Il polistirene (PS) è classificato in due gradi principali: polistirene per uso generale (GPPS)-che è trasparente, duro e fragile-e polistirene ad alto impatto (HIPS)-che è opaco e possiede una buona tenacità. Le caratteristiche comuni condivise da entrambi i gradi includono buona fluidità, basso assorbimento di umidità, elevata fragilità, suscettibilità alle fessurazioni, tendenza al ritiro e all'ingiallimento e sensibilità allo stress di taglio. Il PS è ampiamente utilizzato nella produzione di beni di prima necessità trasparenti, paralumi, giocattoli, alloggiamenti e prodotti simili.
I. Striature argentate/Secchi d'acqua/Segni d'aria
Fenomeno: striature argentate-bianche, macchie nebbiose o motivi simili all'acqua-sulla superficie.
Cause:
- La materia prima è umida o contiene umidità.
- La temperatura del materiale è eccessivamente elevata, con conseguente decomposizione e generazione di gas.
- La velocità di iniezione è troppo elevata, con conseguente intrappolamento di aria.
- Una ventilazione inadeguata porta ad aria intrappolata.
- Una contropressione insufficiente provoca una plastificazione irregolare.
Soluzioni:
- Asciugare la materia prima a 70–80 gradi per 1–2 ore.
- Abbassare opportunamente la temperatura della canna.
- Ridurre la velocità di iniezione durante la fase iniziale per evitare intrappolamenti d'aria.
- Migliorare lo sfiato dello stampo.
- Aumentare opportunamente la contropressione.
II. Cracking/frattura fragile/scheggiatura
Fenomeni: crepe durante la sformatura, crepe durante il montaggio, scheggiature fragili agli angoli/bordi, scoppio dei perni delle viti.
Cause:
- Il materiale GPPS è intrinsecamente fragile.
- Eccessivo stress interno (dovuto all'elevata velocità di iniezione o all'elevato taglio).
- La temperatura dello stampo è troppo bassa, con conseguente raffreddamento eccessivamente rapido.
- Forza di espulsione irregolare, che causa "sbiancamento dell'espulsore" (segni di stress).
- Angolo di sformo insufficiente, con conseguenti segni di trascinamento/lacerazioni superficiali durante la sformatura.
- La temperatura di fusione è troppo bassa, con conseguente scarsa plastificazione.
Soluzioni:
- Aumentare la temperatura dello stampo a 40–60 gradi per ridurre lo stress interno.
- Diminuire la velocità di iniezione e ridurre lo stress di taglio.
- Regolare la disposizione del perno di espulsione per aumentare l'area di espulsione totale.
- Aumentare l'angolo di sformo.
- Aumentare opportunamente la temperatura di fusione per migliorare la fluidità del materiale.
III. Scatti brevi/riempimento insufficiente
Sintomi: angoli acuti non riempiti, sezioni con pareti sottili-o aree distali.
Cause:
- La temperatura del materiale/la temperatura dello stampo è troppo bassa.
- La pressione e la velocità di iniezione sono insufficienti.
- I corridori/cancelli sono troppo piccoli.
- Scarsa ventilazione; l'aria intrappolata ostacola il flusso del materiale.
- La contropressione è insufficiente.
Soluzioni:
- Aumentare la temperatura del materiale (180–220 gradi).
- Aumentare la pressione e la velocità di iniezione.
- Allarga cancelli e guide.
- Migliorare la ventilazione.
- Aumentare la contropressione per garantire una corretta plastificazione.
IV. Linee di saldatura prominenti e scarsa resistenza
Fenomeno: le linee di saldatura sono profonde, scolorite (biancastre) e soggette a rotture.
Cause:
- La temperatura del materiale e/o la temperatura dello stampo sono troppo basse.
- La velocità di iniezione è troppo lenta, causando un raffreddamento prematuro del fronte del flusso.
- Una scarsa ventilazione porta all'intrappolamento di aria nell'interfaccia di saldatura.
- Il posizionamento del cancello non è appropriato.
Soluzioni:
- Aumentare la temperatura del materiale e la temperatura dello stampo.
- Aumentare opportunamente la velocità di iniezione.
- Aggiungere prese d'aria nelle posizioni della linea di saldatura.
- Ottimizza il posizionamento del cancello per abbreviare il percorso del flusso.
V. Segni di restringimento/affondamento
Fenomeno: depressioni che si verificano in corrispondenza delle posizioni delle costole, delle sporgenze o delle sezioni con pareti spesse-.
Cause:
- Pressione di mantenimento insufficiente; il tempo di attesa è troppo breve.
- La pressione di iniezione è troppo bassa.
- Il cancello è troppo piccolo e ciò può causare un congelamento prematuro.
- La temperatura del materiale fuso e/o dello stampo sono troppo elevate.
