Сварочные линии с пояснениями: Производство и решения

Несколько дней назад я разговаривал с коллегой о линии сварки.

Их клиенты, работающие на рынке, предъявляют очень высокие требования к сварочным линиям.

Я спросил, можно ли устранить этот дефект. Возможно, у вас был подобный опыт решения такой сложной проблемы.

Сегодня я расскажу вам о сварочной линии, включая механизм ее создания, историю и решения.

1. Механизм сварочной линии

Линия сварки, также называемая линией сплавления или линией склеивания, образуется, когда остывшая расплавленная смола с передней кромки не успевает полностью сплавиться в месте соединения, в результате чего образуется видимая линия.

Это явление обычно наблюдается в месте слияния двух потоков или в месте схождения одного потока после обхода определенных геометрических форм, например, отверстий, на заготовке.

Как показано на рис. 1, поток материала из затвора 1 и затвора 2 в конечном итоге создает линию сварки на поверхности изделия.

Рис. 1 Линия сварки

Давайте еще раз посмотрим на картину течения расплава до образования линии сварки.

Из-за значительной разницы температур между формой и расплавленным пластиком на поверхности образуется застывший слой, что приводит к образованию зазора в месте соединения. Пластиковый материал не может идеально повторить поверхность формы.

Повышение температуры расплава улучшает эффект подачи, но приводит к смещению молекулярных цепочек поверхностного пластика, что приводит к образованию линии сварки, как показано на рис. 2.

Рис. 2 копия линии сварки

Два потока смолы в точке сварки не смешиваются друг с другом, поскольку они продвигаются в струе полуотвержденной смолы.

Однако при низкой температуре поверхностный слой утолщается, текстура становится более заметной, а прочность снижается из-за слабой силы сцепления между ними.

2. Опасности, связанные с линией сварки

Сварочная линия представляет собой в основном две проблемы.

Во-первых, существует структурная проблема. Детали более подвержены поломке или деформации на линии сварки, особенно если качество линии сварки низкое. Эта слабость является более серьезной проблемой в тех местах, где детали подвергаются нагрузкам.

Во-вторых, на поверхности деталей могут появиться видимые дефекты. Линия сварки может привести к появлению линий, борозд или изменению цвета на поверхности деталей. Если линия сварки расположена на поверхности некритичной детали (например, на дне), это может не представлять проблемы.

3. Факторы, влияющие на работу сварочной линии

(1) Температура

Когда два потока смолы встречаются, они сплавляются друг с другом. Степень плавления более заметна, если температура потоков смолы ниже.

И наоборот, если температура двух потоков смолы высока, сила сцепления между ними увеличится, что приведет к менее очевидному сплавлению.

(2) Давление

В точке плавления две расплавленные смолы сжимаются вместе, и уровень адгезии зависит от силы давления.

Более низкое давление прижима приводит к более выраженному плавлению, но более слабой адгезии. По мере продолжения процесса отверждения передача давления становится все более сложной.

Кроме того, если размер бегунка ворот уменьшен, а положение ворот плохое, внешний вид и прочность плавки ухудшатся.

(3) Угол

Когда два потока встречаются в передней части, линия слияния более заметна, если угол между ними меньше. И наоборот, когда угол больше, линия слияния менее заметна.

В Moldflow линия плавления образуется, когда угол полимеризации расплава меньше 135°, и не образуется, когда угол больше 135°.

Хотя линия сплавления не видна невооруженным глазом, она все равно приемлема.

(4) Выхлопные газы

Слияние означает точку, где смола встречается и сливается, которая также может быть конечной точкой потока.

Если в этом месте не предусмотрено выпускное отверстие для выхода газа, качество и прочность плавки ухудшатся.

(5) Скорость заполнения

Если скорость заполнения слишком медленная, фронт потока расплава может не достичь конца заполнения, и чем дальше расплав находится от затвора, тем больше вероятность его замерзания. Это может привести к низкойкачественная сварка линия.

