塑料注射成型與缺陷分析

張艷明 廖險(xiǎn)峰

（北京華騰工程新材料有限責(zé)任公司 北京市化學(xué)工業(yè)研究員）

塑料注射成型與缺陷分析

張艷明 廖險(xiǎn)峰

（北京華騰工程新材料有限責(zé)任公司 北京市化學(xué)工業(yè)研究員）

本文介紹在實(shí)際生產(chǎn)中注射成型產(chǎn)生的缺陷分析，并在設(shè)備方面，模具，工藝，原材料方面重點(diǎn)討論了其解決方案。

注射，缺陷，設(shè)備，模具，工藝，原材料

眾所周之，現(xiàn)代塑料材料已被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，從日常生活用品到尖端科學(xué)領(lǐng)域都離不開(kāi)塑料，而塑料是通過(guò)制造成各種制品來(lái)實(shí)現(xiàn)其使用價(jià)值的，所以對(duì)塑料賦予形狀進(jìn)而產(chǎn)生實(shí)際功能的成型加工技術(shù)具有十分重要的價(jià)值。其涉及內(nèi)容主要是把各種不同品種和性能的塑料，用各種可行的成形方法轉(zhuǎn)化為具有一定形狀，而又可使用的塑料制品的各種工藝過(guò)程，涉及成型加工、機(jī)械加工、模具制造、制品裝飾等專(zhuān)業(yè)。

成型加工是成型技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，它是將各種形狀的樹(shù)脂，如粒料、粉料、溶液和分散體，通過(guò)機(jī)械設(shè)備制得所需要的形狀或坯件的過(guò)程。

一、注塑制品缺陷產(chǎn)生的原因分析

造成注塑制品缺陷的原因有如下幾個(gè)方面：1、原材料處理不好。2、制品和模具設(shè)計(jì)不合理。3、操作工藝、操作設(shè)備條件等原因。

對(duì)于制品缺陷評(píng)價(jià)主要有三個(gè)方面，第一是外觀質(zhì)量（包整性、顏色、光澤等）；第二是尺寸和相對(duì)位置間的精確性；第三是與用途對(duì)應(yīng)的力學(xué)性能、化學(xué)性能、電性能等，這些質(zhì)量又跟制品使用場(chǎng)合的不同，要求的精度不同。

在實(shí)際生產(chǎn)中，制品的缺陷主要在于模具的設(shè)計(jì)、精度和磨損程度等方面，而在完善改進(jìn)方面，技術(shù)操作人員往往是以調(diào)整改進(jìn)工藝條件來(lái)彌補(bǔ)模具缺陷帶來(lái)的問(wèn)題，造成調(diào)整的困難，但生產(chǎn)中工藝條件的調(diào)節(jié)是提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的必要途徑，然而由于模具缺陷造成的制品缺陷，可能要通過(guò)多種工藝條件的調(diào)整才可能有效，這些工藝條件又是相互影響關(guān)聯(lián)，很容易造成混亂和誤導(dǎo)，因此要掌握非常多的工藝知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)才能從眾多因素中找出一二個(gè)主要因素，才能真正快速準(zhǔn)確地解決問(wèn)題。

二、常見(jiàn)缺陷的造成及對(duì)策

1、欠注（又稱(chēng)注不滿(mǎn)）

是較常見(jiàn)的問(wèn)題，也比較易于解決，即使工藝無(wú)法解決時(shí)，通過(guò)改進(jìn)模具也很容易解決，當(dāng)出現(xiàn)產(chǎn)品缺陷，一般應(yīng)從設(shè)備、模具、工藝、原料四個(gè)方面進(jìn)行分析調(diào)查。

注不滿(mǎn)缺陷問(wèn)題分析及改進(jìn)

（1）設(shè)備方面：

① 注射機(jī)塑化容量大小能否滿(mǎn)足制件質(zhì)量要求不可每模打空熔料，要留有緩沖墊，才能保證制品連續(xù)生產(chǎn)的穩(wěn)定，過(guò)小時(shí)需要更換機(jī)臺(tái)。

② 溫度表顯示溫度不準(zhǔn)（一般低于實(shí)際熔體溫度10－15℃），明高實(shí)低，造成料溫過(guò)低，此情況較常見(jiàn)，一般由熱電偶、加熱裝置損壞造成。

