熔接线问题的Moldflow解决方案.doc

一、熔接线产生的原理在注塑成型过程中，当采用多浇口或型腔中存在孔洞、嵌件、以及制品厚度尺寸变化较大时，塑料熔体在HYPERLINK"http://www.uggd.com/product/"\t"_blank"模具内会发生两个方向以上的流动，当两股熔体相遇时，就会在制品中形成熔接线，尽管熔接线是在模具充填过程中形成的，但它们的结构、形状和性质与整个注塑成型过程相关。熔接线的存在不仅影响到制品的外观质量，而且对制品的力学性能影响很大，经常令无数工程技术人员头痛不已，在此将解决熔接线问题的方法归纳总结，供参考，希望广大工程技术人员能从中得到启发。熔接线产生的原理：在注塑成型过程中，模具相对于熔融塑料，温度低，因此在填充过程中在模具壁上形成凝固层（如Fig1），而且凝固层温度低，因而当两股料流汇合时，交界处产品表面的凝固层熔合不好，熔接线很深，从而看起来很明显。熔接线的深度可以用粗糙度仪进行测量（如Fig2）。另外两股料流的汇合角度也会影响到熔接线的明显程度，而且汇合角度和深度有关系（如Fig3）。
Fig1喷泉流动和凝固层
Fig2粗糙度仪及熔接线深度判定
Fig3熔接线汇合角度与深度的关系
从Fig2可以看出，熔接线深度超过2μm,熔接线可见。从Fig3可以看出，当熔接线深度为2μm时，熔接线的汇合角度刚好是75○，所以汇合角度75○也是熔接线可见与不可见的分界线；而moldflow可以分析出熔接线的汇合角度，所以可以应用moldflow分析考察熔接线是可见还是不可见。
Fig4Meldline和Weldline的定义
熔体汇合时形成的接缝分熔合线(meldline)和熔接痕(weldline)，熔合线的性能明显优于熔接痕。一般而言，汇合角大于135度时形成熔合线，小于135度时形成熔接痕，如下图所示。熔合线的性能明显优于熔接痕，汇合角对熔接缝的性能有重要影响，因为它影响了熔接后分子链熔合、缠结、扩散的充分程度，汇合角越大，熔接缝性能越好。二、解决熔接线问题的方法解决熔接线问题的方法有很多种，比如从成型工艺上，原料方面，模具加工方面，产品结构优化等等，这里我们主要介绍利用Moldflow分析技术从以下方面帮助解决熔接线的困扰：（1）优化浇口位置；（2）优化产品设计；（3）采用时序阀浇口；（4）用骤冷骤热模。2.1优化浇口位置调整结合线分布如下图产品在开模时，原始两点进浇会导致外观面上产生结合线，利用Moldflow调整浇口个数及位置，直到结合线位置重新分布到非外观区域，分析出最合适的浇口，最终成型出合格的产品。
Fig5外观面上有结合线
Fig6调整浇口位置后结合线位置转移
Fig7成型出产品外观OK
2.2调整产品局部特征解决熔接线问题如图Fig8产品为汽车配光镜，外观件，成型材料为透明PC，产品尺寸:63×20×26mm，成型出来产品问题是RR花纹附近有熔接线，调整工艺条件无法消除，用Moldflow分析，发现由于RR花纹处产生明显滞留，导致熔胶汇合产生熔接线，如图Fig9
Fig8实际产品RR花纹附近有熔接线
Fig9Moldflow分析出RR花纹附近有滞留
对此一般解决办法自然是调整肉厚，但是究竟将肉厚调整到多少为最合适呢？根据经验可能很难判断，反复试模成本高，赶不上交期…这时利用Moldflow分析可以帮到我们：根据以上介绍结合线是否可见跟汇合角度的关系，我们将产品RR花纹处的肉厚分别增厚0.2mm,0.4mm,0.6mm三种方案，分别进行Moldflow分析，从充填模式我们不难发现其中只有肉厚增加0.6mm的那一种，充填后没有结合线，如图Fig10
Fig10从充填模式可见,RR加厚0.6mm流动模式最好
2.3调整产品壁厚解决熔接线、包封问题下图产品为汽车转向灯遮光罩，材料为PC，汽车外饰透明件外观要求高，如图Fig11Moldflow壁厚检查可以看出，产品中间壁厚为1.5mm时，边缘较厚为2.8mm,利用Moldflow进行最佳浇口位置分析，如图fig12，可以发现产品最佳进浇位置位于产品中间部分的两侧，为此我们设计了两种进浇方案进行对比

如图Fig13，方案之一，从左边进浇，从流动模式及结合线分布可以看出产品右边会有结合线产生；方案之二，如图Fig15，从右边进浇，从流动模式及结合线分布可以看出产品左边会有结合线产生，由此我们可以看出，产品流动模式不好主要是产品结构（壁厚）导致，从浇口因素改善效果不明显，所以我们着手方向应该是调整产品壁厚。
Fig14从左边进浇，右边会有包封、结合线Fig15从右边进浇，左边会有包封、结合线
之后我们把产品中间厚度从1.5mm增加到1.8mm，之后重新进行Moldflow分析，如图Fig17，优化后的充填模式很顺畅，没有包封和结合线，最后成型出的产品外观OK。

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