere sau delaminarea materialuluiB)-Descriere defect: Detasarea sau exfolierea unei pelicule de pe o suprafata intinsa a piesei injectate in special in jurul punctului de injectare.

C)-Cauze:1)tensiuni de forfecare prea mari datorate:a)digului prea micb)vitezei de injectare prea mare 2)contaminarea materialului de baza cu alte materiale plastice incompatibile3)utilizarea unui colorant necorespunzatorD)-Remedii:1)diminuarea tensiunilor de forfecare prin:a)marirea digului de injectareb)reducerea vitezei de injectare2)verificarea puritatii materialului si curatirea unitatii de plastifiere3)folosirea unui colorant corespunzator tipului de material

Contractii pe intreaga suprafata a piesei

A) Denumire defect: Contractii de suprafata B) Descriere defect: Contractia piesei injectate are loc pe suprafete extinse cu exceptia marginilor piesei

C) Cauze:1)indreptarea si concentrarea fibrei de sticla spre extremitatile drumurilor de curgere sau in dreptul liniilor de sudura 2)presiunea de mentinere insuficientaD) Remedii: 1)modificarea drumurilor de curgere si/sau amplasarea liniilor de sudura in zone maiputin critice 2)intirzierea comutarii de la presiunea de injectare la cea de mentinere si crestereapresiunii si a timpului de mentinere

Linii de sudura pronuntate

A) Denumire defect:Linii de suduraB) Descriere defect:Linii pronuntat vizibile si care se simt cu unghia de-a lungul unei linii de sudura.

C) Cauze:1)sudura insuficienta a doua fronturi de curgereopuse datorita:a)vitezelor de injectare prea mici b)grosime de perete prea mica si/sau drum de curgere prea lung2)aerisire insuficienta a matriteiD) Remedii:1)imbunatatirea curgerii materialului prin cresterea temperaturii materialului si a matritei2)cresterea vitezei de injectare3)cresterea grosimii de perete a piesei injectate sau daca este necesar pozitionarea punctelor de injectare astfel incit drumurile de curgere sa fie cat mai reduse4)imbunatatirea aerisirilor din matrita in special la capatul drumului de curgere.

Linii de culoare

A)-Denumire defect: Concentrare de culoare la nivelul liniilor de sudura B)-Descriere defect: Apar la nivelul liniilor de sudura sau in zonele din fata sau in spatele fronturilor de curgere alimentate de un flux de material care nu este continuu

C)-Cauze:1)degradarea pigmentului sau datorita efectului de refractie cauzat de o curgere defavorabila la nivelul liniilor de sudura2)solicitare termica excesiva a materialului in timpul plastifierii acestuia ceea ce determina modificarea nuantei colorantului la nivelul liniilor de sudura 3)oxidarea pigmentului datorita unei aerisiri insuficienteD)-Remedii: 1)modificarea vitezelor de curgere a fronturilor de material 2)diminuarea solicitarilor termice a materialului in timpul plastifierii acestuia 3)imbunatatirea aerisirilor din matrita si eventual deplasarea pozitiilor liniilor de sudura

Linii argintii in sensul de curgere al materialului

A) Denumire defect: Linii argintii datorate umiditatii materialuluiB) Descriere defect: Linii argintii in forma de tufe alungite in forma de U deschis in sensul de curgere al materialului sub o forma atenuata si numai liniara.C) Cauze:Umiditate reziduala excesiva in granulele de materialD) Remedii:1)Verificarea procesului de uscare :temperatura, durata si debitul de uscare2)Verificarea si curatirea filtrului de la uscatorul de material si colorant3)Verificarea sensului de rotire al motorului de aspirare a aerului din circuitulde uscare

Linii argintii extinse pe mari suprafete

A) Denumire defect: Linii argintii in forma de ghiareextinse pe mari suprafeteB) Descriere defect: Linii argintii in forma de ghiare extinse pe mari suprafete si care nu sint datorate umiditatii materialului

C) Cauze:1)Incluziuni de aer in topitura de material plastic2)Cursa de dozare mult prea mareD) Remedii:1)Optimizarea conditiilor de plastifiere prin:a)cresterea contra-presiunii la dozare in limitele admisibileb)diminuarea decomprimarii dupa dozarec)lipirea duzei masinii de injectat de duza matritei cu canale calde2)Utilizarea unei unitati de injectare mult mai mari astfel incit cursa de dozare sa nu depaseasca 3xD3)Urmarirea procesului de plastifiere si cresterea temperaturii pe cilindrul de plastifiere , reducerea vitezei de dozare , cresterea timpului de ciclu si eventual marirea pernei de material de la 0.1xD la 0.2Xd

