1、白线的形成
1.1 白线的微观解释:
高聚物在拉伸应力作用下,由于应力集中而产生的空化条纹状形变区,这些条纹平面区强烈地反射可见光,使材料表面形成一片银白色光泽,俗称白线。
1.2 白线的特点:
a. 平均密度低于本体密度(受拉后体积增大);
b. 退火后可回缩或消失,若恶化严重时则变成裂纹。
1.3 本体(未受拉状态)、白线、裂纹图解如下:
![白线](http://img1.jiangshi.org/v1/EditorCtrl/upload/month_1307/adgfbcabeffaddechdifibaabdgjebff.jpg)
1.4 常见白线的位置:
a. 产品分型面附近
b. 碰穿位周边
c. 周边止口位
d. 胶件尖角、夹水纹处
1.5 形成白线的几种情况及原因分析:
a. 锁模力不足
b. 前模大镶件分型面发生永久变形
c. 胶件周边残余应力过大
d. 产品内应力集中处受环境因素作用
1.5.1不足产生白线分析
锁模力不足指模具锁紧力(F锁)<充填时熔体对模具型腔的最大内胀力(F内max),如图(二)为型腔压力-时间曲线(F内- t),图中oa段F锁>F内,,此阶段模具处于锁紧状态,进入ab段, F锁<F内,,则模具被熔体胀开,产品分型面周边生成披峰,进入bc段,因F锁>F内,,模具有锁紧趋势,此时后模腔表面受到三个力作用,即F内、F锁、F支,(F支为熔体因渐渐冷却而产生对后模腔表面的一个支持力,此力随时间的变化关系,如下图三)。
![锁模力](http://img1.jiangshi.org/v1/EditorCtrl/upload/month_1307/aejdbdaefieedgabbdafcdbhfcgchfbb.jpg)
所以当F锁> F内+F支时,模具要合紧,胶件受压缩,由于周边有一定的脱模斜度,所以整个周边此时受到一个沿锁模方向的拉应力,而分型面处胶件最薄弱(因有披峰而存在尖角),故白线往往出现在图示尖角附近,如下图(五)。
![锁模力](http://img1.jiangshi.org/v1/EditorCtrl/upload/month_1307/egfiehiibbajdaafijbcbadbcagjbaaf.jpg)
锁模力足够情况分析:正常啤货情况下,F锁>F内max,在整个充填过程中,模具处于锁紧状态,产品周边没有受到一个沿锁模方向的拉应力,且无披峰产生。故不会因锁模力原因而产生白线,如上图四。
1.5.2前模大镶件分型面发生永久变形产生白线分析
模具大镶件长期受压,甚至有时实际锁模力超过其所能随的最大压力,则导致大镶件的永久性变形,根据模具结构,往往凹模易变形,如图六。
![](http://img1.jiangshi.org/v1/EditorCtrl/upload/month_1307/eccabgjbbjigdhjjbiibebcicffcajhb.jpg)
1.5.3 胶件周边残余应力过大(超过大气压力)产生白线分析
脱模过程中,胶件外层从残余应力下突然进入大气压力,塑件内层挤压外层(因残余应力作用),在脱模的一瞬间,暴露在大气压中的胶件部位迅速膨胀。如右图(八)胶件e处受到极大的拉应力,所以此处易出现白线。白线之处往往是受力较大或比较薄弱的地方。
![](http://img1.jiangshi.org/v1/EditorCtrl/upload/month_1307/idabbafeifeddfhcbbdfceddeacbbbce.jpg)
1.5.4产品内应力集中处受环境因素作用
应力集中处是产品最薄弱的环节(如尖角,熔接不好,高度取向等),其受化学物质、光照、浸湿、溶剂等作用,高分子链容易被破坏(收缩或断裂),因而易产生白线或裂纹。
2、 白线的改善
2.1 锁模力不足
2.1.1 加大锁模力,防止模具胀开。
2.1.2 加多撑头,使后模板不变形,避免产品碰穿位出现白线。
2.2 前模大镶件分型面发生永久变形
2.2.1 提高材料冲击强度,使胶件能承受较大的形变。生产中HIPS 470胶件产生白线较多,ABS T700极少。
2.2.2 提高模具钢材强度,使其能够承受所要求锁模力。
2.2.3 适当升高模温,加大高聚物分子间距离,使胶件压缩程度增大。
2.3 胶件周边残余应力过大
2.3.1 调整入水,使产品入水趋于平衡,避免局部物料过饱现象,使产品密度均匀。
2.3.2 产品合格基础上,减少保压、背压、调节好保压切换点,避免胶件过饱。
![](http://img1.jiangshi.org/v1/EditorCtrl/upload/month_1307/ebcdidcbjfjbdafdaceadieeagccaaee.jpg)
2.3.3 改进产品设计,避免尖角。如下图(九)
![](http://img1.jiangshi.org/v1/EditorCtrl/upload/month_1307/eeicbcfdddjeddfciebcadehfajdfhai.jpg)
2.4 产品内应力集中处受环境因素作用
2.4.1 充填时防止冷胶进入模腔,避免入水处内应力.
2.4.2 避免胶件暴晒、浸湿、接触溶剂等。
2.4.3 对薄壁产品,其填充速度不宜太快,熔体流程不宜太长,避免胶件内部分子链高度取向,导致较大的内应力。
3、 实例分析
实验胶件:30-07780-100-000中壳
物 料:HIPS 470+P0059(兰)
机 型:C20# J150EⅡ
主要设置参数:IP1=60% IP2=80% IP3=50% HP1=25% HP2=30%
V1=15% V2=40% V3=20% F锁=120T
S0=105mm S1=95mm S2=30mm S3=25mm (SS=18.3mm)
以上参数啤出的产品为合格产品(表面无缺陷,周边和碰穿孔无白线)。
A、 将锁模力依次下降至110T、100T、95T、90T,其它参数不变,结果产品周边和碰穿孔白线随锁模力的下降而加大。
B、 提高保压压力,即HP1从25%升至35%,HP2从30%升至45%。其它设置参数与合格产品相同,结果啤出的产品周边出现明显白线。
C、 调节保压切换点,即S3从25mm降至此21mm,其它设置参数与合格产品相同,结果啤出的产品周边也出现明显白线。
![](http://img1.jiangshi.org/v1/EditorCtrl/upload/month_1307/bfedahfacebgddhfijffbebefdfceeda.jpg)