【案例分享】容易被忽略的机台波形曲线
型创科技 / 王海滔应用工程师
案例介绍
- 成品尺寸:长145,宽75,高9.5 (mm)
- 成品厚度:平均厚度1.2 (mm)
- 浇道系统:冷浇道塑料
- 使用材料:PC
分析重点
如图1该产品为一款手机背壳,在摄像头孔洞边缘有减薄设计。客户在现场试模中发现图2产品浇口背面出现凹痕问题,图3孔洞出现明显缝合线。这些缺陷严重影响外观质量,无法通过验收。现场尝试提高射速、射压,提高保压压力等工艺,都无法得到有效改善。
图1:产品厚度分布
图2:浇口背面出现凹痕
图3:孔洞边缘明显缝合线
分析思路
尽可能收集现场成型机台信息、机台波形曲线、试模成型参数表等,模拟接近现场试做的环境。通过图4机台波形曲线可知,在充填阶段射压曲线已经到达射出压力上限,造成初期射出速度开始迅速下降,即实际射速未按照机台设定进行充填。后半段射出速度过低,意味着在充填过程中与模具热交换的同时,缺少后续热料的迅速补充,易导致前端熔胶热量损失严重,流动困难。此外,还可观察到VP切换后,实际压力曲线并未按照设定的高保压进行动作,而是在泄压,机台的问题导致效果与预想相反。
模流分析中重点分析验证在当前不正常的射出工艺下,熔胶温度的变化,以及考虑产品孔洞边缘相对主平面较薄,是否存在迟滞现象,进一步降低前端熔胶温度。缝合线的熔接温度往往决定着其外观质量。同时关注保压阶段其浇口附近的收缩率分布情况。
图4:不正常的现场机台波形曲线
分析结果
图5波前温度结果与缝合线位置,在结果中可以发现孔洞形成缝合位置与实际位置吻合,同时通过数值发现缝合线会合温度偏低。
图5:波前温度结果与缝合线位置
图6熔融区域结果,在1秒保压后浇口基本固化,现场曲线图显示在保压1秒内的实际保压压力为135~30MPa。
图6:熔融区域结果(浇口基本固化)
图7、8保压阶段凹痕结果与体积收缩率(高于4.6%区域),由于浇口过早固化,浇口附近区域得不到有效保压,后收缩造成凹痕产生。
图7:凹痕结果与实物对比
图8:体积收缩率高于4.6%结果
改善方向与总结
通过以上各结果验证,造成凹痕与缝合线的根本原因为实际射出速度过低,导致熔胶温度损失严重,造成缝合线会合温度过低、浇口过早固化、产品无法得到有效保压。对于多数现场工作人员来说,往往会忽略去检查机台的波形曲线,实际上机台性能对工艺的影响是巨大的,其直接限制了产品成型的工艺窗口大小。
因此本案中工艺端已无法有效调整当前产品状态,最佳的改善方式是检查维修机台问题或更换能够支持高速、高压、高响应的机台,其次模具设计上优化浇口流道尺寸,延长保压时间、降低压力损失。