在电动工具注塑生产中,注塑件内部出现空洞是一个棘手问题,严重影响产品质量与性能。空洞不仅削弱注塑件结构强度,还可能导致应力集中,降低电动工具使用寿命。因此,深入探究其成因并找到有效解决方法至关重要。
一、电动工具注塑件内部空洞的成因
(一)注塑工艺相关因素
注射压力不足:注射压力是推动塑料熔体填充模具型腔的关键动力。若注射压力不够,熔体难以克服型腔阻力,无法完全填充型腔各个角落,从而在内部形成空洞。例如,在注塑电动工具的复杂外壳结构时,一些具有薄壁和深筋的部位对熔体流动阻力大,若注射压力低于 100MPa,就容易在这些部位出现填充不充分,进而形成空洞。保压不当:保压阶段旨在补偿熔体冷却收缩。保压压力不足,无法为收缩的熔体提供足够补充,导致内部空洞产生。同时,保压时间过短,熔体未充分压实就开始冷却,也会造成空洞。比如,在生产电动工具的手柄时,保压压力若低于注射压力的 60%,且保压时间不足 5 秒,手柄内部就可能出现空洞。冷却不均:不均匀的冷却会使注塑件各部分收缩不一致。模具冷却水路设计不合理,导致部分区域冷却过快,先凝固,限制其他区域熔体补充,内部收缩时形成空洞。例如,模具中冷却水路分布不均,一侧冷却速度比另一侧快 20%,就可能在冷却慢的一侧产生空洞。
(二)模具设计缺陷
浇口设计不合理:浇口尺寸过小,熔体通过时阻力大增,流速降低,压力损失严重,难以有效填充型腔,易形成空洞。浇口位置不当,会使熔体在型腔内流动不均,出现流动死角,导致局部填充不足形成空洞。例如,侧浇口宽度小于 1mm,厚度小于 0.5mm,就会严重阻碍熔体流动;浇口设置在远离厚壁区域,厚壁处易因补缩困难产生空洞。排气系统不完善:注塑时型腔内空气需及时排出,否则形成高压阻碍熔体填充。排气槽数量不足、深度不够或堵塞,空气无法顺利排出,在型腔内形成气穴,最终在注塑件内部形成空洞。比如,排气槽深度小于 0.02mm,或者被塑料残渣堵塞,都会影响排气效果,增加空洞出现几率。
(三)塑料原料特性及处理不当
流动性差:不同塑料原料流动性各异,一些高黏度原料流动性差,在注塑过程中需要更高压力和温度才能顺利填充。若所选原料流动性不符合模具要求,就容易出现填充不完全,产生空洞。例如,在原本适用于普通聚丙烯(PP)的模具中使用聚碳酸酯(PC),由于 PC 流动性相对较差,可能导致内部空洞。原料受潮:许多塑料原料有吸湿性,如尼龙(PA)。若原料在储存或运输中受潮,水分在注塑高温下形成水蒸气,阻碍熔体流动,占据空间,导致内部空洞。例如,尼龙原料含水量超过 0.1% 时,注塑件内部空洞问题会显著增加。
二、解决电动工具注塑件内部空洞的方法
(一)优化注塑工艺参数
提高注射压力:依据电动工具注塑件结构与塑料特性,逐步提高注射压力。在试模时,从较低压力开始,每次增加 5 - 10MPa,观察填充情况,直至找到完全填充型腔的最佳压力。如对于复杂结构的注塑件,注射压力可能需提高至 150 - 180MPa。调整保压参数:合理增加保压压力,一般可将保压压力提升至注射压力的 70% - 80%。同时,适当延长保压时间,可从 5 秒逐步延长至 10 - 15 秒,确保熔体充分压实,减少空洞。改善冷却均匀性:优化模具冷却系统,使冷却水路分布更合理。采用随形冷却技术,让冷却水路贴合注塑件轮廓,提高冷却均匀性。调整冷却水流速,保证各部位冷却速度一致,将各部位冷却温差控制在 5℃以内。
(二)改进模具设计
优化浇口设计:增大浇口尺寸,如将侧浇口宽度增加到 1.5 - 2mm,厚度增加到 0.8 - 1mm,降低熔体流动阻力。利用模流分析软件优化浇口位置,使熔体均匀填充型腔,避免流动死角。例如,对于大型注塑件,可采用多点浇口设计,确保熔体同时向中心流动。完善排气系统:增加排气槽数量,加深排气槽深度至 0.03 - 0.05mm,定期清理排气槽,防止堵塞。对于复杂模具,可采用透气钢材料或安装真空辅助排气装置,提高排气效率。
(三)合理处理塑料原料
选择合适流动性原料:根据模具结构和注塑工艺要求,挑选流动性适宜的原料。对于复杂结构注塑件,可选择流动性好的材料,或对流动性差的材料进行改性,如添加润滑剂。充分干燥原料:对受潮原料,在注塑前充分干燥。如尼龙原料,用热风干燥机在 80 - 100℃下干燥 4 - 6 小时,将含水量降至 0.1% 以下,消除水分影响。
通过对注塑工艺、模具设计及塑料原料的全面优化,可有效解决电动工具注塑件内部空洞问题,提升产品质量与性能,满足市场对高品质电动工具的需求。
#电动工具#
