De tre typerna av "bubblor" och varför de är olika
När någon säger att deras del har bubblor, menar de vanligtvis en av tre saker, och att blanda ihop dem leder till att jag jagar fel fix.
Luftfällor: fickor med instängd luft som den smälta plasten inte kunde trycka ut ur formen
Tomrum: vakuumbubblor som bildas inuti tjocka sektioner när plasten svalnar och krymper Motor Gear Injection MoldMotor Gear Injection Mold
Fuktbubblor (splay): silverfärgade strimmor eller bubblor orsakade av vatten i plasten innan formning
Var och en ser lite olika ut och kommer från en helt annan källa. Luftfällor uppstår eftersom mögeln inte kan ventilera. Tomrum uppstår på grund av tjocka väggar och krympning. Fuktbubblor uppstår eftersom materialet inte torkades. Sortera ut vilken du har först och åtgärda sedan den specifika orsaken.
Luftfällor: När formen inte kan ventilera
När smält plast rusar in i en formhålighet, skjuter den luft framför sig. Den luften måste gå någonstans. Om formen inte har någonstans för luften att komma ut, fångar plasten den, och du får en bubbla eller ett brännmärke där luften blev komprimerad och överhettad.
Detta är en av de vanligaste orsakerna till bubblor, och det är enbart ett formdesignproblem. Tekniska resurser från Society of Plastics Engineers pekar konsekvent på otillräcklig ventilation som en ledande källa till instängda-gasdefekter. Luften fastnar vanligtvis på det sista stället att fylla, ofta ett hörn, en ribba eller den bortre änden av en flödesväg.
Vid problem med formsprutning av gasfällor är kontrolltecknet-ett litet brännmärke eller tomrum som alltid dyker upp på samma plats, skott efter skott. Den repeterbarheten säger att det är ett ventileringsproblem, inte ett slumpmässigt processfel.
Ventilationsdesign: The Real Fix for Air Traps
Lösningen på luftfällor är korrekt ventilering, vilket innebär att ge den instängda luften en väg att fly som är för liten för att plasten ska kunna följa. Bra praxis för formsprutning av ventilationsdesign inkluderar:
Ventiler placerade vid de sista områdena att fylla, där luft samlas
Ventilationsdjup tillräckligt grunt för att släppa ut luft men inte plast (vanligtvis några hundradelar av en millimeter)
Ventilationshål på ejektorstift, som fungerar som luftvägar
Ventilation i botten av djupa revben och bossar
Korrekt ventilationskanaler leder luft hela vägen ut ur formen
För enInsprutningsform för motorväxel, kugghjulen och området mellan navet och fälgen är vanliga fläckar som behöver noggrann ventilering. Vi kartlägger fyllningsmönstret under designen för att förutsäga var luften kommer att hamna och sätter sedan ventilerna där innan stålet skärs. Att lägga till ventiler i efterhand är möjligt men aldrig så rent som att designa dem från början.
Varför tjocka sektioner fångar vakuumbubblor
Tomrum är olika. De är inte instängd luft. De är vakuumbubblor som bildas när en tjock sektion av plast svalnar.
Här är vad som händer. Utsidan av en tjock sektion svalnar och stelnar först och bildar en hud. Insidan är fortfarande smält. När det inuti svalnar krymper det, men den fasta huden behåller sin form. Den krympande insidan drar sig bort från sig själv och skapar ett ihåligt tomrum i mitten. Ju tjockare avsnitt, desto värre blir det.
En motorväxel med tjockt nav är en klassisk kandidat. Navet är den tjockaste delen av växeln, så det är där tomrummet bildas. ASTM D3417 och relaterade termiska-analysmetoder beskriver hur kristallina plaster krymper när de svalnar, och att krympningen är precis vad som driver tomrumsbildning i tjocka sektioner.
Väggtjocklek och kärnborrningslösningar
Lösningen för tomrum är att undvika tjocka solida sektioner i första hand. Designreglerna är enkla:
Håll väggtjockleken så jämn som möjligt över delen
Kärna ur tjocka sektioner så att de blir ihåliga snarare än fasta
Om ett tjockt nav är oundvikligt, designa om det med en kärna och ribbor för styrka
Håll revbenen på ungefär 60 % av huvudväggens tjocklek för att undvika att skapa nya tjocka fläckar
Här är ett scenario vi ofta ser. En kund ger oss en växel med ett rejält tjockt nav, för det är så det ritades i CAD. Gjuten som -är, bildar navet ett tomrum varje gång. Fixeringen är att kärna ut centrum av navet och lägga till stödribbor, vilket behåller styrkan samtidigt som väggen görs tillräckligt tunn för att svalna utan tomrum. Det här är en designförändring, och det är mycket billigare att göra på skärmen än att jaga på formgolvet med processjusteringar som aldrig fungerar fullt ut.