③ 噴嘴內(nèi)孔直徑過(guò)大、過(guò)小或中心孔與模具主流道入口配合不當(dāng)。太小時(shí)由于流道直徑小、料條容易被冷卻，堵塞進(jìn)料通道或消耗壓力；太大時(shí)流道截面積大，塑料入模的單位面積壓力低，形成射力小的狀況（推射機(jī)）

噴嘴與主流道配合不良，如球面損傷變形，注射座中心偏離，噴嘴球徑比主流道入口球徑大等，常常發(fā)生模外溢料，從而使模內(nèi)制品產(chǎn)生欠注現(xiàn)象（還會(huì)造成色斑）

④ 塑料熔塊堵塞加料通道：熔塊是指塑料在進(jìn)料口位置或螺桿起螺端深槽內(nèi)過(guò)早熔料，堵塞通道或包住螺桿，并隨螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)而做圓周滑動(dòng)，不向前移，造成供料中斷或無(wú)規(guī)則波動(dòng)（單螺桿擠出機(jī)也會(huì)發(fā)生，雙螺桿也會(huì)產(chǎn)生結(jié)塊），產(chǎn)生原因一是下料口溫度過(guò)高，二是物料烘干溫度過(guò)高造成結(jié)塊，細(xì)分還可能由于烘干機(jī)風(fēng)壓不足造成局部過(guò)熱融化或塑料內(nèi)含有的潤(rùn)滑劑過(guò)多，造成發(fā)粘和螺桿打滑造成。

⑤ 噴嘴冷料入模或有雜質(zhì)，但是如果機(jī)筒前端和噴嘴溫度過(guò)高，或在高壓狀態(tài)下機(jī)筒前端貯料過(guò)多，產(chǎn)生“流延”使塑料在未開(kāi)始注射，模具敞開(kāi)的情況，搶先進(jìn)入主流道入口并在模板的冷卻作用下凝固，而妨礙熔料順暢地進(jìn)入型腔，這時(shí)應(yīng)降低機(jī)筒前端和噴嘴溫度，或減少機(jī)筒貯料量，或降低背壓壓力避免機(jī)筒前端熔料密度過(guò)大，或加裝止回閥（一般顧及壓力損失廠家只裝直通式噴嘴）

⑥ 塑化時(shí)間過(guò)短，料熔融不夠，流動(dòng)性差，應(yīng)增加塑化時(shí)間或提高背壓和轉(zhuǎn)速，以上是設(shè)備原因可能造成的欠注因素，實(shí)際檢查中要認(rèn)真分析，分段檢查。

（2）、模具方面

① 流道設(shè)計(jì)不合理：這是最普通的問(wèn)題，一般廠家從節(jié)約原料，提高效率方面考慮。主流道設(shè)計(jì)太小、太薄或太長(zhǎng)增加了流體阻力，調(diào)整設(shè)計(jì)增加主流道直徑，主流道、分流道應(yīng)設(shè)計(jì)成圓形最好（高壓可設(shè)計(jì)梯形、圓形相連結(jié)構(gòu)）：如流道過(guò)大，造成注射壓力不足；流道粗糙有傷痕，或是有銳角，及表面粗糙度不良，影響料流不暢，冷料斑等。

② 沒(méi)有開(kāi)設(shè)冷料井或設(shè)計(jì)太小，開(kāi)設(shè)方向不對(duì)，會(huì)使冷料入?；蚨氯鞯婪至鲊娮飚a(chǎn)生注不滿(mǎn)情況。

③ 進(jìn)料口選擇不當(dāng)，澆口數(shù)量不足或澆口形式不當(dāng)，進(jìn)料口應(yīng)開(kāi)在制品最厚壁處，厚壁制件大型制件，復(fù)雜制件要選擇多點(diǎn)進(jìn)料。

④ 模腔排氣設(shè)計(jì)不當(dāng)不足：如果排氣設(shè)計(jì)不足造成的大多發(fā)生在制件的轉(zhuǎn)角處，深凹陷處或被厚壁包圍的薄壁部分以及用側(cè)澆口成型的薄壁件的底部。

