注塑模具防锈故障怎么解?三大锈蚀源排除方案
来源: 大银 发布日期 2025-09-22 17:17:58
注塑模具多由Cr12MoV、S136等工具钢制成,其表面精度与型腔光洁度直接决定塑件外观质量。但
注塑模具防锈在成型、停机、存储等环节,易接触腐蚀性气体、冷凝水、残留物等锈蚀介质,引发点蚀、锈斑甚至大面积锈蚀——某模具厂数据显示,锈蚀导致的模具维修成本占总维护成本的28%,且会造成塑件表面划痕、缺料等缺陷。以下精准拆解三大锈蚀源及科学排除与预防方案:
一、熔融料分解气体锈蚀:从“源头抑制”到“停机防护”
部分塑料在高温成型时会分解产生腐蚀性气体,通过电化学腐蚀破坏模具表面氧化层,是高频率生锈诱因之一。
1.锈蚀机理与高危材料
典型材料与腐蚀气体:PVC(聚氯乙烯)分解产生HCl(氯化氢)气体,POM(聚甲醛)分解产生甲醛与甲酸,PC(聚碳酸酯)水解后释放酚类腐蚀性物质;这些气体与模具表面水分结合形成酸性电解液,加速工具钢的电化学腐蚀(腐蚀速率比中性环境快3-5倍)。
案例佐证:某PVC管件模具因未及时清理分解气体残留,连续生产72小时后型腔表面出现点状锈斑,导致塑件内壁产生划痕废品率飙升至15%。
2.排除与预防方案
生产中抑制:严控成型温度(PVC成型温度不超过190℃,POM不超过230℃),减少材料过度分解;在料斗中添加0.3%-0.5%的热稳定剂(如PVC用钙锌稳定剂),降低腐蚀性气体释放量。
停机即时防护:单次停机<8小时,用无水乙醇浸湿的超细纤维布(避免刮伤型腔)擦拭型腔、浇道及分型面,清除残留料屑与气体冷凝物后合模;停机>24小时,需在型腔表面均匀喷洒防锈剂(推荐采用硬膜防锈剂,膜厚5-8μm,耐盐雾>72小时),浇口处涂抹食品级锂基黄油(避免污染后续塑件),合模后密封进浇口。
长期存储保护:停机超1个月,除上述操作外,需在模具型腔内置入干燥剂(每5L型腔体积配100g硅胶干燥剂),整体包裹防锈膜并抽真空存储。
二、冷却水系统冷凝水锈蚀:“控温+干燥”双重阻断
冷却水是模具降温的核心介质,但水温与环境温差易形成冷凝水,引发“露点腐蚀”,尤其在高湿度环境(相对湿度>65%)中更为突出。
1.锈蚀机理与高发场景
当模具温度降至“露点温度”以下(通常环境温度25℃、湿度60%时,露点约16℃),空气中的水蒸气会在模具表面凝结成水滴;若模具表面有残留料屑或油污,会加速水滴的电化学腐蚀作用,3-6小时即可形成可见锈迹。停机后模具温度骤降,冷凝水生成速度会比生产中快2-3倍。
2.排除与预防方案
生产中控温防凝:通过模温机将模具温度控制在露点以上(如环境湿度70%时,模具温度不低于18℃);冷却水采用软化水(硬度≤50mg/L),避免水垢堆积堵塞管路导致局部降温过快。
停机后干燥处理:关闭冷却水阀门后,持续运行模温机10-15分钟(维持模具温度30-40℃),同时用高压气枪(压力0.4-0.6MPa)吹扫水路接口、分型面等易积水区域;对深腔模具,可采用热风枪(温度50-60℃)烘干型腔内部,确保表面含水率<0.5%。
水路系统维护:每月检测一次冷却水管路密封性,发现泄漏立即更换密封圈;每季度用5%柠檬酸溶液循环清洗水路,清除水垢与锈蚀残留,再用清水冲洗至中性(pH值6-8)。
三、成型残留物(碳化物)锈蚀:“即时清理+定期养护”根除隐患
模具长期运转时,塑料中的添加剂(如润滑剂、阻燃剂)或未完全熔融的料粒会在型腔表面沉积、碳化,形成硬质碳化物层;该层不仅加速模具磨损,还会吸附水分与腐蚀性物质,引发局部锈蚀。
1.残留物特性与锈蚀关联
碳化物多呈黑褐色硬质颗粒,附着在浇口、型腔死角等区域,其孔隙率达15%-20%,易吸附冷凝水与气体残留物,形成“局部腐蚀电池”——某PP注塑模具因浇口碳化物堆积未清理,3个月后出现直径2mm的锈坑,导致塑件浇口处出现缺料缺陷。
2.排除与预防方案
即时清理:每次换料或停机时,用铜制刮刀(避免划伤型腔表面)剔除可见碳化物,再用超声波清洗机(清洗剂为中性除油剂,温度50℃,时间15分钟)清洗型腔与型芯;对窄缝区域,采用专用尼龙刷配合无水乙醇刷洗。
定期深度养护:每周对连续生产的模具进行一次干冰清洗(干冰颗粒直径3-5mm,压力0.5-0.8MPa),彻底清除深层碳化物;每月检测型腔表面粗糙度,若因碳化物磨损导致Ra>0.8μm,需进行抛光修复并重新喷涂防锈涂层。
成型工艺优化:适当提高熔料温度(如PP成型温度从190℃提升至210℃),减少料粒未熔融现象;降低注塑压力(不超过100MPa),减少料流对型腔表面的冲刷沉积。
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