型創(chuàng)科技 / 王海滔應用工程師

案例介紹

• 成品尺寸：長145，寬75，高9.5 (mm)
• 成品厚度：平均厚度1.2 (mm)
• 澆道系統(tǒng)：冷澆道塑料
• 使用材料：PC

分析重點

如圖1該產(chǎn)品為一款手機背殼，在攝像頭孔洞邊緣有減薄設(shè)計。客戶在現(xiàn)場試模中發(fā)現(xiàn)圖2產(chǎn)品澆口背面出現(xiàn)凹痕問題，圖3孔洞出現(xiàn)明顯縫合線。這些缺陷嚴重影響外觀質(zhì)量，無法通過驗收。現(xiàn)場嘗試提高射速、射壓，提高保壓壓力等工藝，都無法得到有效改善。

圖1：產(chǎn)品厚度分布

圖2：澆口背面出現(xiàn)凹痕

圖3：孔洞邊緣明顯縫合線

分析思路

盡可能收集現(xiàn)場成型機臺信息、機臺波形曲線、試模成型參數(shù)表等，模擬接近現(xiàn)場試做的環(huán)境。通過圖4機臺波形曲線可知，在充填階段射壓曲線已經(jīng)到達射出壓力上限，造成初期射出速度開始迅速下降，即實際射速未按照機臺設(shè)定進行充填。后半段射出速度過低，意味著在充填過程中與模具熱交換的同時，缺少后續(xù)熱料的迅速補充，易導致前端熔膠熱量損失嚴重，流動困難。此外，還可觀察到VP切換后，實際壓力曲線并未按照設(shè)定的高保壓進行動作，而是在泄壓，機臺的問題導致效果與預想相反。

模流分析中重點分析驗證在當前不正常的射出工藝下，熔膠溫度的變化，以及考慮產(chǎn)品孔洞邊緣相對主平面較薄，是否存在遲滯現(xiàn)象，進一步降低前端熔膠溫度。縫合線的熔接溫度往往決定著其外觀質(zhì)量。同時關(guān)注保壓階段其澆口附近的收縮率分布情況。

圖4：不正常的現(xiàn)場機臺波形曲線

分析結(jié)果

圖5波前溫度結(jié)果與縫合線位置，在結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)孔洞形成縫合位置與實際位置吻合，同時通過數(shù)值發(fā)現(xiàn)縫合線會合溫度偏低。

圖5：波前溫度結(jié)果與縫合線位置

圖6熔融區(qū)域結(jié)果，在1秒保壓后澆口基本固化，現(xiàn)場曲線圖顯示在保壓1秒內(nèi)的實際保壓壓力為135~30MPa。

圖6：熔融區(qū)域結(jié)果（澆口基本固化）

圖7、8保壓階段凹痕結(jié)果與體積收縮率（高于4.6%區(qū)域），由于澆口過早固化，澆口附近區(qū)域得不到有效保壓，后收縮造成凹痕產(chǎn)生。

圖7：凹痕結(jié)果與實物對比

圖8：體積收縮率高于4.6%結(jié)果

改善方向與總結(jié)

通過以上各結(jié)果驗證，造成凹痕與縫合線的根本原因為實際射出速度過低，導致熔膠溫度損失嚴重，造成縫合線會合溫度過低、澆口過早固化、產(chǎn)品無法得到有效保壓。對于多數(shù)現(xiàn)場工作人員來說，往往會忽略去檢查機臺的波形曲線，實際上機臺性能對工藝的影響是巨大的，其直接限制了產(chǎn)品成型的工藝窗口大小。

因此本案中工藝端已無法有效調(diào)整當前產(chǎn)品狀態(tài)，最佳的改善方式是檢查維修機臺問題或更換能夠支持高速、高壓、高響應的機臺，其次模具設(shè)計上優(yōu)化澆口流道尺寸，延長保壓時間、降低壓力損失。

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