消除這些缺陷可加寬排氣孔道，選擇合理的澆口位置使空氣易排出，或通過(guò)鑲件設(shè)計(jì)使困氣排出。

⑤ 多型腔模具流道不平衡以至部分行腔注不滿(mǎn)，一般可通過(guò)調(diào)整注射壓力克服，但也可能會(huì)造成制件尺寸不均一。

（3）工藝方面

① 預(yù)料量（進(jìn)料量）不足：加料不準(zhǔn)造成注不滿(mǎn)或背壓過(guò)高，速度（回退）過(guò)快，進(jìn)料不穩(wěn)造成欠注。

當(dāng)進(jìn)料量過(guò)大時(shí)也會(huì)造成欠注（或螺桿機(jī)筒磨損時(shí)），注射時(shí)需要消耗額外的注射壓力來(lái)壓緊，注射時(shí)機(jī)筒內(nèi)的超額囤料，這樣會(huì)大幅降低進(jìn)入模腔的有效注射壓力而造成欠注。

② 注射壓力太低，注射時(shí)間太短（過(guò)快），回退過(guò)早，壓力低，速度快，熔料在偏低的溫度下粘度高，流動(dòng)性差，應(yīng)以較大壓力和速率注射，一般顏色制件限制了加熱溫度，這就要比通常高些注射壓力和延長(zhǎng)射膠時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)。

③ 注射速率太慢，對(duì)于形狀復(fù)雜、厚薄變化差異較大、流程較長(zhǎng)的制品，以及粘度較高的材料影響極大，特別是一些超薄制件（0.2－0.4mm），當(dāng)采用高壓尚不能注滿(mǎn)時(shí)，應(yīng)考慮采用高速注射來(lái)克服欠注現(xiàn)象。

④ 熔料溫度過(guò)低，主要指機(jī)筒前段和噴嘴溫度低，造成進(jìn)入型腔的熔料，由于模具的冷卻作用而使粘度大幅上升，造成難以流動(dòng)，防礙了對(duì)遠(yuǎn)端的充模，壁越薄固化越快，流動(dòng)越差，由于噴嘴長(zhǎng)期與模具接觸，易造成熱量的散失，造成低溫（或加熱圈故障，過(guò)?。瑫?huì)造成堵塞模具噴嘴、流道、如不帶冷穴，用自鎖噴嘴采用后加料程序，噴嘴可以保持原有設(shè)定溫，但剛開(kāi)機(jī)時(shí)噴嘴易堵，可用火焰槍外加熱加速?lài)娮焐郎亍?/p>

注意由于機(jī)筒后端溫度太低，粘度大的材料流動(dòng)困難，會(huì)阻礙螺桿前移，看似壓力很大（表壓），但實(shí)際熔料在低壓低速下進(jìn)入模腔造成欠注。

（4）原材料方面：

① 塑料顆粒大、空隙多、無(wú)真空的空心料以及結(jié)晶性的比容變化大的材料，PA、PPS等，及粘度較大的材料應(yīng)調(diào)較高料量，料溫偏高時(shí)應(yīng)調(diào)大料量。

② 流動(dòng)性差及回料使用時(shí)應(yīng)考慮添加外潤(rùn)滑劑如Mgst或其它鹽類(lèi)，既提高材料流動(dòng)性，又提高了穩(wěn)定性，減少了氣態(tài)物質(zhì)的氣阻。

通過(guò)以上方面中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)調(diào)查，可解決欠注缺陷，但不要一次多方面調(diào)查，應(yīng)準(zhǔn)確找出主要因素和便于調(diào)查改善的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，從制件缺陷情況出發(fā)進(jìn)行調(diào)查，先工藝、原料、設(shè)備，后模具（與廠家協(xié)商）。

2、飛邊：又稱(chēng)溢料、溢邊、披峰等

此缺陷大多出現(xiàn)在模具的分合位置上，如模具的分型面、滑塊的滑軌位置、鑲件的縫隙、頂桿的孔隙等處，一旦出現(xiàn)飛邊現(xiàn)象應(yīng)立即調(diào)整，不應(yīng)在生產(chǎn)中慢慢調(diào)整，以免造成磨損使飛邊擴(kuò)大，造成模具局部陷塌，損害報(bào)廢，另外在鑲件縫隙和頂桿孔隙的飛邊溢料還會(huì)造成制品卡在模上，無(wú)法脫模。

