注塑件常见成型缺陷及解决方案

作者：新科益系统与咨询（上海）有限公司

欢迎访问e展厅 展厅 1 塑料模具展厅 注塑模具, 吹塑模具, 挤出模具, 吸塑模具, 瓶胚模具, ... 前言 在注塑成型加式过程中，可能由于原材料处理不好、塑件或模具设计不合理、操作工没有掌握合适的工艺操作条件，或者因机械方面的原因，常常使塑件产品短射、凹痕、飞边、困气、开裂、翘曲变形等成型缺陷。 本文针对塑件在成型过程中出现的各种注塑缺陷，主要是：短射，困气，发脆，烧焦，飞边，分层起皮，喷流痕，流痕，雾斑（浇口晕），银纹（水花纹），凹痕，熔接痕，成型周期过长，翘曲变形，分析了问题产生的可能原因，从原材料、塑件或模具设计、成型工艺等各方面，提出解决方案。 一.短射 短射是指模具型腔不能被完全充满的一种现象。 短射形成原因： 1、模温、料温或注塑压力和速度过低 2、原料塑化不均 3、排气不良 4、原料流动性不足 5、制件太薄或浇口尺寸太小 6、聚合物熔体由于结构设计不合理导致过早固化 短射解决方案： 材料:选用流动性更好的材料 模具设计: 1、填充薄壁之前先填充厚壁，避免出现滞留现象 2、增加浇口数量和流道尺寸，减少流程比及流动阻力 3、排气口的位置和尺寸设置适当，避免出现排气不良的现象 注塑机: 1、检查止逆阀和料筒内壁是否磨损严重 2、检查加料口是否有料或是否架桥 工艺条件: 1、增大注塑压力和注塑速度,增强剪切热 2、增大注塑量 3、增大料筒温度和模具温度 二.困气 困气是指空气被困在型腔内而使制件产生气泡。 困气形成原因： 它是由于两股熔体前锋交汇时气体无法从分型面、顶杆或排气孔中排出造成的。困在型腔内气体不能被及时排出，易导致出现表面起泡，制件内部夹气，注塑不满等现象。 困气解决方案： 结构设计:减少厚度的不一致，尽量保证壁厚均匀 模具设计: 1、在最后填充的地方增设排气口 2、重新设计浇口和流道系统 工艺条件: 1、降低最后一级注塑速度. 2、增加模温 三.发脆 塑件发脆是指制件在某些部位出现容易开裂或折断。 发脆原因： 1、干燥条件不适合；使用过多回收料 2、注塑温度设置不对 3、浇口和流道系统设置不恰当 4、熔解痕强度不高 发脆解决方案： 材料: 1、注塑前设置适当的干燥条件 2、减少使用回收料，增加原生料的比例. 3、选用高强度的塑胶. 模具设计:增大主流道、分流道和浇口尺寸 注塑机:选择设计良好的螺杆，使塑化时温度分配更加均匀 工艺条件: 1、降低料筒和喷嘴的温度 2、降低背压、螺杆转速和注塑速度 3、通过增加料温，加大注塑压力，提高熔解痕强度 四.烧焦 焦痕是指型腔内气体不能及时排走，导致在流动最末断产生烧黑现象。 烧焦原因： 1、型腔空气不能及时排走 2、材料降解：过高熔体温度；过快螺杆转速； 流道系统设计不当 烧焦解决方案： 模具设计: 1、在容易产生排气不良的地方增设排气系统 2、加大流道系统尺寸 工艺条件: 1、降低注塑压力和速度 2、降低料筒温度 3、检查加热器、热电偶是否工作正常 五.飞边 飞边是指在模具分型面或顶杆等部位出现多余的塑料。 飞边产生原因： 1、合模力不足 2、模具存在缺陷 3、成型条件不合理 4、排气系统设计不当 飞边解决方案 模具设计: 1、合理设计模具，保证模具合模时能够紧闭 2、检查排气口的尺寸 3、清洁模具表面 注塑机:设置适当大小吨位的注塑机 成型工艺: 1、增加注塑时间，降低注塑速度 2、降低料筒温度和喷嘴温度 3、降低注塑压力和保压压力 六.分层起皮 分层起皮是指制件表面能被一层一层的剥离。 分层起皮原因分析: 1、混入不相容的其他高分子聚合物 2、成型时使用过多的脱模剂 3、树脂温度不一致 4、水分过多 5、浇口和流道存在尖锐的角 分层起皮解决方案 材料:避免不相容的杂质或受污染的回收料混入原料中 模具设计:对所有存在尖锐角度的流道或浇口进行倒角处理 工艺条件: 1、增加料筒和模具温度 2、成型前对材料进行恰当的干燥处理 3、避免使用过多的脱模剂 七.喷流痕 喷流痕(Jetting)：由于熔胶流动太快引起的一种喷射痕迹，一般呈蛇纹状。 