摘要：列舉注塑成型過程的幾種典型缺陷，從影響成型制品質(zhì)量的三大因素分析常見注塑成型制品的質(zhì)量缺陷產(chǎn)生原因及解決措施，以便在設(shè)計階段防止缺陷，縮短開發(fā)周期，節(jié)約開發(fā)成本。關(guān)鍵詞 缺陷，缺膠，毛邊，縮水，銀紋，流痕，變形，模具1引言 隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，塑料制品日益普及，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。近年來由于家電、通訊、視頻、醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)對注塑制品需求的日益增長，推動注塑成型技術(shù)水平的發(fā)展與提高。目前的工程塑料業(yè)中，80%的產(chǎn)品采用注塑成型。在塑料制品注塑成型過程中，由于成型材料、成型模具、輔助設(shè)備、成型環(huán)境等多種因素的影響，注塑制品的內(nèi)在及外觀會出現(xiàn)各種各樣的問題。一般來說，制品成型質(zhì)量主要包括制品外觀、制品尺寸精度以及制品的物理性能。產(chǎn)生缺陷的原因是多方面的，可能塑料材料和成型工藝選擇不當(dāng)，可能是模具設(shè)計不合理，也可能是多種因素綜合的結(jié)果。本文將對常見的幾種的成型缺陷的成因做一分析。2常見缺陷：指成型過程中料流出現(xiàn)沒有完全充滿模具型腔而導(dǎo)致的產(chǎn)品不完整,也稱不全、缺料等。主要發(fā)生在遠(yuǎn)離料頭或薄壁面的地方。1、與注塑機(jī)匹配不當(dāng)， 導(dǎo)致注塑機(jī)塑化能力或注射量不足。2、噴嘴、流道和澆口太小，流程太長，塑膠填充阻力過大。4、塑料熔化不充分，流動性不好，導(dǎo)致注射壓力損失大。5、 流道中冷料井預(yù)留不足或不當(dāng)，冷料頭進(jìn)入型腔而阻礙塑膠之正常流動，增加冷料穴。6、料溫、模溫太低，塑膠在當(dāng)前壓力下流動困難，射膠速度太慢、保壓或保壓壓力過低。1、改換注塑機(jī)臺，射出成品含澆道以不超過機(jī)臺注射量的80%為限。4、適當(dāng)調(diào)整背壓及螺桿轉(zhuǎn)速，是塑料混合均勻。6、根據(jù)實(shí)際需要，適當(dāng)提升模具溫度。
毛邊是指在模具的不連續(xù)處（通常是分模面、排氣孔、頂針、滑動機(jī)構(gòu)）過量填充造成塑料外溢的瑕疵。1、鎖模力不足，射入型腔的高壓塑膠使分模面或鑲件配合面產(chǎn)生間隙，塑膠熔體溢進(jìn)此間隙。2、模具（固定側(cè)）未充分接觸機(jī)臺噴嘴，公母模產(chǎn)生間隙。（沒裝緊）3、模具導(dǎo)柱導(dǎo)套摩損/模具安裝板受損/拉桿（哥林柱）強(qiáng)度不足發(fā)生彎曲，導(dǎo)致分模面偏移。1、調(diào)整鎖模力，提高鎖模噸數(shù)。3、更換模具鎖或整修模具安裝板，提高模板的強(qiáng)度和平行度。成型件表面產(chǎn)生凹陷的現(xiàn)象，這是體積收縮，通常見于肉厚部分，肋或突出背面。由于成型品肉厚部分冷卻較慢，外部冷卻較快，此時肉厚部分的熔融塑料被向外拉伸，中心部位發(fā)生空隙實(shí)際為真空泡不易冷卻的肉厚部發(fā)生于表面者。塑膠熔體含有空氣、水分及揮發(fā)性氣體時，在注塑成型過程空氣、水分及揮發(fā)性氣體進(jìn)入制品內(nèi)部而殘留的空洞叫氣泡。1、保壓壓力保持時間不足，塑膠熔體補(bǔ)縮不足，同時也容易造成回流（back flow）。4、料溫、模溫偏高，冷卻慢，塑膠收縮完全而產(chǎn)生收縮下陷。5、流道、澆口尺寸偏小、壓力損失增大，同時澆口凝固太早，補(bǔ)縮不良。7、注塑機(jī)的CUSHION VOLUME殘量不足或止逆閥動作不暢時，產(chǎn)品壁厚均勻也會產(chǎn)生縮水，產(chǎn)品表面有波浪現(xiàn)象。2、提高填充速度，在塑膠冷卻固化前可以達(dá)到充分壓縮。6、料筒溫度設(shè)定不宜偏高，可有效防止塑料分解氣體之產(chǎn)生。7、換用小螺桿或機(jī)臺，防止螺桿產(chǎn)生過剪切。9、適當(dāng)降低填充速度，氣體有充足時間排出。