Дефект «свили» – причины и методы его устранения при литье под давлением

Свили – частый дефект готовых деталей, изготовленных методом литья под давлением. К сожалению, красивый «рисунок» в виде разводов или завитков на поверхности изделий – повод отправить их в брак. Основываясь на причинах возникновения, свили разделяют на несколько подвидов – пригарные, влажностные, цветные и воздушные. 

В этой статье мы постараемся разобраться в основных причинах возникновения свилей, а главное – приведем способы для их эффективного устранения. В конце статьи – сводная таблица с методами устранения свилей.

Причины возникновения пригарных свилей:

Пригарные свили представляют собой темно-коричневые или черные рисунки на изделии и располагаются по пути течения расплава недалеко от точки впрыска. Некоторые причины возникновения такого дефекта:

• деградация сырья вследствие пересушивания
• неоднородность материала (различные включения, загрязнения)
• скапливание материала в застойных зонах
• длительное время нахождения материала в материальном цилиндре
• слишком высокая температура расплава

Способы устранения:

Некоторые способы устранения пригарных свилей с учетом возможных причин их появления:

• Деградация сырья вследствие пересушивания

Один из способов предотвращения деградации – использование сушилок с саморегулируемым интеллектуальным режимом: автоматическая адаптация процесса сушки к производственным потребностям путем мониторинга температуры возвратного воздуха. Система сушки поддерживает расход сухого воздуха и воздуха регенерации инвертерами в зависимости от производительности по материалу.

В отдельных случаях на сушильные емкости устанавливаются шиберы, которые перекрывают подачу воздуха в отдельно взятую емкость. В случае, когда температура на входе в емкость и на выходе из нее становится в пределах установленной дельты (устанавливается оператором сушильной системы), интеллектуальная система сушки может снижать объем подаваемого для осушения материала воздуха и в дальнейшем закупоривать ее, если расхода материала с емкости нет.

Подобные системы, как часть автоматизированного производства, обеспечивают снижение энергозатрат на сушку сырья и защищают полимер от физической деградации, приводящей к пригарным свилям.

• Неоднородность (различные включения, загрязнения материала)

При переработке пластмасс (очень часто при работе с полиолефинами) может возникнуть дефект транспортировки материала по трубам – так называемый «ангельский волос». Во время прохождения гранулы по материалопроводам, полимерное сырье нагревается от трения. На стыках труб, на поворотах трассы, гранулы скапливаются и блокируют прохождение по трубе. Постепенно они могут разрушаться, вытягиваться в тонкие нити, которые при попадании вместе с гранулами в материальный цилиндр будут деструктировать и также приводить к пригарным свилям. Чтобы этого избежать, следует проверять систему транспортировки, контролировать глубину вакуума с помощью вакуумного насоса с частотным преобразователем.

• Скапливание материала в застойных зонах

Застойные зоны в сопле или материальном цилиндре со временем приводят к снижению скорости прохождения расплава, увеличивая время термического воздействия на полимер, что приводит к его разрушению. Как следствие – образуются пригарные свили на готовых изделиях.

Рекомендуется проводить регулярную очистку шнека и материального цилиндра при переходе с цвета на цвет и с материала на материал. Например, с помощью очищающей неабразивной жидкости Interkor VP1026 от Buchem Chemie, которая хорошо подходит для очистки узлов пластикации, шнеков, материальных цилиндров, горячеканальных систем, ТПА и экструдеров при переходе с цвета на цвет или смене материала. 

• Длительное время нахождения материала в материальном цилиндре и/или слишком высокая температура расплава

Превышение допустимого времени нахождения полимера в состоянии расплава вызывается некорректным расчётом или неверным подбором узла впрыска для конкретной конфигурации времени цикла и объёма впрыска. В этом случае материал подвергается разрушению, особенно чувствительными являются такие полимеры, как ПВХ и ПА. Для повышения проливаемости при неправильном подборе марки или конструкции пресс-формы часто используется такой метод, как повышение температуры расплава, что, в свою очередь, вызывает ускорение процессов, приводящих к разрушению полимера.