（1）設(shè)備方面：

① 合模力不足：機(jī)械的額定合模力小于注射時(shí)形成的張力，造成脹模，出現(xiàn)飛邊。② 合模調(diào)節(jié)不均：產(chǎn)生上下左右合模不均衡，模具平行度不夠，一側(cè)合緊，一側(cè)不緊，出現(xiàn)飛邊。③ 止回環(huán)磨損嚴(yán)重：彈簧噴嘴中的彈簧失效，使保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)加工料溫過(guò)高導(dǎo)致飛邊（過(guò)補(bǔ)）。

（2）模具方面:

① 分行面精度差，活動(dòng)模具（如中板）變形翹曲、分型面上沾有異物或凸出的毛刺，或由于飛邊擠壓型腔周邊疲勞塌陷。

② 模具本身平行度不夠，型腔開(kāi)設(shè)位置過(guò)偏，使注射時(shí)模具單邊發(fā)生張力，引起飛邊。

（3）工藝方面

① 注射壓力過(guò)高或注射速率過(guò)快，導(dǎo)致對(duì)模具張開(kāi)力增大引發(fā)飛邊，可根據(jù)制品薄厚來(lái)調(diào)節(jié)注射速率和注射時(shí)間，薄制品要用高速迅速地充模，并讓表皮在達(dá)到終壓前大體固定下來(lái)。

② 加料量過(guò)大造成飛邊，值得注意的是不要為防止凹陷而注入過(guò)多的熔料，凹陷填平而飛邊也同時(shí)出現(xiàn)。此種情況應(yīng)采用延長(zhǎng)注射時(shí)間或保壓時(shí)間來(lái)解決。

③ 機(jī)筒溫度：噴嘴溫度或模具溫度太高都會(huì)使塑料粘度下降，流動(dòng)性增加，易造成飛邊。

（4）原材料方面

①原料流動(dòng)性不好，熔融后熔體粘度很低，易進(jìn)入活動(dòng)或固定的縫隙，這就要求模具精度較高。

② 塑料的粘度太高或太低都易造成飛邊的出現(xiàn)，粘度低如PA、PP等，則應(yīng)提高合模力。

吸水性強(qiáng)的塑料或?qū)λ舾械乃芰显诟邷叵聲?huì)大幅度地降低流動(dòng)粘度，增加飛邊的可能對(duì)這些材料必須充分干燥，如PC、PET等；

摻入再生料太多的塑料粘度也會(huì)下降，易飛邊，塑料粘度太高，則流動(dòng)阻力增大，產(chǎn)生大的背壓使模腔壓力提高，造成合模力不夠產(chǎn)生飛邊，另外有時(shí)會(huì)有凹陷和飛邊同時(shí)在一模中出現(xiàn)，這事因?yàn)橐欢紊涑鰰r(shí)若保壓低，成型制品會(huì)發(fā)生凹陷，若提高保壓則會(huì)產(chǎn)生飛邊，多段射出模式可以同時(shí)消除兩者。

3、凹痕

因塑料冷卻硬化而造成收縮凹陷，常出現(xiàn)在厚壁位置、肋條、殼體、螺母鑲件的背面（加厚部位的背面）等處。

（1）設(shè)備方面

主要是供料系統(tǒng)不能提供足夠的熔料或補(bǔ)縮時(shí)不能進(jìn)料，所造成的凹痕、塌坑、癟形，與欠注時(shí)原因是相同的。

（2）模具方面

除去欠注相同原因外，模具方面另一個(gè)重要的因素是冷卻效果差，使制品脫模后收縮過(guò)大產(chǎn)生凹痕、塌坑、癟形等缺陷。

（3）工藝方面

① 注射壓力小，保壓壓力太短，注射時(shí)間不夠，對(duì)流動(dòng)性好的材料，高壓會(huì)產(chǎn)生飛邊，引起塌坑時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低料溫，降低機(jī)筒前端和噴嘴溫度，使進(jìn)入型腔的熔料容積變化減小、易凝固；對(duì)于高粘度材料，應(yīng)提高機(jī)筒溫度，使充模容易。收縮發(fā)生在澆口區(qū)域時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)保壓時(shí)間。