分层起皮原因分析: 1、浇口尺寸太小，又正对着截面积很大的产品面； 2、充填速度太快 喷流痕解决方案 模具设计: 1、增大浇口尺寸 2、将侧浇口改为搭接式浇口 3、浇口正前方增加挡料销 工艺条件:降低刚通过浇口处的充填速度 八.流痕 流痕是指在产品表面呈波浪状的成型缺陷，是由于熔胶流动缓慢引起的一种蛙跳痕迹。 流痕的原因分析： 1、模温和料温过低 2、注塑速度和压力过低 3、流道和浇口尺寸过小 4、由于产品结构的原因，引起充填流动时，加速度过大 流痕解决方案 模具设计: 1、增大流道中冷料井的尺寸 2、增大流道和浇口的尺寸 3、缩短主流道尺寸或改用热流道 工艺条件: 1、增加注塑速度 2、增加注塑压力和保压压力 3、延长保压时间 4、增大模温和料温 九.雾斑 雾斑：浇口附近产生的云雾状色变。原因是熔胶破折(melt fracture)。 雾斑的原因分析： 浇口太小或进胶处型腔太薄，熔胶流量大，断面积小时，剪切速率大，剪切应力往往跟着提高，以致熔胶破折，产生雾班现象。 雾斑的解决方案 Moldflow模拟，可以预测熔胶通过上述狭隘区时的温度、剪切速率和剪切应力。 而Moldflow一般都会提供各种塑料料温、剪切速率和剪切应力的上限。Moldflow工程师可以根据分析结果作相应的调整，找出适当的浇口尺寸和进胶处型腔壁厚，从而消除雾斑。 十.银纹 银纹是指水分、空气或炭化物顺着流动方向在制件表面呈现发射状分布。 银纹产生的原因： 1、原料中水分含量过高 2、原料中夹有空气 3、聚合物降解：材料被污染；料筒温度过高；注塑量不足 银纹解决方案 材料:注塑前先根据原料商提供数据干燥原料 模具设计:检查是否有充足的排气位置 成型工艺: 1、选择适当的注塑机和模具 2、切换材料时，把旧料完全从料筒中清洗干净 3、改进排气系统 4、降低熔体温度、注塑压力或注塑速度 十一.凹痕 凹痕是指制件在壁厚处出现表面下凹的现象。 凹痕形成的原因分析： 1、注塑压力或保压压力过低 2、保压时间或冷却时间过短 3、熔体温度或模温过高 4、制件结构设计不当 凹痕解决方案 结构设计: 1、在易出现凹痕的表面进行波纹状处理 2、减小制件厚壁尺寸，尽量减小厚径比，相邻壁厚比应控制在1.5~2，并尽量圆滑过渡 3、重新设计加强筋、沉孔和角筋的厚度，它们的厚度一般推荐为基本壁厚的40-80% 成型工艺: 1、增加注塑压力和保压压力 2、增加浇口尺寸或改变浇口位置 十二.熔接痕 熔接痕是指两股料流相遇熔接而产生的表面缺陷。 熔接痕产生原因分析： 制件中如果存在孔、嵌件或是多浇口注塑模式或是制件壁厚不均，均可能产生熔接痕。 熔接痕解决方案 材料:增加塑料熔体的流动性 产品设计:调整产品结构和壁厚分布 模具设计: 1、改变浇口的位置 2、增设排气槽 工艺条件: 1、增加熔体温度 2、降低脱模剂的使用量 十三.缩短成型周期 运用Moldflow软件，可以准确的预测出充填时间、保压时间、冷却时间，再加上开合模的时间，就是成型周期。并可通过优化产品壁厚、模具结构和工艺条件，来缩短成型周期，提高生产率。 十四.翘曲变形 塑料件设计和生产中遇到最多和最难解决的问题就是翘曲变形。 制品翘曲的主要原因： 1、模具结构：浇注系统、冷却系统与顶出系统等。 2、产品结构：塑件壁厚的变化、具有弯曲或不对称的几何形状、加强筋及BOSS柱设计不合理等。 3、生产工艺：塑件尚未完全冷却就顶出，注射和保压曲线不合理等因素。 4、塑胶材料：塑件材料有、无添加填充料的差异，收缩率的大小等。 Moldflow将产品的翘曲变形归纳为四个主要因素： 1、冷却不均匀：冷却水路设计不合理，使产品不能获得均匀的冷却。 解决方案：优化冷却水路 2、收缩不均匀：产品各处收缩不一致。 解决方案：更改材料、产品结构、浇口数量和位置、保压曲线 3、纤维取向不均匀:当纤维取向不均匀引起产品大的翘曲变形。 解决方案：浇口数量和位置、产品结构 4、角落效应：深盒状产品角落处热量集中，收缩较大，带来弯曲变形。 解决方案：加强角落处冷却、减薄角落处壁厚(end)

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