Linii de curgere concentrice cu punctul deinjectare

A) Denumire defect: Linii de curgere concentrice cu punctul de injectareB) Descriere defect: Linii mate concentrice cu punctul de injectare

C) Cauze: Frontul de curgere a materialului in matrita este stagnat datorita:1)Temperatura materialului este prea mica2)Temperatura matritei este prea mica3)Viteza de injectare este prea micaD) Remedii: Optimizarea vitezei frontului de curgere a materialului in matrita prin:1)Cresterea temperaturii materialului2)Cresterea temperaturii matritei3)Cresterea vitezei de injectare

Linii argintii in forma liniara datorate supraincalzirii

A) Denumire defect: Linii argintii datorate supraincalziriiB) Descriere defect: Linii argintii subtiri in forma unui ac.

C) Cauze: Materialul plastic supus plastifierii a suferit o supraincalzire excesiva datorita:1)temperaturii prea mari pe cilindrul de plastifiere2)timpul de stationare a materialului pe cilindru prea lung3)viteza de dozare prea mare4)sectiunile de curgere prin duza sau prin canalele calde sint prea mici5)stationarea masinii fara diminuarea temperaturii materialuluiD) Remedii: Diminuarea solicitarilor termice a materialuluiplastifiat prin:1-diminuarea temperaturii materialului de pe cilindrul de plastifiere2-alegerea unei unitati de plastifiere mai mari3-reducerea vitezei de dozare4-marirea sectiunilor de curgere a materialului prin duza si prin canalele calde5-respectarea prescriptiilor privind oprirea productiei pe masinile de injectat

Bule mari de gaze

A) Denumire defect: Bule de gazeB) Descriere defect: Mari bule umplute cu aer in interiorul piesei

C) Cauze:1)incluziuni de aer in timpul plastifierii materialului2)utilizarea peste limita maxima a posibilitatilor unitatii de plastifiereD) Remedii:1)verificarea modului de aparitie a incluziunilor de aer in timpul plastifieriiprin:a)cresterea contra-presiunii la dozare in limitele admisibileb)reducerea cursei de decomprimare2)in cazul unei curse de dozare mai mare de 3xD se recomanda utilizareaunei unitati de plastifiere mai mari

Bule mici de gaze

A) Denumire defect: Bule de gaze sau micro-buleB) Descriere defect: Incluziuni de aer sub forma unor bule rotunde de diametru mic dar in numar foarte mare

C) Cauze:1)material umed sau insuficient de bine uscat2)unitate de plastifiere fara degazareD)Remedii:1)verificarea procesului de uscare2)alegerea unui melc cu degazare corespunzatoare sau inlocuirea melculuicu degazare cu unul normal si uscarea corespunzatoare a materialului inainte deprelucrare

Puncte negre

A) Denumire defect: Puncte negre B) Descriere defect: Apar pe suprafetele pieselor injectate puncte de forma sferica cu margini neregulate sau sub defome dreptunghiulare cu unghiuri ascutite si laturi rectilinii.

C) Cauze:1)raderea si/sau exfolierea peliculei de material formata pe suprafata interioara a cilindrului de plastifiere2)contaminarea materialului plastic nou sau din deseuri macinate, cu impuritati

D) Remedii:1)curatirea mecanica a unitatii de plastifiere2)respectarea regulilor de oprire a productiei3)verificarea uzurii unitatii de plastifiere4)verificarea si eliminarea impuritatilor din materialul plasticprin:a)eliminarea prafului din material si macinaturab)curatirea pieselor rebut inainte de macinarec)indepartarea si nemacinarea pieselor rebut care au suferit degradari termice si injectate din materiale umeded)verificarea impotriva contaminarii cu impuritati a sistemelor de uscare si alimentare automata

Diferenta de luciu pe suprafata piesei

A)-Denumire defect: Diferenta de luciu de suprafataB)-Descriere defect: Variatii de luciu de suprafata pe suprafete intinse ale pieselor injectate.

C)-Cauze:1)uzura sau corodarea suprafetelor cuibului matritei2)viteza de injectare prea mica3)diferente mari intre temperaturile intre diferite zone ale matritei datorate unor curgeri sau neetanseitati, fie a unor canale de temperare infundate, sau a unui termoregulator defectD)-Remedii:1)refacerea suprafetelor degradate ale matritei2)cresterea vitezei de injectare3)optimizarea termoregularii matritei prin:a)intretinerea periodica a sistemului de temperare si eliminarea curgerilor de apa sau alte fluideb)imbunatatirea termoregularii prin suplimentarea cu canale de racire,sau prin cresterea debitului fluidului de termoregulare sau schimbarea acestuia