- Spessore della parete irregolare.
Soluzioni:
- Aumentare la pressione di mantenimento; prolungare il tempo di detenzione.
- Aumentare adeguatamente la pressione di iniezione.
- Ingrandisci il cancello.
- Abbassare opportunamente la temperatura di fusione e la temperatura dello stampo.
- Ottimizzare lo spessore delle pareti del prodotto.
VI. Bagliore/Sbavature
Sintomo: traboccamento di materiale sulla linea di giunzione o sugli inserti.
Cause:
- Il materiale PS presenta un'elevata fluidità o la temperatura di fusione è eccessivamente elevata.
- La pressione e/o la velocità di iniezione sono troppo elevate.
- La forza di serraggio è insufficiente.
- Spazio eccessivo all'interno dello stampo.
- Riempimento eccessivo.
Soluzioni:
- Ridurre la temperatura di fusione.
- Diminuire la pressione e la velocità di iniezione.
- Aumentare la forza di serraggio.
- Modificare lo stampo per ridurre il gioco.
- Ridurre il volume di iniezione.
VII. Macchie nere, strisce nere, bruciature e ingiallimento
Fenomeni: Macchie nere, chiazze bruciacchiate, ingiallimento, angoli bruciati
Cause:
- La temperatura del materiale è troppo alta; Il PS subisce una decomposizione termica.
- Il tempo di permanenza della vite è eccessivamente lungo.
- Scarsa ventilazione; l'aria intrappolata viene compressa e bruciata.
- Accumulo di carbonio nella canna.
- La velocità di iniezione è troppo elevata, causando il surriscaldamento del taglio.
Soluzioni:
- Abbassare la temperatura del materiale; ridurre il tempo di ciclo.
- Spurgare la canna prima di spegnerla.
- Migliorare la ventilazione.
- Pulisci la canna e la vite.
- Ridurre la velocità di iniezione.
VIII. Bolle/Vuoti
Fenomeno: Bolle o vuoti presenti sulla superficie o all'interno.
Cause:
- Contenuto di umidità nelle materie prime.
- Temperatura eccessiva del materiale, che porta alla decomposizione termica e alla generazione di gas.
- Velocità di iniezione eccessivamente elevata, con conseguente intrappolamento di aria.
- Pressione di mantenimento insufficiente; materiale non completamente compattato.
- Restringimento in sezioni con pareti spesse-, creazione di vuoti di vuoto.
Soluzioni:
- Asciugare le materie prime.
- Ridurre la temperatura del materiale.
- Utilizzare una velocità di iniezione più lenta durante la fase iniziale.
- Aumentare la pressione di mantenimento.
- Per parti con pareti spesse-, prolungare i tempi di mantenimento e raffreddamento.
IX. Deformazione e deformazione
Fenomeni: Flessione, torsione, instabilità dimensionale
Cause:
- Raffreddamento irregolare; elevato stress interno.
- Temperatura dello stampo troppo bassa o differenza di temperatura significativa tra le metà dello stampo anteriore e posteriore.
- Spessore della parete irregolare; ritiro differenziale.
- Velocità di iniezione eccessivamente elevata; orientamento molecolare severo.
- Espulsione sbilanciata.
Soluzioni:
- Aumentare e equalizzare la temperatura dello stampo; prolungare il tempo di raffreddamento.
- Ridurre la velocità di iniezione.
- Ottimizza lo spessore delle pareti.
- Regola il bilanciamento dell'espulsione.
X. Sbiancamento e screpolature dell'espulsore
Fenomeno: si verificano sbiancamenti o screpolature nelle posizioni dei perni di espulsione.
Cause:
- Bassa temperatura dello stampo; la parte stampata è fragile.
- Eiezione irregolare; i perni di espulsione sono troppo piccoli.
- Raffreddamento insufficiente.
- Angolo di sformo insufficiente.
- Elevato stress interno.
Soluzioni:
- Aumentare la temperatura dello stampo.
- Utilizzare perni di espulsione più grandi o aumentare il numero di perni.
- Prolungare il tempo di raffreddamento.
- Aumentare l'angolo di sformo.
- Ridurre la velocità di iniezione per ridurre al minimo lo stress.
XI. Finitura scarsamente lucida/opaca (più pronunciata in PS trasparente)
Fenomeno: scarsa trasparenza, opacità, finitura superficiale ruvida
Cause:
- La temperatura dello stampo è troppo bassa.
- La temperatura del materiale è insufficiente.
- La superficie dello stampo è ruvida.
- Scarsa ventilazione.
- La materia prima contiene umidità.
Soluzioni:
- Aumentare la temperatura dello stampo a 50–70 gradi.
- Aumentare opportunamente la temperatura del materiale.
- Lucida lo stampo.
- Migliorare la ventilazione.
- Asciugare accuratamente la materia prima.