銀紋的發(fā)生大都是成型材料中的水分或揮發(fā)物或附著在模具表面的水分等氣化所致，射出成型的螺桿卷入的空氣也會發(fā)生銀紋。防止銀紋的前提是充分干燥成型材料，或提高模具溫度、降低材料溫度，減慢射出速度，降低射出壓力及升高螺桿背壓。2、塑料熔體過熱或滯留料筒太久而分解，產(chǎn)生大量氣體，排出不完全，在固化時便產(chǎn)生銀絲。3、模具溫度過低，塑料熔體迅速固化導(dǎo)致排氣不完全。4、模具表面附有油或水分或脫模劑，蒸發(fā)而成氣體狀，隨著塑料熔體的冷卻固化而液化。5、螺桿卷入空氣，料斗下部的冷卻充分，則料斗側(cè)的溫度低，與料筒有溫度差，膠粒常擦傷螺桿，易帶入空氣。6、注射初期排氣不良。初期射出的的塑料熔體迅速固化，因而氣體排出不完全，發(fā)生銀線。7、注射壓力過高、注射速度過快。當(dāng)肉厚變化劇烈時，流動中的壓縮塑料熔體急速地減壓而膨脹，揮發(fā)分解氣體與模穴接觸后液化。1、有吸濕性的亞克力樹脂、ABS樹脂、聚碳脂必須先干燥。2、由樹脂產(chǎn)生的氣體量多，因此排出不完全就會產(chǎn)生銀紋。因此應(yīng)該清除加熱缸并降低樹脂溫度。3、樹脂迅速固化則引起排氣不完全，因此應(yīng)提高模溫。4、模具表面由油或水分，或附著脫模劑時，因樹脂揮發(fā)形成氣體狀，隨著樹脂的冷卻固化而形成液化，所以需清除模具并限制脫模劑的使用。5、降低螺桿轉(zhuǎn)速，增加背壓，原料受壓縮空氣則有儲料桶側(cè)排出。一般所謂的燒焦（Burn Mark）包括制品表面因塑膠降解導(dǎo)致的變色及制品的填充末端焦黑的現(xiàn)象。燒焦是滯留型腔內(nèi)的空氣在塑料熔體填充時未能迅速排出（困氣），被壓縮而顯著升溫，將材料燒焦。燒焦之有效防止措施就是在易具聚集空氣部位設(shè)置排氣孔或利用頂出銷、型芯銷等間隙使殘余空氣迅速排出。再者可降低材料溫度，降低射出速度及射出壓力或加大澆口尺寸。燒焦現(xiàn)象是成型品最遠(yuǎn)離澆口的末端或結(jié)合部的熔融塑料排氣不良引起壓縮燃燒之殘痕。燒焦若呈現(xiàn)于表面分散者是由于成型空間內(nèi)急速絕熱壓縮，局部發(fā)生燃燒形成。1、困氣區(qū)域加強(qiáng)排氣，使空氣及時排出。2、降低注射壓力，但應(yīng)注意壓力下降后注射速度隨之減慢，容易造成流痕及熔接痕及熔接痕惡化。3、采用多段控制填充，在成型過程末端采用多段減速方式以利氣體排出。4、采用真空泵抽取型腔內(nèi)的空氣，使型腔在真空狀態(tài)下填充。流痕是指塑膠熔體流動的痕跡，以澆口為中心而呈現(xiàn)的條紋波浪模樣。流痕是最初流入成型空間的材料冷卻過快，而與其后流入材料間形成界限所致。流痕常發(fā)生于產(chǎn)品邊緣附近和填充末端。為防止流痕，可提高材料溫度，改善材料流動性，調(diào)整射出速度。1、 流痕是最初流入型腔內(nèi)的塑膠熔體冷卻過快，與其后流入的塑膠熔體間形成界限所致。2、殘留于注塑機(jī)噴嘴前端的冷材料，若直接進(jìn)入型腔內(nèi)，造成流痕。4、模溫低則奪走大量的塑膠熔體熱量，使塑膠熔體溫度下降，粘度增大而發(fā)生流痕。5、射出速度過慢，填充過程塑膠熔體溫度降低增多，粘度增大而發(fā)生流痕。6、 在模具填充過程中,型腔內(nèi)的塑膠熔體溫度下降，以高粘度狀態(tài)充填，接觸模面的塑膠熔體以半固化狀壓入，表面發(fā)生垂直流向的無數(shù)細(xì)紋，導(dǎo)致制品表面產(chǎn)生類似指紋的波紋。1、增高聚合物溫度及模具溫度，充填中的聚合物保持高溫，在低粘度狀態(tài)下填充。2、聚合物的充填速度過慢時，充填中降溫，產(chǎn)生流痕，增大射出柱塞的速度及壓力或施行外部潤滑劑處理，防止壓力降低即可。3、模具冷卻水溝位置在澆口部或其附近，或在薄肉處時，聚合物溫度下降而充填成型空間，或聚合物溫度下降超出必要以上時易發(fā)生，故此時需修正冷清水溝位置。4、噴嘴過小的話噴嘴部聚合物溫度易下降，在射出初期壓入，或粘度增加易產(chǎn)生流痕。5、射出速度過慢，填充過程塑膠熔體溫度降低增多，粘度增大而發(fā)生流痕。6、無熔渣積存部或雖有過小時，也會充填低溫聚合物而形成流痕，因此需增家或增大熔渣積存部。