② 提高注射速率可以較方便地使制件充滿(mǎn)，并消除大部分的收縮。

③ 薄壁制件應(yīng)提高模具溫度，保證料流順暢；厚壁制件應(yīng)減低模具溫度以加快表皮固化。

④ 延長(zhǎng)模內(nèi)冷卻時(shí)間，保持均勻的生產(chǎn)周期，增加背壓、螺桿前段保留一定的緩沖墊等均有利于減少收縮現(xiàn)象。

⑤ 低精度制品應(yīng)及早出模讓其在空氣或水中冷卻，可使收縮痕平緩又不影響使用。

（4）原料方面

① 結(jié)晶度低（慢），材料軟易發(fā)生凹陷，應(yīng)在塑料中加入成核劑，以加快結(jié)晶。

（5）制品設(shè)計(jì)方面

應(yīng)盡可能使厚度均勻，盡量減少同一壁面。薄厚過(guò)度變化，當(dāng)厚度變化超出薄壁50%時(shí)最好用肋條代替加厚的部位應(yīng)做單獨(dú)設(shè)計(jì)或作為過(guò)渡肋。

4、翹曲

制件翹曲、彎曲、扭曲、變形，主要與模具設(shè)計(jì)、塑料類(lèi)型、以及加工工藝有關(guān)。由于塑料成型時(shí)流動(dòng)方向的收縮率比垂直方向的大。使塑料成型時(shí)流動(dòng)方向不同而翹曲；又由于充模時(shí)不可避免地在制件內(nèi)部殘留著較大的內(nèi)應(yīng)力而引起翹曲。這些都是高應(yīng)力取向造成變形的表現(xiàn)，所以說(shuō)模具設(shè)計(jì)決定了制件的翹曲傾向，要通過(guò)變化成型條件工藝來(lái)抑制這種傾向是非常困難的，最終解決應(yīng)從模具設(shè)計(jì)和改進(jìn)著手。

（1）模具方面：

① 澆口位置不當(dāng)或數(shù)量不足，導(dǎo)致料流方向不合理。制件質(zhì)量分布相差大，局部貯熱量差異等，造成翹曲，如采用直澆口，在澆口附近的位置形成過(guò)分充填作用，在澆口附近常有翹曲出現(xiàn)。

② 頂出位置不當(dāng)，使制品受力不均勻，這是因脫模造成的翹曲。

③ 模具排氣不良，局部充模困難造成內(nèi)應(yīng)力不平衡而產(chǎn)生翹曲。

④ 冷卻水道設(shè)計(jì)不合理，造成冷卻先后不一致，制品整體收縮不均勻而翹曲，加厚部位應(yīng)單獨(dú)設(shè)計(jì)水道，以保證冷卻的均勻一致。

（2）工藝方面

① 料溫太低，造成高壓強(qiáng)行充模，引起分子取向程度增高，模后或使用中制品取向?qū)е赂黜?xiàng)收縮不一致造成翹曲。

② 料溫過(guò)高或冷卻時(shí)間太短，料溫高時(shí)，在有限的成型周期下，制件脫模后溫度過(guò)高，易受外力和自由冷卻作用造成變形扭曲，定型模架有一定改善，用于較厚壁制件冷卻。

③ 模具溫度不均勻，造成各項(xiàng)收縮不均勻產(chǎn)生翹曲變形，對(duì)于澆口對(duì)面，壁厚部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻，對(duì)偏足部位而又是薄壁只能采用提高溫度減少冷卻，才可使整體冷卻一致。

④ 保壓時(shí)間太長(zhǎng)，使內(nèi)應(yīng)力增加，增加了翹曲、變形、扭曲。在卸去壓力后或使用中制品解取向過(guò)程導(dǎo)致制品各方向收縮不一致從而產(chǎn)生翹曲變形。

⑤ 溫度敏感性材料，注壓太大，速率太快，取向度太大引起翹曲。

⑥ 退火不當(dāng)，處理方法不當(dāng)，過(guò)冷過(guò)熱。

（3）原材料方面：

① 結(jié)晶型的收縮率比非晶型大得多，而且結(jié)晶型材料熔點(diǎn)溫度范圍狹窄，一旦進(jìn)入冷的模腔，很快會(huì)固化，使產(chǎn)品產(chǎn)生應(yīng)力作用的翹曲變形，這些是塑料本質(zhì)所決定的，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮結(jié)晶對(duì)翹曲傾向的影響。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、制品生產(chǎn)應(yīng)同時(shí)考慮。

