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注射成型模具生銹及排除方法

2024-12-25 16:43:34 模具生銹問題

生銹原因:

1. 環境濕度問題:當模具處于高濕度環境,如南方的梅雨季節,空氣相對濕度常達 80% 甚至更高。大量水汽彌漫,模具表面極易吸附水分子,形成肉眼難以察覺的水膜。水與模具的鐵成分發生電化學反應,鐵作為負極失去電子變成亞鐵離子,進而與水中溶解氧結合形成氫氧化亞鐵,繼續氧化就會變為鐵銹(Fe?O?),導致模具生銹。即使在相對干燥地區,如果廠房通風不良,局部濕度積聚,同樣會引發此問題。

2. 塑料原料分解產物:某些高溫加工的塑料,像聚氯乙烯(PVC),在注塑過程中,由于加工溫度接近或超過其熱穩定極限,會分解釋放出氯化氫氣體。氯化氫具有強酸性,與模具接觸后會腐蝕模具表面,破壞其原有鈍化膜,使模具裸露金屬層直接暴露在腐蝕環境下,加速生銹進程。此外,像含有溴系阻燃劑的塑料,高溫下也可能釋放出具有腐蝕性的溴化氫等物質。

3. 脫模劑隱患:脫模劑使用不當是常見誘因。若脫模劑質量不過關,本身含有較多雜質、水分或易氧化成分,噴涂在模具表面后,不但不能有效隔離制品與模具,反而成為生銹 “幫兇”。例如,一些水性脫模劑在高溫下水分快速蒸發,殘留的物質發生化學變化,為鐵銹生成提供條件。而且脫模劑如果噴涂過量,堆積在模具的凹槽、縫隙處,后續清理困難,長期殘留會吸收水汽、滋生細菌,間接腐蝕模具。

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4. 模具加工缺陷:模具制造過程中的瑕疵會削弱其防銹能力。例如,模具型腔表面粗糙度 Ra 值若過大,達到十幾微米甚至更高,粗糙表面就會增大與外界物質的接觸面積,水汽、腐蝕性氣體更容易附著。加工時刀具留下的刀痕,其尖端處應力集中,在腐蝕介質作用下,這些部位率先出現腐蝕坑,逐步蔓延致使整個模具生銹。另外,模具淬火、回火等熱處理工藝不當,產生的殘余應力會使模具內部結構不穩定,促使表面金屬活性增強,加快生銹速度。

5. 保養缺失環節:日常使用后,若未及時清理模具,注塑過程殘留的塑料顆粒、飛邊碎屑等會吸附空氣中濕氣,并且這些塑料殘留物中的添加劑、增塑劑等成分可能滲出,協同濕氣侵蝕模具。再者,若未定期對模具進行全面檢查與防銹維護,上次使用殘留的極少量腐蝕性物質不斷累積,長時間后模具生銹問題就會暴露。模具長時間閑置存放時,若沒有采取諸如涂油、包裹等防護手段,僅簡單放置,在短短數月內就可能出現明顯銹跡。

排除方法:

1. 環境調控:在模具存儲與使用車間安裝濕度監測儀,實時掌控濕度情況,當濕度超過 60%,開啟工業除濕機,將空氣濕度降低至 40% - 50% 較為適宜。同時,改善通風系統,合理布置通風口,確保車間內空氣流暢交換,帶走潮濕水汽。對于一些高精度、易生銹模具,還可設置小型控溫恒濕的存儲柜,單獨存放,創造穩定干燥環境。

2. 原料與介質優化:針對易分解產生腐蝕性物質的塑料原料,調整注塑工藝參數。以 PVC 為例,適當降低加工溫度 5 - 10℃,并縮短物料在料筒內停留時間,減少分解。同時,選擇高質量脫模劑,優先考慮含氟、硅類的高性能脫模劑,它們化學性質穩定、耐高溫且不易殘留。在使用脫模劑時,嚴格按照產品說明書規定的用量、噴涂方法操作,確保均勻覆蓋模具表面且無過量堆積。

3. 模具修復強化:對于因加工缺陷導致生銹的模具,如果表面粗糙度不佳,采用研磨、拋光工藝修復,將型腔表面粗糙度 Ra 值降低至 0.2 - 0.8 微米,使表面光滑平整,減少腐蝕介質附著點。針對刀痕等應力集中部位,進行局部微研磨,再用超聲波探傷儀檢查內部殘余應力,配合去應力退火工藝消除殘余應力,優化模具微觀結構,增強抗銹能力。對磨損嚴重部位,還可通過電刷鍍、激光熔覆等先進技術進行修復與強化。

4. 規范保養流程:模具每次使用完畢,立即用專用高壓熱蒸汽噴槍沖洗,利用高溫蒸汽軟化、沖掉塑料殘留,配合軟毛刷清理縫隙、角落雜物,隨后用冷風吹干模具。吹干后,全方位噴涂專用模具防銹劑,確保型腔、滑塊、頂針等部位均覆蓋。對于長期不用模具,先用防銹油仔細涂抹,尤其注意螺紋孔、導柱導套等易積水部位,涂抹后用防銹紙嚴密包裹,外層再套塑料薄膜,放置在干燥貨架上,并定期檢查包裝完整性,如有破損及時更換。

5. 除銹處理進階:輕微銹跡可先用白醋浸泡銹斑部位,白醋中的醋酸能溫和溶解鐵銹,浸泡 30 分鐘 - 1 小時后取出,用清水沖洗,再用 0 號細砂紙輕輕打磨,最后按常規保養流程防銹。中度生銹時,采用化學除銹劑,如含有磷酸、檸檬酸等成分的除銹劑,涂抹后用塑料薄膜覆蓋,保持濕潤狀態 2 - 3 小時,待鐵銹充分溶解后,用大量清水沖洗,配合超聲波清洗機去除殘留銹渣,后續做好干燥、防銹。重度銹跡則考慮機械除銹,如采用玻璃珠噴砂,選擇合適粒度(80 - 120 目)玻璃珠,控制噴砂壓力在 0.3 - 0.5MPa,既能高效除銹又不會過度損傷模具,除銹后經嚴格清洗、檢測,再進行全面修復與防銹處理。

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