热流道注塑模具制品缺陷之黄褐斑(第一部分)

为了表述方便,我们分:1.浇口区黄褐斑,2.浇口远端黄褐斑,3.整个产品出现明显的黄褐斑痕,4.无明显黄褐斑但整体颜色偏黄四个部分来说明。今天先来说第一部分。

苹果手机充电器

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上面两张图是出现了以浇口为出发点,线状的黄褐斑。

这种情况通常是热流道热咀咀头出了问题。比如咀芯在高温高压下开裂,咀芯与热咀配合失效。咀芯开裂及密封失效意味着产生了死角,塑胶在死角中没有流动从而分解。这两个情况下往往同步出现了咀头漏胶。如外观无漏胶,可拆下咀头检查,有时漏的胶很少,在螺牙以内或咀芯与热咀的插破位和靠破位上没有出来。

咀芯开裂

咀头的冷胶层(也叫滞料窝,滞料槽,绝热仓)是隔绝咀头热量传导到模仁,从而使浇口区维持一定的温度并保证热咀在不同温度下可自由伸缩膨胀的一个设计。它设计不合理或浇口区温度过高导致冷胶层太热将冷胶层的塑料冲出来也会形成黄褐色斑痕。这时很多热流道公司会在此区域放置树脂材质换色帽(也叫隔热帽)来取代冷胶层。树脂换色帽材料昂贵,280度以上易损坏,绝大多数情况下合理的咀头结构设计是可以避免使用的。

绿色箭头所指咖啡色的部件为换色帽,黄色部分为咀芯

咖啡色部件为换色帽,黄色部分为咀芯

目前国产市场上出现了所谓钛合金材质换色帽。热导率最低的钛合金TiAl6V4热导率为7W/m.K,PC料为0.2W/m.K(无换色帽的情况下如做PC料,咀头冷胶层就是PC料,以此作为热绝缘层),而国内市场上的钛合金热导率远大于7W/m.K,树脂换色帽材质(PEEK,PEI)的热导率在0.2-0.4。用相差几十上百倍的材料做换色帽既不能保温也不能让热咀自由伸缩,实在没有理论依据,尤其是在高温材料成型时必定失败。后果是产生下图所示黄褐斑痕及冷料斑。

手机壳

需要明确的是无论哪家公司的产品,不是所有的咀头结构都能做到不产生黄褐斑。尽可能的在保证浇口温度不过度损耗的前提下,减少乃至消除冷胶层是减轻浇口区黄了褐斑的一个努力方向。下图的设计可供参考,工作原理可依我以往介绍热传导方程的文章自行分析,在此不再赘述。

浇口区出现黄褐斑也有可能是热流道分流板出现机加工死角导致的,如下图注吹LED球泡壳。

注吹球泡灯壳

此时可拆出热流道,在较低的温度下拨出热咀和分流板中的塑料,可见一条黄褐色的线一直延伸到分流板中,如下图

分流板中拉出的塑料

直针阀式热流道因为咀头中设置了阀针定心装置,而且由于此装置的存在引起配合死角,流道狭小,或本来就流道狭窄导致剪切热过高,也会产生浇口区黄褐斑,这一点在防火料成型中更为突出。

因热咀咀芯,咀芯冷胶层,分流板小的加工死角,浇口剪切引起的黄褐斑往往位置固定,拆开热流道检查不难发现问题。至于剪切引起的黄化可通过降低射速,加强浇口区的冷却,降低热咀温度,改变咀头材质及结构提高浇口温度从而实现降低热咀段温控器设定温度,适当加大浇口来解决。

余下三种位置黄褐斑痕的问题下一篇文章再说。

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