常见透镜注塑品质缺陷及工艺解决方法
透镜产品通过注塑成型得到合格的产品,同样遵循注塑五要素:压力,速度,时间,温度,位置,同样遵循一些注塑规律。只不过光学透镜有着比一般注塑产品更严格的要求。下面分析下透镜注塑工艺中比较容易出现的问题。
①缩水
经过严密设计的透镜产品有其特定的形状,缩水会影响到其光影。如图1
产生缩水的根本原因是壁厚不均,塑料冷凝得不到补缩,我们要分析是什么原因造成, 料温,模温不够?还是保压不够?冷却够不够?找出原因,可以适当调整参数,比如加大保压压力延长保压或冷却时间,提高模温,料温以更好充填,如果是模具进胶口太小,浇道太长难打饱,就需要改模,最后解决问题。
所以总结以下:
a:模具入水口小,浇道长,塑料入胶困难,加大入水口或改进入胶方式。
B:料温太低,提高料温,如壁厚的产品应提高料温以增加流动性减少缩水。
C:因提前转保压或保压不够,提高保压压力,延长保压时间。
D:冷却时间不够,增加冷却时间。比如表面为镜面的厚壁透镜,适当的冷却时间有利改善缩水。
②流纹
通常流纹多出现在入胶口及壁厚的地方,一般流纹的产生大多因为塑料熔体喷射,先后进入模腔熔体融合时二者温度不同导致了流纹的产生。如图2
透镜产品尤其是在发光孔位置出现流纹将影响光效。这时候我们必须分段注射,找准出现流纹的位置,稍微提前降低射胶速解决,当然有时模温过高,塑料流动快也是原因之一,可以适当降低模温。所以总结:
1、工艺原因:
A:模温料温高,降低。
B:注塑压力过高,速度过快产生喷射所致,可找准位置,减小注射压力,速度。
2、模具原因:浇口过小或形状不对,产生喷射,修整浇口大小和形状(比如视情况开扇形)防止喷射。
③水波纹
水波纹比较好理解,形状如波浪,如图。通常由于模温较低,塑料提前冷凝,后入熔体推动形成,可以适当提高模温料温射速,或改善模具入水口。
④气纹
气纹是制品表面表现为气雾状。如图
透镜表面气纹影响外观和光效,可以从模具和调机工艺解决:
A:模具排气不良加开排气,如果产品允许可增加排气针或在模具上加开排气槽,80%注塑不良都是模具引起的,这是个一劳永逸的方法,而且对调机要求低。
B:调机解决,相对要求调机能力,分段控制射速,在产生气纹的位置转为低速注射。
⑤结合线
透镜产品尤其是在发光孔位置的结合线必须改善,否则将影响光效和造成封装成品渗水,影响产品使用寿命。如图
结合线有两种情况,一种是两股或以上熔体在模腔流动末端温度降低无法很好结合一起形成的,另一种是熔体在模腔快速流动汇合由于困气造成的。第一种改善对策是:提高料温、提高模温、适当提高射速。第二种可以在模具上开排气改善排气,改变进胶口位置或增加进胶口,以达到改变结合位置。或者通过工艺参数的位置速度转换调整改善。
⑥黑点,发黄,混色
黑点发黄混色是透镜产品绝对不能接受的暇疵。出现这种情况:
A:检查料温是否过高,造成料在炮筒烧黑炭化,检查射嘴法兰是否有间隙,里面有积料炭化.
B:混色检查换料转色时炮筒有没有洗干净,料里面是否有混有杂料。
⑦纹面发亮或纹印不上
有的透镜在透镜表面或某部位晒纹以取得相应光学效果,如纹发亮,印不上.如图6
a:检查模具晒纹的部位有没有掉纹
b:产品有没有打饱?
c:冷却周期够不够?
所以改善方法就是:模具完好前提下,适当增加胶量,加大保压,足够的冷却时间。
⑧尺寸差异与翘曲变形
产品设计伊始就是为使用而设计,有其固定尺寸。尺寸有差异?影响注塑产品尺寸的主要因素是模具的加工尺寸、注塑工艺的参数,一般而言合格的模具是要考虑到模具制造误差与成形件收缩率不均衡所产生的误差的。另一个就注塑工艺。
翘曲变形在长条形方块形透镜产品中常见,比如工矿路灯这种模组透镜,如图
模具方面,影响塑件变形的主要有填充,冷却和顶出等。模具浇口位置,数量,形式,单浇口还是多浇口入胶,影响熔体在模腔流动,内应力大小取向。由于模温不均产品冷却收缩不均,顶出不平衡,产品受力不均也会造成翘曲变形。工艺方面,注射压力太高,保压时间太长,熔料温度太低速度太快会造成内应力增加而出现翘曲变形。模具温度过高,冷却时间过短,使脱模时的制件过热而出现顶出变形。在保持最低限度填充量下减少螺杆转速和背压降低熔料密度来限制内应力的产生。
总结起来,解决尺寸差异与翘曲变形:
A:尺寸大(小),减(增)保压,升(降)模温.延长保压冷却时间以保持尺寸稳定性。
B:合理的浇口,顶出设计可减少变形。
C:增加模具运水,使模温均匀产品冷却均匀可减少变形。
D:合理的保压压力,时间,冷却时间可减少变形。
E:调机时降低模温,降低注射压力,熔胶速度和背压,不要打的产品饱饱的撑死。
F:使用双模温,既然是因模温不均冷却不均造成翘曲变形,可以顺之以两模温机分别控制前后模温,形成前后温差,以达到控制翘曲变形的目的,这也是一种办法。
G:必要时可对产品进行治具定形或脱模后进行退火处理。
⑨保压印
透镜产品保压印多出现于晒纹产品上,通常由于过度填充造成,因此在保证品质不发亮前提下,适当减少保压压力,时间即可改善。如图
⑩气泡与真空泡
首先要分析清楚是一般气泡和还是真空泡,真空泡顾名思义里面是真空没空气的,一般是产品厚簿不均导致冷却收缩不均而形成(收缩坑),而气泡一般位于产品熔体结合末端因气体排不出去而出现,往往有多个,而真空泡是以单一存在。因此透镜产品中我们常见厚壁部位出现一个的其实是真空泡居多,当然有时因走胶末端在中间厚壁位置也有可能是气泡,需要分析清楚:
A:改善模具,模具浇口太小,位置排布不合理,浇道太小,运水不合理冷却不均容易产生气泡。
B:如果是因模具排气不良困气形成的气泡,可以改善模具排气,加排气针或排气槽。工艺上,原料充分干燥,降低熔胶温度以防止因料温过高材料热降解产生气体,适当的背压减少热降解,分段射胶,减少注射压力和速度让气体排出。也可以适当减少锁模力明显可以改善困气形成的气泡,但也容易造成出现毛边等其他问题。
C::如果是厚簿不均冷却收缩不均而产生的真空泡,可以适当提高模温,增加背压,增加保压和冷却时间使其更饱满解决真空收缩。