Дефекты литья. Усадочные раковины.

Усадочные раковины – дефект однородности пластмассовой детали, изготовленной литьем под давлением на термопластавтомате. Проявляется в виде внутренних пустот (пузырей) круглой или близкой к овальной форме. Если деталь выполнена из прозрачного материала, дефект легко обнаруживается визуальным осмотром. Чтобы определить наличие раковин в непрозрачной отливке, необходимо воспользоваться соответствующими техническими средствами обнаружения внутренних пустот. Например, приборами ультразвуковой дефектоскопии.

Как правило, дефект возникает в тех областях отливки, где наиболее толстая стенка.

Наличие дефекта, а особенно множественные раковины, несомненно влияют на структурную целостность готовой пластмассовой детали, снижают ее надежность и ограничивают функциональные возможности. А при использовании прозрачных полимеров к тому же ухудшают визуальное восприятие.

Альтернативное название: вакуоли, усадочные или вакуумные полости, вакуоли в основании литника

Международное название: void, void in gate

Характерные признаки и физические причины

Характерными местами образования вакуумных пустот в пластмассовой отливке, помимо областей с толстой стенкой, в первую очередь считаются основания преформ (РЕТ).

Причиной образования пустот внутри отлитой формы является не воздух или газ, скопившийся в литьевой форме, а только структурные изменения полимерного материала под температурным воздействием – усадка материала при охлаждении.

Процесс появления пустот выглядит следующим образом. Охлаждение расплава полимера во всем объеме литьевой формы происходит неравномерно. Наиболее активно охлаждается, а следовательно, затвердевает материал, распложенный ближе к поверхности толстостенной отливки. Возникает ситуация, когда материал во внутреннем объеме продолжает находиться в расплавленном состоянии, а поверхностные слои твердеют и набирают достаточную прочность, чтобы противостоять усадочным явлениям. По мере остывания внутренних объемов отливки структура полимера изменяется и в этих местах возникают вакуумные пустоты.

В изделиях с тонкой стенкой описанные процессы становятся причиной другого дефекта – утяжины. В них затвердевший поверхностный слой не успевает набрать прочность, достаточную, чтобы противостоять усадочным явлениям и, в результате, прогибается.

 

усадочная раковина в литье

Образование пузыря (усадочной раковины) на оправе для защитных очков.

(архив фотографий Сервисной службы EASTPLAST)

 

Особенности материалов и/или технологических процессов, ставшие причиной появления усадочных раковин

Методы их устранения

Недостаточное давление во время стадии «выдержка под давлением»

Поднять давление

Малое время выдержки стадии «выдержка под давлением»

Увеличить время

Недостаточная температура стенок литьевой формы

Поднять температуру



Избыточная температура расплава

Снизить разогрев

  • материального цилиндра,

  • горячих каналов

Уменьшить противодавление

Запорная игла горячего канала (РЕТ) поздно закрывается

Сократить временную задержку срабатывания клапанов запорной иглы

 

Конструктивные особенности литьевой формы, ставшие причиной дефекта

Рекомендуемые мероприятия

 

 

Конструктив формы не позволяет увеличить время и давление стадии  «выдержка под давлением»

Увеличить сечение:

  • литниковой системы,

  • впускного литника,

  • центрального литника,

  • отверстия сопла

Впрыск происходит в область малой толщины стенки

  • Перенести место впрыска,

  • Расширить число мест впуска

Отливка характеризуется разнотолщинностью

Внести изменения в конструкцию изделия

(1)
Материал был полезен