¡Este artículo explica la deformación y el alabeo de las piezas de plástico de la manera más clara! (1）
Antecedentes: El alabeo se refiere a la desviación de la forma de la pieza moldeada de la forma de la cavidad del molde, y es uno de los defectos comunes en los productos de plástico. Hay muchas causas de alabeo, y confiar únicamente en los parámetros del proceso a menudo es insuficiente. Basado en datos relevantes y experiencia práctica, este documento analizará brevemente los factores que afectan el alabeo en las piezas moldeadas por inyección.
Análisis del alabeo del producto: Esta sección explora y estudia las causas del alabeo y la deformación del producto, analiza las diferentes causas y propone contramedidas correspondientes. Basado en el análisis y la discusión existentes, proporciona una referencia para el desarrollo de nuevos modelos posteriores.
Referencia del nuevo modelo: A través de la comprensión del análisis y las contramedidas del alabeo, proporciona una referencia para el desarrollo de nuevos modelos posteriores.
Análisis de las causas de la deformación por alabeo en productos plásticos
Factores que afectan la deformación por alabeo en productos plásticos
Deformación de productos plásticos
I. Estructura del molde: 1. Sistema de compuertas 2. Sistema de enfriamiento 3. Sistema de expulsión
II. Etapas de moldeo: 1. Etapa de plastificación 2. Etapa de llenado y enfriamiento 3. Etapa de desmoldeo
III. Contracción del producto
IV. Tensión residual
V. Inserciones metálicas
El plan es analizar los factores clave 1-5 en el siguiente orden:
1. Factores 1, 2 y 3 en la estructura del molde
2. Factores 4 y 5 en la etapa de moldeo
Análisis detallado de las causas del alabeo y la deformación en productos plásticos
Análisis detallado de los factores que afectan el alabeo y la deformación en productos plásticos
Sistema de compuertas: La ubicación, la forma y el número de compuertas en el molde de inyección afectan el estado de llenado del plástico dentro de la cavidad del molde, lo que lleva a la deformación de la pieza de plástico.
Sistema de enfriamiento: Las velocidades de enfriamiento desiguales durante la inyección resultarán en una contracción desigual de la pieza de plástico. Esta diferencia en la contracción conduce a la generación de momentos de flexión, causando alabeo.
Sistema de expulsión: El diseño del sistema de expulsión afecta directamente la deformación de la pieza de plástico.
Etapa de llenado y enfriamiento: Durante este proceso, la temperatura, la presión y la velocidad interactúan, impactando significativamente la calidad de la pieza de plástico y la eficiencia de la producción.
Etapa de desmoldeo: Las fuerzas de desmoldeo desiguales, el movimiento inestable del mecanismo de expulsión o el área de expulsión incorrecta pueden causar fácilmente la deformación del producto.
Análisis detallado de las causas del alabeo y la deformación en productos plásticos
Al analizar las causas del alabeo y la deformación, inevitablemente preguntamos:
¿Por qué la ubicación, el tipo y el número de compuertas en el molde afectan la deformación del producto?
¿Por qué la velocidad de enfriamiento de la pieza de plástico conduce a la deformación del producto? ¿Cómo podemos asegurar que el enfriamiento cumpla con nuestros requisitos?
¿Por qué el diseño del sistema de expulsión afecta el grado de deformación? ¿Qué diseño minimiza este efecto?
¿Por qué la temperatura, la presión y la velocidad de inyección afectan el grado de deformación? ¿Cómo podemos lograr un equilibrio entre estos tres factores?
¿Por qué la fuerza de desmoldeo, el mecanismo de expulsión y el área de expulsión afectan la deformación? ¿Cómo podemos obtener el resultado deseado?
¿Cómo influyen otros factores en el alabeo y la deformación del producto?
Análisis del flujo de plástico
Sistema de compuertas
Durante el moldeo por inyección, el flujo de plástico fundido dentro de la cavidad del molde se ve influenciado por el hecho de que la temperatura de las paredes de la cavidad del molde es generalmente más baja que el punto de fusión del plástico. Por lo tanto, el material fundido comienza a enfriarse desde el momento en que entra en la cavidad del molde. Una capa de material fundido en contacto con la pared del molde forma una capa exterior estacionaria (capa congelada), mientras que el interior permanece como material fundido más caliente (capa de flujo).
La tasa de contracción de moldeo del plástico varía según la dirección del flujo; la tasa de contracción en la dirección del flujo es mucho mayor que la perpendicular a la dirección del flujo (anisotropía de la tasa de contracción).
El rojo representa el plástico fundido, el azul representa la capa solidificada y la flecha roja indica la dirección de la transferencia de calor.
Cuanto mayor sea la distancia de flujo, mayor será la tensión interna causada por el flujo y la compensación de contracción entre la capa congelada y la capa de flujo central; por el contrario, cuanto menor sea la distancia de flujo, menor será el tiempo de flujo desde la compuerta hasta el final de la pieza, lo que resulta en una capa congelada más delgada durante el llenado del molde, una tensión interna reducida y una reducción significativa del alabeo.
Análisis del flujo de plástico
Tomando como ejemplo el B77 MID FRAME, la primera versión del diseño incluía la ubicación y el número de compuertas, como se muestra en la Figura A. Debido a la larga longitud de flujo y la estructura débil, se encontró una deformación excesiva en el lado largo después del moldeo de prueba, lo que no cumplía con los requisitos del cliente. Después de la modificación, se ajustó el número y la ubicación de las compuertas, como se muestra en la Figura B, mejorando eficazmente el problema de la deformación.
Las compuertas 1, 2, 3 y 4 son más largas que las demás.
Agregar dos compuertas más resultó en una longitud de flujo más equilibrada.
Análisis de la temperatura, la presión y la velocidad de inyección: Basándonos en nuestro análisis previo del flujo de plástico, sabemos que la presión tiene un impacto significativo en el llenado del material, la contracción y la deformación por tensión. Entonces, ¿qué presión de inyección es apropiada?
Como se muestra en el diagrama, una mayor presión en la entrada de la cavidad del molde conduce a un mayor gradiente de presión (caída de presión por unidad de longitud de flujo). Esto aumenta la longitud de flujo del material fundido, lo que requiere un aumento de la presión de entrada para mantener el mismo gradiente de presión y mantener la velocidad del polímero fundido.
Diagrama: Relación entre la presión y el sistema de suministro de material fundido y la cavidad del molde
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