?吹塑制品廠家在吹塑制品脫模過程中出現(xiàn)開裂,多由脫模應(yīng)力集中、模具設(shè)計缺陷或工藝參數(shù)不當(dāng)引發(fā),以下從成因、表現(xiàn)及解決措施三方面詳細分析:
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一、脫模應(yīng)力集中導(dǎo)致開裂
1. 頂出機構(gòu)設(shè)計不合理
原因:
頂針數(shù)量不足或分布不均(如直徑 100mm 的制品僅用 2 根頂針),局部壓強過大(>5MPa);
頂針截面積過小(直徑<3mm),或頂出位置位于制品薄弱處(如邊緣、拐角)。
表現(xiàn):
頂出部位出現(xiàn)放射狀裂紋,或沿頂針邊緣產(chǎn)生線性開裂,裂紋深度常達壁厚的 1/3 以上。
解決措施:
頂針數(shù)量按制品面積計算(每 100cm2 至少設(shè)置 1 根),直徑增大至 5-8mm;
頂出位置選擇制品壁厚較厚處(如瓶底中心),或增加頂出墊板(厚度≥2mm)分散壓力。
2. 脫模斜度不足
原因:
模具型腔脫模斜度<1°(常規(guī)要求 1.5°-3°),制品收縮后緊抱模具;
型芯脫模斜度反向(如設(shè)計成倒錐度),強制脫模時產(chǎn)生撕裂力。
表現(xiàn):
制品側(cè)面出現(xiàn)縱向裂紋,或脫模后表面有明顯刮痕,伴隨 “咔咔” 斷裂聲。
解決措施:
重新加工模具,型腔斜度改為 2°-3°,型芯斜度 1.5°-2°;
復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如帶凹槽制品)采用哈夫模設(shè)計,避免強制脫模。
二、模具溫度與冷卻缺陷
1. 制品未充分冷卻
原因:
冷卻時間過短(如壁厚 3mm 的 PE 制品冷卻時間<15s),脫模時內(nèi)部溫度>60℃;
模具冷卻水道堵塞(如水垢沉積),局部冷卻效率下降 50% 以上。
表現(xiàn):
脫模后制品手感溫?zé)幔胖?10 分鐘內(nèi)出現(xiàn)收縮開裂,裂紋多位于壁厚突變處(如瓶口與瓶身連接處)。
解決措施:
冷卻時間按公式計算:冷卻時間 = 壁厚(mm)×(4-6)s(PE)/(6-8)s(PP);
每周用 5% 檸檬酸溶液清洗冷卻水道,保持水流量≥10L/min,水溫控制在 15-20℃。
2. 模具溫度不均勻
原因:
冷卻水道距模腔表面距離差異>5mm,導(dǎo)致局部過冷(如<10℃)或過熱(如>40℃);
循環(huán)水流量波動(>20%),冷卻效率不穩(wěn)定。
表現(xiàn):
制品局部發(fā)白(過冷區(qū))或軟化(過熱區(qū)),脫模時發(fā)白區(qū)域易脆裂,軟化區(qū)域被頂針壓塌。
解決措施:
采用 3D 打印隨形冷卻水道,確保模腔表面溫度差≤3℃;
安裝恒溫恒流冷卻系統(tǒng)(流量誤差≤5%),并在水道入口加裝壓力表(正常壓力 0.3-0.5MPa)。
三、原料與工藝參數(shù)影響
1. 原料熔體強度不足
原因:
聚乙烯(PE)原料熔融指數(shù)(MI)過高(如 MI>2g/10min),脫模時抗拉伸強度下降;
再生料比例超過 30%,分子鏈斷裂導(dǎo)致韌性不足(斷裂伸長率<200%)。
表現(xiàn):
薄壁制品(壁厚<0.5mm)脫模時邊緣撕裂,或提手處出現(xiàn)微裂紋。
解決措施:
選用低 MI 原料(如 MI=0.3-1g/10min 的 HDPE),或添加 5% 線性低密度聚乙烯(LLDPE)改善韌性;
再生料使用前進行增韌改性(添加 10% 乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物 EVA)。
2. 吹塑壓力與保壓時間不當(dāng)
原因:
吹塑壓力過高(>1MPa),制品內(nèi)應(yīng)力增大(殘余應(yīng)力>10MPa);
保壓時間過短(<3s),型坯未充分貼模,脫模時局部受力不均。
表現(xiàn):
制品表面無明顯損傷,但受力后(如搬運時)沿焊縫線開裂,或放置 1-2 天后出現(xiàn)延遲開裂。
解決措施:
常規(guī)制品吹塑壓力控制在 0.6-0.8MPa,保壓時間延長至 5-8s;
脫模前進行應(yīng)力釋放:保壓結(jié)束后,緩慢降壓(每秒降壓 0.1MPa),再開啟模具。
四、其他潛在因素
1. 模具表面粗糙或損傷
原因:
模具分型面粗糙度 Ra>1.6μm,脫模時摩擦力過大;
模腔表面有劃痕或銹跡(如鍍鉻層脫落),導(dǎo)致制品表面應(yīng)力集中。
表現(xiàn):
制品表面有明顯拉傷痕跡,沿劃痕方向出現(xiàn)裂紋,嚴重時制品無法脫模。
解決措施:
模具表面進行鏡面拋光(Ra<0.4μm),并定期鍍鉻(厚度 5-10μm);
每次生產(chǎn)前用軟布擦拭模腔,去除油污及金屬碎屑。
2. 脫模劑使用不當(dāng)
原因:
脫模劑用量過多(形成液滴),局部潤滑過度導(dǎo)致制品滑動受力;
脫模劑型號不匹配(如 PVC 制品使用硅基脫模劑),導(dǎo)致表面龜裂。
表現(xiàn):
制品表面出現(xiàn)不規(guī)則小白點,或脫模后表面發(fā)黏,后續(xù)印刷時油墨脫落。
解決措施:
采用噴霧式脫模劑,均勻噴涂(用量≤0.1g/m2),干燥后再合模;
根據(jù)原料選擇脫模劑:PE/PP 用硬脂酸類,PVC 用含氟脫模劑,PC 禁用含硅脫模劑。
五、快速排查與解決方案
缺陷定位流程:
若開裂位置固定(如頂針處),優(yōu)先檢查頂出機構(gòu)設(shè)計;
若開裂隨機出現(xiàn),檢測模具溫度分布與冷卻時間;
若開裂伴隨表面發(fā)白,測試原料斷裂伸長率(PE 應(yīng)>300%)。
應(yīng)急處理措施:
臨時增加脫模劑用量(不超過常規(guī)量的 1.5 倍),緩解脫模阻力;
降低脫模速度(從 10mm/s 降至 5mm/s),減少瞬間沖擊力;
對已開裂制品進行退火處理(60℃/2h),消除內(nèi)部應(yīng)力。