Аналогично, если длина потока слишком велика, температура фронта расплава может значительно снизиться, когда линия сварки будет сформирована в конце. Это также может привести к получению некачественной линии сварки.

4. Решение линии сварки

Сначала поднимите температуру

Чтобы добиться лучшего слияния двух потоков на фронте, увеличьте температуру расплава, если она низкая, но будьте осторожны, чтобы не превысить температуру деструкции материала.

Аналогично, рекомендуется увеличить температуру формы, если она низкая, чтобы улучшить сплавление фронта потока материала.

Застывший слой в расплаве образуется, когда температура ниже температуры преобразования материала.

Повышение температуры пресс-формы выше температуры конверсии позволяет кардинально решить проблему с линией плавления.

Технически горячие и холодные процессы, а также электромагнитный нагрев позволяют добиться вышеупомянутых эффектов, хотя и обходятся дороже, чем обычные формы.

На рисунке 3 показан эффект линии сварки на формах с высоким уровнем глянца: слева изображены обычные формы, справа - формы с высоким уровнем глянца.

Температура пресс-формы была увеличена до более чем 150℃ с помощью горячих и холодных процессов, в то время как температура преобразования материала составляла около 145℃.

Рис. 3 Сравнение линий сварки

Во-вторых, при недостаточном давлении в конце заполнения

Если давление в конце заполнения низкое, увеличение давления удержания может улучшить слияние двух фронтов расплава. Это гарантирует, что фронт потока материала с самой высокой температурой встретится со стенками полости, где эти области получают максимальное давление выдержки для активации свойства пластического утончения при сдвиге.

В-третьих, угол слишком мал.

Отрегулируйте толщину стенок изделия или положение затвора, чтобы увеличить угол слияния расплава.

В-четвертых, для газа в ловушке

Впрыск отработанного газа в заправочную часть может улучшить слияние передних частей двух расплавов. Однако важно обеспечить правильное положение выхлопа, так как неправильное расположение выхлопа не позволит эффективно удалять выхлопные газы.

В-пятых, слишком медленная скорость заполнения

Важно использовать свойство пластика истончаться при сдвиге. Увеличение скорости заполнения повысит температуру фронта потока материала, усилит эффект разрежения при сдвиге и, в конечном счете, повысит прочность линии склеивания.

При слишком большой длине следует учитывать, что расстояние заполнения не должно превышать определенного предела (L / T = длина к толщине стенки, которое должно быть менее 250:1).

Если L/T превышает 250:1, это обычно рассматривается как тонкостенное формование. В этом случае можно уменьшить соотношение длины потока или добавить новый затвор. Однако это может привести к неправильному позиционированию нового затвора линии сварки.

5. Стандарт оценки сварочной линии

В Moldflow линия сварки образуется, когда угол полимеризации расплава меньше 135°, и не образуется, когда угол больше 135°.

Ниже приводится обобщение опыта, которым поделилась одна из компаний:

Видимая линия сварки возникает, когда угол слияния линии сварки меньше 75°, но она не видна, когда угол больше 75°, как показано на рис. 4.

Более того, все компании могут разработать отраслевые стандарты, подходящие для их собственной продукции, основываясь на требованиях к внешнему виду, конструктивным особенностям и типам материалов.

Рис. 4 Угол и глубина линии сварки

Условия формирования определяют качество линии сварки или плавления, а на прочность линии сварки влияют температура формирования и давление, приложенное к сварке до застывания деталей.

Давление во время формирования линии сварки равно нулю.

Как правило, температура плавления во время формирования сварочной линии по меньшей мере на 20°C выше температуры впрыска для получения высококачественного сварного шва.

6. Анализ прочности линии сварки

Если вы хотите оценить влияние прочности сварочной линии на структура продукта и предсказать коэффициент снижения прочности сварочной поверхности, можно выполнить анализ прочности сварочной линии.

Перед проведением анализа необходимо проверить прочностные характеристики материала на линии сварки.