在塑料融料填充型腔時，如兩股或更多融料在相遇是前段部分已經(jīng)冷卻，使其不能完全融合，便會在交匯處產(chǎn)生凹槽，形成熔接痕。1、模具采用多澆口進(jìn)澆方案時，膠料流動前鋒相互匯合；孔位和障礙物區(qū)域，膠料流動前鋒也會被一分為二；壁厚不均勻的情況也會導(dǎo)致熔接痕。2、高速通過澆口的塑膠熔體直接進(jìn)入型腔，然后接觸型腔表面而固化，接著被隨后的塑膠熔體推擠，從而殘留蛇行痕跡。3、側(cè)澆口，塑膠經(jīng)過澆口后無滯料區(qū)域或滯料區(qū)域不充足時，容易產(chǎn)生噴痕。2、在熔合部附近增設(shè)材料溢料井，將熔合線移至溢料井，然后再將其切除。4、改變澆口位置、數(shù)目，將發(fā)生熔合線的位置移往他處。5、 在熔合線區(qū)域加強(qiáng)排氣，速疏散此部分的空氣及揮發(fā)物。升高料溫與模溫,增強(qiáng)塑膠的流動性,提高融合時的料溫。6、提高注射壓力，適當(dāng)增加澆注系統(tǒng)尺寸。10、調(diào)整澆口位置，使塑膠熔體通過澆口后碰撞銷類或壁面。11、改變澆口形式，采用重疊澆口或凸耳澆口，在澆口區(qū)域設(shè)置足夠的滯料區(qū)域。13、增大澆口厚度/橫截面積，使流動前鋒立即形成。2.8、表面裂紋(龜裂)、內(nèi)應(yīng)力開裂 、頂白(頂爆)制品表面裂痕嚴(yán)重而明顯者為破裂（Cracking），制品表面呈毛發(fā)狀裂紋，制品尖銳角處常呈現(xiàn)此現(xiàn)象謂之龜裂（Crazing），也常稱為應(yīng)力龜裂。制品成型后收縮較多，龜裂常常不立刻發(fā)生，而在若干時間后才發(fā)生。應(yīng)力龜裂的潛伏期為21天左右。1、脫模不良；內(nèi)應(yīng)力過大；熔接線位置；澆口龜裂。2、收縮差異導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力太大。3、過度充填。過大的射出壓力導(dǎo)致過度充填，制品內(nèi)部應(yīng)力過大， 脫模時造成裂紋。同時，模具配件的變形也增大，更難脫模，肋常破裂。4、模具表面溫度太低時，纖維在拉伸狀態(tài)下固化，配向引起的應(yīng)力常造成龜裂。1、設(shè)置足夠的脫模斜度，研磨模具表面，檢討頂出銷的粗細(xì)等，頂出時脫模各部位脫模力要均勻。2、過渡填充導(dǎo)致成型品內(nèi)部壓力大，脫模造成裂紋，在此狀態(tài)下模具配件變形也會增大，更難脫模。此時宜低射出壓力，低樹脂溫度，低模具溫度。制品表面失去材料本來的光澤，形成乳白色層膜、模糊狀態(tài)等皆可稱為表面光澤不良。5、使用過多的脫模劑或油脂性脫模劑亦是表面光澤不良的原因。6、材料吸濕或含有揮發(fā)物及異質(zhì)物混入污染亦是造成表面光澤不良的原因之一。潤滑劑過多或揮發(fā)物含量多時，塑膠經(jīng)過澆口后，其壓力下降而氣化，凝結(jié)于模穴表面，發(fā)生乳白色模糊狀，潤滑劑粒子過大時發(fā)生濃白條紋。變形可分成翹曲與扭曲兩種現(xiàn)象，平行邊變形者稱為翹曲，對角線方向的變形稱為扭曲。1、肉厚不均、冷卻不均。塑膠的冷卻速度不一樣，冷卻快的地方收縮小，冷卻慢的地方收縮大，從而發(fā)生變形。3、分子排向差異；側(cè)壁的內(nèi)彎曲。4、制品脫模時的內(nèi)部應(yīng)力所致的變形，是制品未充分冷卻固化前從模具頂出所致。5、一般為防止制品變形，可在頂出后，用夾具對制品定型，矯正變形或防止進(jìn)一步的變形，但制品在使用中若再次碰到高溫時又會復(fù)原，對此點(diǎn)需特別加以注意。3 結(jié)論在實(shí)際生產(chǎn)中，注塑件的質(zhì)量缺陷還很多，上述列舉的不過是幾種最常見的，所有的缺陷都與塑料材料、成型工藝及模具密切，只有找出產(chǎn)生缺陷的原因，才能找出解決缺陷的對策2、十年產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工程師，企業(yè)實(shí)戰(zhàn)模型分享（含模型樹模型文件）3、Proe/Creo3.0/4.0/5.0全版本軟件安裝包（含詳細(xì)安裝視頻）
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