Причины возникновения влажностных свилей (серебрение):

Влажностные свили представляют собой микроканалы, тонкие ворсинки или белесые разводы на поверхности изделия. К частым причинам их возникновения относят:

• высокий уровень остаточной влажности материала после сушки
• длительный промежуток между сушкой и загрузкой
• некорректные параметры сушки

Способы устранения:

• Высокий уровень остаточной влажности материала после сушки

• Длительный промежуток между сушкой и загрузкой

Особенно остро этот фактор встречается при производстве PET-преформ. Высушенный PET очень быстро впитывает влагу из атмосферного воздуха, поэтому важно организовать прямой ввод материала из сушильного бункера в загрузочную горловину, чтобы избежать контакта высушенного материала с атмосферой.

• Некорректные параметры сушки

Причины возникновения цветных свилей:

Цветные свили или свили краски – неравномерно окрашенные полосы протяженной длины или плавные цветовые переходы на поверхностях отлитых деталей в зоне выхода литниковых каналов или в местах острых изломов формы. Причины возникновения данного дефекта:

• неравномерное (негомогенное) смешивание мастербатча с базовым полимером
• несовместимость базового полимера суперконцентрата красителя и основного полимера 
• низкая температура расплава
• термическая деструкция базового полимера или пигмента из-за высокой температуры цилиндра, высокого уровня противодавления или высокой скорости впрыска

Способы устранения:

• Неравномерное (негомогенное) смешивание мастербатча с базовым полимером

Для устранения непрокраса изделия и причины возникновения дефекта, мы возвращаемся к вопросу автоматизации производства. Для дозирования добавок непосредственно на машине можно использовать: классическое дозирование с помощью шнека, роликовое дозирование, дозирующий цилиндр, дисковое дозирование. В случае с многокомпонентной смесью для получения гомогенной смеси и исключения цветных свилей необходимо использовать смеситель.

Для повышения однородности смеси также используются смесительные элементы, являющиеся съёмной или встроенной частью шнека.

• Низкая температура расплава

• Термическая деструкция базового полимера или пигмента из-за высокой температуры цилиндра

Если причиной появления цветных свилей стала высокая температура цилиндра, необходимо снизить нагрев. Также полезным может оказаться уменьшение противодавления и скорости впрыска.

Воздушные свили и причины их возникновения:

Воздушные свили или воздушные «ловушки» представляют собой воздушные пузыри, которые при протекании расплава растягивается по поверхности детали, образуя серебрение за счёт изменения рассеивания падающего света. К причинам их возникновения относят:

• переходы с острыми краями, глубокая гравировка
• наличие низкомолекулярных компонентов с низкой температуростойкостью
• высокая скорость впрыска или высокая декомпрессия
• некорректный дизайн шнека
• некорректный профиль температур в цилиндре

Способы устранения:

• Переходы с острыми краями, глубокая гравировка

В данном случае потребуется доработка пресс-формы – скругление острых краев знаков, канавок и т.д., уменьшение глубины гравировки. Если это невозможно, то нужно рассмотреть возможность впрыска и заполнения формы под другим углом, перекрывающим место дефекта. Возможно, потребуется переместить впускной литник.

• Наличие низкомолекулярных компонентов с низкой температуростойкостью

Если причина воздушной ловушки в этом, необходимо снизить температуру, скорость впрыска, использовать процессинговую добавку или поменять марку материала.

• Высокая скорость впрыска или высокая декомпрессия

Необходимо снизить скорость впрыска, уменьшить скорость обратного хода шнека при декомпрессии и уменьшить декомпрессию. Применить запорное сопло.

• Некорректный профиль температур в цилиндре

Необходимо изменить профиль.

Подводя итог, сведем всю информацию в таблицу.

СКАЧАТЬ ТАБЛИЦУ

Есть вопросы? Напишите нам на почту info@form-nn.ru с пометкой «статья про свили»!