Lo strumento per la risoluzione dei problemi: correggere i difetti di splay nell'iniezione

Garrett MacKenzie | 11 gennaio 2023

L'allargamento è uno dei difetti più comuni, e talvolta sconcertanti, nei prodotti plastici stampati a iniezione. Si tratta di un difetto estetico che tipicamente si presenta come una striscia scolorita, spesso di tonalità argentata, lungo la superficie della parte stampata.

Le tre principali cause di dilatazione sono il calore, l'umidità e il taglio, di cui il calore è il principale colpevole. Questa serie di risoluzione dei problemi in tre parti esaminerà i segnali chiave della valutazione delle condizioni di splay, offrendo approfondimenti e procedure per affrontare vari scenari di splay. Questo primo articolo illustrerà i difetti causati specificamente dal calore e suggerirà metodi per correggerli.

L'espansione che ha una relazione diretta con il calore può solitamente essere identificata se le temperature del cilindro sono troppo elevate e il materiale ha poca o nessuna umidità quando viene testato. Sebbene sia pratica comune pensare solo al “riscaldamento del cilindro” se la vite genera troppo calore, anche le temperature dello stampo e le transizioni di temperatura del cilindro/stampo possono causare difetti di dilatazione. Le variazioni di temperatura della botte richiedono un minimo di 20 minuti prima che la botte si stabilizzi a una nuova temperatura di immersione termica.

È importante verificare che i valori effettivi corrispondano ai setpoint delle temperature del cilindro e dello stampo. Se le temperature corrispondono, osservare il controller per eventuali oscillazioni di temperatura al di sopra e al di sotto del setpoint. È inoltre buona norma toccare i tubi dell'asciugatrice. Il tubo superiore è caldo e la linea di ritorno è calda? La scarsa prestazione termica dell'essiccatore è uno dei principali fattori che contribuiscono alle condizioni di divaricazione.

È anche importante notare che un'eccessiva contropressione può portare a una condizione di surriscaldamento. Se la contropressione è impostata su un valore troppo elevato, può surriscaldare la plastica mentre passa attraverso la zona di compressione. Può anche causare il degrado del materiale, portando a una scarsa qualità delle parti. Le modifiche apportate alla contropressione richiedono un minimo di 20 minuti per consentire che le modifiche di taglio abbiano effetto e che la temperatura della canna si stabilizzi in una nuova condizione impregnata di calore.

I materiali sottoposti a lavorazione eccessiva nella zona di compressione hanno catene molecolari più corte, che possono indebolire la resistenza della parte e modificare i tassi di restringimento.

L'essiccazione eccessiva del materiale può anche portare a condizioni di distensione. Se il materiale in una tramoggia di essiccazione non passa durante la fase di produzione, è necessario prestare molta attenzione a mantenere la temperatura dell'essiccatore ogni volta che la pressa resta ferma per quattro ore o più. Una temperatura comune per la maggior parte dei materiali è di 100°F. Questa temperatura è generalmente sufficientemente calda da mantenere il materiale asciutto privo di umidità ma sufficientemente fresca da evitare di rovinare le proprietà del materiale o gli additivi.

Anche il tempo di permanenza della vite può causare dilatazioni. Il materiale che rimane troppo a lungo nel cilindro prima di riempire le cavità dello stampo può surriscaldarsi, causando una dilatazione. Un modo per correggere questa condizione è abbassare notevolmente la temperatura della zona di alimentazione. Ciò riduce la quantità di calore all'inizio dell'alimentazione del materiale, oltre a ridurre il periodo di tempo in cui il materiale rimane nella zona calda.

È anche importante notare che il tempo di rotazione della vite, quando possibile, dovrebbe essere da 1,5 a 2 secondi più lungo del tempo di raffreddamento. Il materiale che si deposita sul fondo del barile per un lungo periodo di tempo può essere surriscaldato dalle fasce riscaldanti. Il setpoint del ritardo del tempo di rotazione della vite può essere utilizzato in caso di necessità. Il ritardo è impostato per avviare tardivamente la rotazione della vite, raggiungendo la dimensione del getto da 1,5 a 2 secondi prima dell'apertura dello stampo. Si tratta di una regolazione “abbiamo bisogno delle parti” effettuata per correggere una condizione che è direttamente causata dalle dimensioni e dalla residenza della canna.

I difetti di dilatazione legati al calore sono generalmente facili da identificare, ma le condizioni non sono sempre facili da correggere. Le migliori pratiche per la risoluzione dei problemi legati al calore sono quelle di esaminare tutte le condizioni che potrebbero portare alla diffusione del calore. Elimina il calore dal processo finché la condizione di surriscaldamento non viene corretta. Le condizioni di espansione possono essere corrette attraverso un'analisi deliberata delle attuali condizioni di stampaggio. Apporta correzioni al processo basate sui fatti, non su supposizioni.

Circa l'autore

Garrett MacKenzie è il proprietario/editore di plastic411.com e un consulente/formatore nello stampaggio a iniezione di materie plastiche. Ha fornito competenze di ingegneria di processo a molte aziende importanti, tra cui Glock, Honda, Johnson Controls e Rubbermaid. MacKenzie possiede anche Plastic411 Services, che fornisce supporto di manutenzione e formazione a Yanfeng Automotive Interior Systems, IAC, Flex-N-Gate e altri importanti fornitori automobilistici. È stato inserito nella Plastic Pioneers Association (PPA) nel 2019, dove fa parte del comitato per l'istruzione che valuta le domande degli studenti universitari in cerca di borse di studio PPA. Puoi contattarlo via e-mail all'indirizzo [email protected].