Korrekt hålförhindrande gjutning handlar mest om väggdesign. Processen kan hjälpa till vid kanterna, men du kan inte på ett tillförlitligt sätt bearbeta dig ut ur en del som har en fast tjock klump i sig.
Fuktbubblor: Torkningsproblemet
Den tredje typen av bubbla har ingenting med formen att göra alls. Vissa plaster absorberar fukt från luften. Om du formar dem utan att torka först, förvandlas vattnet till ånga i tunnan och visar sig som silverfärgade strimmor eller bubblor på delytan. Denna defekt kallas splay.
Fixeringen är enkel men hoppar ofta över: torka materialet ordentligt före gjutning, enligt hartsleverantörens rekommenderade temperatur och tid. Material som nylon, PC och ABS är särskilt utsatta för detta. Om dina bubblor ser silverfärgade ut och ser utspridda över ytan snarare än på en fast plats, misstänk fukt innan du skyller på mögeln.
Hur vi designar redskapsformar utan hålrum
Vårt tillvägagångssätt är att förhindra alla tre bubbeltyperna innan formen byggs. Under designen-för-tillverkningsgranskning kör vi en fyllnadsanalys för att förutsäga luftfällor och placera ventilation där luften kommer att samlas. Vi granskar väggtjockleken och kärnar ur alla tjocka sektioner som skulle bilda tomrum. Och vi anger rätt torkning för det valda materialet.
För en precisionsdel som en motorväxel är det där fram-arbetet det som ger dig delar som är ljudliga hela vägen igenom, inte bara på ytan. Ett tomrum du inte kan se är den farligaste typen, eftersom den klarar visuell inspektion och misslyckas i fält.
F AQ
F: Vad orsakar bubblor i formsprutade delar?
S: Det finns tre huvudorsaker. Luftfällor kommer från en form som inte kan ventilera luften framför den flödande plasten. Tomrum är vakuumbubblor som bildas inuti tjocka sektioner när de svalnar och krymper. Fuktbubblor kommer från gjutning av plast som inte torkades först. Var och en har en annan fix, så att identifiera vilken du har är det första steget.
F: Hur förhindrar jag luftfällor i formsprutning?
S: Luftfällor förhindras genom korrekt ventilering i formen. Ventiler går där luften samlas, vanligtvis de sista områdena att fylla, och de är dimensionerade för att släppa ut luft men inte plast. Bra ventilationsdesign med formsprutning kartlägger fyllningsmönstret först och placerar sedan ventiler vid fällpunkterna innan formen skärs.
F: Varför har min plastdel ett tomrum i ett tjockt område?
S: Eftersom tjocka sektioner kyls ojämnt. Utsidan stelnar först, och när det fortfarande-smälta centrumet svalnar och krymper drar det undan och lämnar ett ihåligt tomrum. Fixeringen är att kärna ur den tjocka delen så att väggen blir enhetlig. Detta är vanligt i delar som växelnav, vilket är anledningen till att en väl-utformad motorväxelsprutform förstärker navet snarare än att lämna det fast.
F: Kan processinställningar fixa bubblor, eller är det alltid formen?
S: Det beror på orsaken. Fuktbubblor fixeras genom att materialet torkas. Luftfällor och hålrum är mestadels mögel- och designproblem, men att hålla tryck och kylningstid kan hjälpa till i marginalen. Om du kommer på dig själv med att köra extrema processinställningar bara för att minska bubblor, är det verkliga problemet vanligtvis i formen eller delens design.
F: Var kan jag hitta en tillverkare av motorväxelsprutformar som förhindrar tomrum?
S: Leta efter en leverantör som gör en fyllnadsanalys och granskar väggtjocklek under konstruktionsstadiet, innan du skär stål. En fabrik som designar ventilation och kärnor tjocka sektioner framtill kommer att ge dig ljuddelar. En som bara adresserar bubblor efter att den första testversionen misslyckats ligger redan bakom.
Starta ditt Gear Mold-projekt utan bubbelproblem
Om du köper en motorväxelsprutform eller någon del med tjocka sektioner och krav på funktionell styrka, är tiden för att förhindra bubblor och hålrum under designen, inte efter den första försöket. Skicka oss din del så kör vi en kostnadsfri design-för-tillverkningsgranskning.
