滚塑制品壁厚不均是一个常见但影响产品性能和质量的问题,其成因多样,涉及工艺、模具、材料等多个环节。以下是五大核心成因及对应的解决方案,供参考:
1. 模具设计或结构不合理
成因:
模具内部结构复杂(如锐角、深槽、狭窄通道),导致粉末/液体树脂流动不畅。
模具壁厚不均或热传导不平衡,局部散热过快或过慢。
排气孔位置或数量不当,影响材料分布。
解决方案:
优化模具设计,避免尖锐转折,采用渐变过渡结构(如圆弧代替直角)。
通过模拟分析(如CFD)预测材料流动路径,调整模具结构。
均匀分布排气孔,确保气体排出不影响材料沉积。
对模具进行局部加热/冷却调整,平衡热传导。
2. 旋转速度与比例不匹配
成因:
主副轴转速比例不当,导致材料无法均匀覆盖模具表面。
转速过慢时,材料未充分流动;过快时离心力导致材料分布偏移。
解决方案:
根据模具形状调整主副轴转速比例(如立方体建议1:4,圆柱体1:1)。
分段控制转速:初期低速使材料粘附,后期高速优化分布。
通过试验确定转速组合,并记录工艺参数。
3. 加热/冷却不均匀
成因:
加热炉温度分布不均,导致模具局部过早或过晚熔融。
冷却阶段速率不一致,收缩率差异导致壁厚偏差。
解决方案:
定期校准加热炉温度,确保各区域温差≤5℃。
采用多区控温系统,针对模具不同部位调节温度。
冷却时使用渐进式风冷+水冷组合,避免骤冷变形。
4. 原材料流动性差
成因:
粉末粒径分布不均(如细粉过多易结块,粗粉流动性差)。
树脂熔融指数(MI)过低,熔体流动性不足。
解决方案:
筛选粉末粒径(推荐80-120目),添加流动助剂(如二氧化硅)。
选用高熔融指数树脂(如MI>5g/10min),或调整塑化温度。
预混时加入抗静电剂,减少粉末吸附模具内壁。
5. 装料量与分布不当
成因:
装料不足导致局部未覆盖,过量则堆积在底部。
粉末在模具内初始分布不均(如结块或偏析)。
解决方案:
精确计算装料量(按产品体积×材料密度×1.05-1.1冗余系数)。
采用振动装料或旋转装料器,确保粉末均匀铺展。
对易结块材料进行预烘干(如80℃×2小时)。
其他辅助措施
过程监控:使用红外热像仪实时监测模具温度分布。
后处理修正:对壁厚超差区域进行局部加热补料或机械打磨。
模具维护:定期清洁模具内壁,防止残留物影响材料附着。
通过系统性分析上述成因并针对性调整,可显著改善壁厚均匀性,提升产品合格率。实际生产中建议结合DOE(实验设计)方法优化工艺参数。
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