Дефекты литья вспененных изделий (TSG)

Как распознать дефект

• Серебристые свили: тонкие и равномерно распределенные указывают на равномерное выделение газа на фронте; грубые воздушные крючки — на крупные газовые пузыри.
• Слоистая поверхность / складки: морщины поперек направления течения.
• Вздутие: изделие локально вспучивается, особенно у основания ребер.
• Изменение цвета: побурение или пожелтение по ходу производства.
• Утяжины на тонкостенных участках; бугорки на высокоглянцевых изделиях после хранения.

Физические причины

• Свили и воздушные крючки: газ выделяется из-за низкого (атмосферного) давления на фронте расплава и расширения газа; пузыри выносятся к фронту, лопаются и застывают на стенке. Раннее расширение в пространстве перед шнеком или в горячеканальной системе (ГКС) дает грубые крючки.
• Складки: выбросы, вырывающиеся из фронта, или — при высокой скорости впрыска — разрыв свежего наружного слоя и его выталкивание к концу течения.
• Вздутие: наружный слой затвердел недостаточно, чтобы выдержать внутреннее давление газа; при экзотермическом вспенивателе тепловыделение после извлечения размягчает слой. Перегретые участки в пресс-форме повышают риск.
• Изменение цвета: длительное пребывание с экзотермическим вспенивателем → рост температуры в узле пластикации → термическая деструкция. Эндотермические вспениватели в ходе реакции выделяют воду; она может разрушать гигроскопичный материал.
• Утяжины: недостаточное давление газа не может заменить выдержку под давлением, а на тонком участке материал быстро застывает.

Шаги по устранению на ТПА

1. Свили по ВСЕЙ поверхности: измерьте остаточную влажность, проверьте раннее расширение перед шнеком (ОТКЛЮЧИТЕ декомпрессию), повысьте противодавление и скорость впрыска, уменьшите дозировку вспенивателя, повысьте температуру стенки формы.
2. Воздушные крючки: повысьте противодавление и скорость впрыска, оптимизируйте усилие смыкания, уменьшите вентиляцию.
3. Складки: СНИЗЬТЕ скорость впрыска и температуру стенки формы.
4. Вздутые участки: проверьте однородность температуры в гнезде (перегретый участок!), увеличьте остаточное время охлаждения, снизьте температуру формы и дозировку вспенивателя, перейдите с экзотермической системы на ЭНДОТЕРМИЧЕСКУЮ.
5. Изменение цвета: снизьте температуру расплава и время пребывания, увеличьте задержку дозирования, смените активное вещество.
6. Утяжины (на тонком участке): задайте НИЗКОЕ давление выдержки, повысьте температуру формы. Примечание: давление выдержки ПОДАВЛЯЕТ вспенивание — даже очень короткая или низкая выдержка может сделать утяжину заметнее, чем полное отсутствие выдержки.

Решения на уровне пресс-формы, конструкции и материала

• Организуйте заполнение от тонкого к толстому; делайте плавные переходы толщины стенки; избегайте чрезмерных перепадов толщины.
• Впуски и литниковые каналы должны быть МЕНЬШЕ, чем при литье компактных изделий; в многогнездных формах предпочтительна ГКС.
• Обязательно запорное сопло с правильно настроенным временем срабатывания в узле пластикации или в ГКС; на всех фазах нужен контроль положения шнека.
• Оптимизируйте систему вентиляции (можно рассмотреть регулируемую конструкцию).
• При налете или коррозии: смените активное вещество, примените покрытие или коррозионностойкую сталь.
• Для изделий, на которые будет наноситься покрытие, выбирайте в качестве эндотермического вспенивателя производные лимонной кислоты и предусматривайте минимальное время вылеживания перед нанесением покрытия.

Важные примечания

• ⚠️ Главные преимущества литья вспененных изделий: экономия массы и материала, более короткие циклы, меньшее коробление и компенсация усадки. Самый важный недостаток — образование СВИЛЕЙ: для лицевых изделий требуются дополнительные меры.
• ⚠️ Зоны линий спая КРИТИЧНЕЕ, чем при литье компактных изделий, — как по состоянию поверхности, так и по механике.