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PCB工藝 塑料射出后成品發(fā)生縮水、凹陷的原因與解決方法

2020-05-19 12:01:49 795

首先要了解,大部分物體都有所謂「熱脹冷縮」的現象,塑料制品也是一樣,塑料射出時(shí)必須使用高溫來(lái)熔融樹(shù)脂,注塑入模具后,冷卻塑形。 所以塑料制品從模具內成型后一定會(huì )有縮水(shrinkage)的情形發(fā)生,這本來(lái)就是天經(jīng)地義的事,而且所有的塑料原料的規格書(shū)中也都會(huì )注明其縮水率,更專(zhuān)業(yè)的還會(huì )提供橫向及縱向的縮水率。


所以一般我們看到的塑料縮水問(wèn)題應該是屬于局部縮水不均所造成的外觀(guān)現象,另外兩種現象:「射不飽料」與「包風(fēng)」,則因為外觀(guān)現象與「局部縮水不均」相似,所以也常被歸為「縮水」問(wèn)題。


下面就針對這三種不同原因所造成的縮水、凹陷現象,說(shuō)明其原因與解決方法(這里的部份數據來(lái)自網(wǎng)絡(luò )收集,有些則是自己的經(jīng)驗整理):


1. 射不飽料


塑料模腔內填料不足所造成的縮水,通常是由于入料量不足所引起,而入料量一般又由于射出壓力、或是塑料制品的剖面太厚或厚薄不均差異太大所造成。


其慣用的解決的方法通常如下,目的就是增加注膠量:


增加射出的壓力、延長(cháng)射出的時(shí)間。(架設同一模具,射出壓力小的條件,比射出壓力大的容易縮水。)


增加入料量。


提高保壓、延長(cháng)保壓時(shí)間。(假設相同的模具結構,離注澆口遠的地方比較容易發(fā)生縮水的問(wèn)題,因為距離注澆口越遠,其注塑壓力就越小,注塑的時(shí)候就很難保壓,自然也就所得厲害些。


加大料道澆口尺寸。


將料口移到容易縮水的地方


加快射出的速度。有些模具沒(méi)有預熱的系統,這時(shí)候必需要加快塑料射出的速度,以防止塑料在模具中過(guò)早冷卻,以致于阻擋了后續的注膠量。


降低射出速度。適用在有預熱系統的模具,目的是讓塑料可以完全注塑到模據內的每個(gè)地方。


通過(guò)肉厚的部位時(shí)減速。


2. 包風(fēng)


「包風(fēng)」是因為空氣無(wú)法有效逃離模腔以致塑料無(wú)法有效注射入模具中的某個(gè)角落所形成的缺料問(wèn)題。 一般「包風(fēng)」最常用的解決方法就是增加逃氣孔(vent),但是逃氣孔的地方久了會(huì )容易生成毛邊(flash)。


下列的手法也可以改變「包風(fēng)」的位置或降低包風(fēng)的現象:


降低射出的速度。 讓空氣可以有時(shí)間可以逃離模腔內,也可以將低轉角的地方射不飽料的問(wèn)題,適合用在有預熱系統的模具。


改變注膠道口的位置。 讓塑料料在模具內流動(dòng)的路徑改變,空氣殘留的位置也會(huì )跟著(zhù)變化。


3.塑料射出后冷卻速率不均勻


大部分的物體都有所謂「熱脹冷縮」的現象,塑料成品也是一樣,依照一定的縮水率,塑料肉越厚的地方其縮水的尺寸也會(huì )越大。


想象一塊厚2.0cm的圓條狀塑料成品射出后,塑料外圍的地方因為接觸空氣,所以會(huì )先冷卻,體積也最先縮小,但是塑料成品中間的溫度因為被包在里面,所以一時(shí)還無(wú)法冷卻下來(lái),這時(shí)候外邊已經(jīng)開(kāi)始冷卻的部份因為體積縮小了,就會(huì )去拉扯內部還沒(méi)冷卻的塑料部份,所以越晚冷卻的地方,其體積就會(huì )變得越少。 結果就是在其上下夾層的中間內外兩個(gè)圓圈的地方產(chǎn)生縮水痕。

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把這樣的觀(guān)念應用在某些塑料成品厚薄不均且相差很大的設計上,比如說(shuō)一片5cm見(jiàn)方的成品,一樣給它厚2cm好了,其外面的四周正中心處長(cháng)了一道0.5cm厚0.5cm寬的凸緣。 比較薄的地方(0.5cm × 0.5cm凸緣)會(huì )先冷卻,體積也跟著(zhù)縮小定型,可是比較厚的地方(中間5cm × 5cm )則在之后才慢慢冷卻下來(lái),體積也跟著(zhù)縮小,這時(shí)候就縮水就會(huì )發(fā)生上下兩面正中間的表面,因為外凸緣的地方已經(jīng)先冷卻下來(lái)了,沒(méi)有地方偷肉,只好偷上下表面的肉了。


針對這類(lèi)因為塑料射出后冷卻速率不均勻所造成的縮水問(wèn)題,其解決方法有:


延長(cháng)冷卻時(shí)間。有些模具會(huì )設計冷卻用的水路,水路的位置最好安置在塑料肉比較厚的地方,也可以延長(cháng)在模具內的冷卻時(shí)間。 目的都是為了用來(lái)平衡塑料各處冷卻的速度。


在縮水的地方設計凹槽。既然縮水是由于冷卻比較慢所造成,偷掉一下塑料肉(凹槽)就可以讓其接觸空氣的面積加大,也就可以加快冷卻的速度,縮水也就不會(huì )發(fā)生在這個(gè)地方。


降低模溫。這樣射出后的成品溫度到冷卻后室溫的溫差可以變小。

標簽: pcba

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