文档介绍：塑件表面“浮纤”现象及其形成原因和改善措施
模具试模时,各机构运行基本正常,但制品出现了比较严重的外观质量问题,表面产生了放射状的白色痕迹,而且这种白色痕迹随玻纤含量的增加趋于严重,这种现象俗称“浮纤”,是一种玻纤塑料制品易于出现的表面缺陷,这对于外观要求高的汽车塑件是不能接受的。
“浮纤”现象是玻纤外露造成的,白色的玻纤在塑料熔体充模流动过程中浮露于外表,待冷凝成型后便在塑件表面形成放射状的白色痕迹,当塑件为黑色时会因色泽的差异加大而更加明显。其形成的原因主要有以下几个方面。首先,在塑料熔体流动过程中,由于玻纤与树脂的流动性有差异,而且质量密度也不同,使两者具有分离的趋势,密度小的玻纤浮向表面,密度大的树脂沉入内里,于是形成了玻纤外露现象;其次,由于塑料熔体在流动过程中受到螺杆、喷嘴、流道及浇口的摩擦剪切力作用,会造成局部粘度的差异,同时又会破坏玻纤表面的界面层,熔体粘度愈小,界面层受损愈严重,玻纤与树脂之间的粘结力也愈小,当粘结力小到一定程度时,玻纤便会摆脱树脂基体的束缚,逐渐向表面累积而外露;再则,塑料熔体注入型腔时,会形成“喷泉”效应,即玻纤会由内部向外表流动,与型腔表面接触,由于模具型面温度较低,质量轻冷凝快的玻璃纤维被瞬間冻结,若不能及时被熔体充分包围,就会外露而形成“浮纤”。因此, “浮纤”现象的形成,不仅与塑料材料组成和特性有关,而且与成型加工过程有关,有着较大的复杂性和不确定性。
在实际生产中,有各种用于改善“浮纤”现象的措施。比较传统的方法是在成型材料中加入相容剂、分散剂和润滑剂等添加剂,包括硅烷偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、硅酮粉、脂肪酸类润滑剂及一些国产或进口的防玻纤外露剂等,通过这些添加剂来改进玻纤和树脂之间的界面相容性,提高分散相和连续相的均匀性,增加界面粘接强度,减少玻纤与树脂的分离,从而改善玻纤外露现象,其中有的使用效果较好,但是大多价钱不菲,增加了生产成本,而且对材料的力学性能也会有影响,例如较常用的液体硅烷偶联剂,就存在加入后难以分散,塑料容易结块成团的问题,会造成设备喂料不均匀,玻纤含量分布不均匀,进而导致制品的力学性能不均匀。近几年也有采取加入短纤或空心玻璃微珠的方法,利用小尺寸的短纤或空心玻璃微珠具有较好流动性和分散性、与树脂之间易于形成稳定界面相容性的特点,实现改善
“浮纤”目的,尤其是空心玻璃微珠还能降低收缩变形率,避免制品后翘曲,增加材料的硬度和弹性模量,并且价格较低,但不足之处是使材料抗冲击性能下降。再就是通过合理的模具结构设计和成型工艺参数选择,来改善“浮纤”现象,这也是在本文后面要重点介绍的。
通过模具结构及成型工艺的调整优化改善“浮纤”现象
1 模具浇注系统的调整
模具浇注系统与“浮纤”现象的形成密切相关。针对玻纤增强塑料流动性差,而且玻纤与树脂两种组分的流动性不一致的特性,其流动距离不能过长,熔体须快速充填型腔,以保证玻纤均匀分散,不发生淤积分层而形成“浮纤”。因此浇注系统设计的基本原则是流道截面宜大,流程宜平直而短。应采用粗短的主流道、分流道和粗大浇口,浇口可以是薄片式、扇形及环形,亦可采用多浇口形式,以使料流混乱、玻纤扩散、减少取向性。而且要求有良好的排气功能,能及时排出因玻纤表面处理剂挥发产生的气体,以免造成熔接不良、缺料及烧伤等缺陷。
对于该把手面盖模具的浇注系统,其较长