Используя свойство прочности линии сварки, вы можете выполнить анализ давления потока Moldflow, а затем импортировать результаты анализа линии сварки в ANSYS или ABAQUS для дальнейшего анализа, чтобы предсказать влияние линии сварки на прочность конструкции изделия.

Подробную информацию об анализе прочности линий мы расскажем в следующих статьях, поэтому здесь не будет большого вступления.

7. Резюме

Образование сварочных линий тесно связано со структурой, дизайном формы, процессом и материалом изделия.

В случае с отверстиями или несколькими воротами трудно избежать линии сварки, но ее можно смягчить с помощью процесса разбавления.

Однако в некоторых случаях для полного устранения линии сварки требуется режим высокой освещенности.

Важно понимать влияние сварочных линий на структурную прочность изделия, и прочность сварочной линии можно проанализировать и спрогнозировать.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Освоение CAD/CAM: Основные технологии с пояснениями

Основные концепции автоматизированного проектирования и автоматизированного производства Автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD/CAM) - это комплексная и технически сложная дисциплина системного инжиниринга, которая включает в себя такие различные области, как компьютерная [...]...

Виртуальное производство: Концепции и принципы

Концепция виртуального производства Виртуальное производство (ВП) - это фундаментальная реализация реального производственного процесса на компьютере. В нем используются технологии компьютерного моделирования и виртуальной реальности, поддерживаемые высокопроизводительными [...]...

Понимание гибких производственных систем: Руководство

Гибкая производственная система (FMS) обычно использует принципы системной инженерии и групповой технологии. Она объединяет станки с числовым программным управлением (ЧПУ) (обрабатывающие центры), координатно-измерительные машины, системы транспортировки материалов, [...]...

Изучение 4 передовых методов нанофабрикации

Подобно тому, как производственные технологии играют важнейшую роль в различных областях, технология нанофабрикации занимает ключевое место в сфере нанотехнологий. Технология нанофабрикации включает в себя множество методов, в том числе механические [...].

Сверхточная обработка: Виды и технологии

Сверхточная обработка относится к прецизионным производственным процессам, в которых достигаются чрезвычайно высокие уровни точности и качества поверхности. Ее определение относительно и меняется по мере развития технологий. В настоящее время эта технология позволяет достичь [...].

Выбор правильного приспособления для ЧПУ: Типы и советы

В настоящее время механическую обработку можно разделить на две группы в зависимости от серийности производства: Среди этих двух категорий, первая составляет около 70-80% от общей стоимости продукции механической обработки [...]...

Топ-4 метода специальной обработки в современном машиностроении

В этой статье в основном представлены несколько зрелых методов специальной обработки. I. Обработка электрическим разрядом (EDM) EDM - это метод обработки токопроводящих материалов, использующий явление электрической коррозии во время [...]...

Что такое обработка с ЧПУ? Виды, преимущества, недостатки и этапы обработки

Что такое обработка с ЧПУ? Числовое программное управление (ЧПУ) - это метод управления движением и операциями обработки на станках с помощью оцифрованной информации. Станки с числовым программным управлением, часто сокращенно называемые [...]...

Изучение высокоскоростной резки: Обзор технологий и применение

Обработка резанием остается наиболее распространенным методом механической обработки, играющим важную роль в механическом производстве. С развитием производственных технологий технология обработки резанием претерпела значительный прогресс в [...].

Топ-7 новых инженерных материалов: Что нужно знать

Под передовыми материалами понимаются недавно исследованные или находящиеся в стадии разработки материалы, обладающие исключительными характеристиками и особыми функциональными свойствами. Эти материалы имеют огромное значение для развития науки и техники, [...]...

Методы расширения металла: Исчерпывающее руководство

Формирование выпуклости подходит для различных типов заготовок, таких как чашки глубокой вытяжки, разрезанные трубы и прокатные конические сварные изделия. Классификация по средствам формования выпуклости Методы формования выпуклости можно разделить [...].
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.