② 使用一些色粉，像鈦箐顏料時(shí)收縮易產(chǎn)生方向性翹曲變形。

（4）設(shè)計(jì)方面：

壁厚不均，壁厚過(guò)小，制構(gòu)造型不當(dāng)。

5、制品尺寸不穩(wěn)定：

主要是由于料溫、模溫、壓力、生產(chǎn)周期不穩(wěn)定所致，尤其是結(jié)晶度較大的材料PA、PP等，在精度要求高時(shí)，應(yīng)特別注意操作條件的相對(duì)穩(wěn)定，尺寸變化本質(zhì)上是材料不同收縮程度所致，按收縮時(shí)間可分為加工收縮、后收縮和熱收縮三種，一般塑料多表現(xiàn)為加工收縮。對(duì)晶形材料也存在較突出的后收縮和熱收縮：

（1）設(shè)備方面：

螺桿回退位置變化不準(zhǔn)，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，背壓壓力不均造成加料不正常，溫度不穩(wěn)定（加熱裝置不正常），液壓系統(tǒng)回止閥工作不正常，都會(huì)造成尺寸變化。

（2）模具方面：

澆口及流道尺寸形狀不合理，型腔尺寸不準(zhǔn)確，頂出結(jié)構(gòu)不佳，充模不均勻都可以造成生產(chǎn)條件不穩(wěn)定，使制件尺寸經(jīng)常變化。

（3）工藝方面

① 模溫不均或冷卻回路不當(dāng)而導(dǎo)致模溫控制不均衡，制件貯熱量大、冷卻降溫過(guò)程過(guò)長(zhǎng)造成結(jié)晶溫度區(qū)間長(zhǎng)，因結(jié)晶量大而使收縮量增大，低的模溫雖使加工收縮減少，但造成制件內(nèi)能增大，后收縮也增大。

② 注射壓力低，高壓即使塑料密度增加，又使內(nèi)壓釋放增強(qiáng)，抵消了收縮能量，否則收縮大導(dǎo)致尺寸不穩(wěn)定。

③ 注射、保壓時(shí)間不夠或有波動(dòng)，注射時(shí)間過(guò)短將因熔融粘度的減少而使結(jié)晶性材料結(jié)晶量增加，收縮率增大，保壓時(shí)間過(guò)短，冷卻不夠。

④成型溫度過(guò)高，產(chǎn)品收縮率增大。

（4）原料方面

① 材料批次間，樹(shù)脂性能有變化。

② 材料顆粒大小無(wú)規(guī)律粉末過(guò)多。

③含水量過(guò)大。

④ 更換材料助劑分散不均會(huì)對(duì)材料收縮率有明顯影響。

6、熔接痕

熔料在型腔中由于遇到嵌件、孔洞、流速不連貫的區(qū)域時(shí)，多股料流會(huì)合時(shí)發(fā)生澆口噴射，充模時(shí)因不能完全融合而產(chǎn)生線(xiàn)狀的熔接痕，熔接痕的存在很大的削弱了制品的機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)制品外觀也產(chǎn)生影響。

（1）設(shè)備方面：

塑化不良、熔體溫度不均勻：可延長(zhǎng)模塑周期，使塑化完全，必要時(shí)更換塑化量大的設(shè)備。

（2）模具方面：

① 模溫過(guò)低：使料流前鋒溫度低，融合前已經(jīng)部分冷卻；應(yīng)適度提高模溫或有目的提高熔接處的局部溫度。

② 流道過(guò)細(xì)小、過(guò)窄或過(guò)淺，冷料井太小，帶進(jìn)模具的料溫較低。應(yīng)增加料道的尺寸、提高流道效率，增加冷料井的容積。

③ 澆口位置不對(duì)，數(shù)量太多，使料流分支太多，熔體會(huì)合點(diǎn)較多。注意澆口應(yīng)盡量避免開(kāi)在嵌、孔洞的周?chē)?，或料流在其周邊圍繞流動(dòng)，發(fā)生噴射充模的澆口要設(shè)法修正，前移或增加一個(gè)擋板緩沖，盡量不用或少用多澆口。

④ 排氣不良或排氣孔堵塞，使物料形成氣道而分流，最后會(huì)合時(shí)產(chǎn)生熔接痕（形成多點(diǎn)澆口），應(yīng)擴(kuò)大和及時(shí)疏通排氣通道，包括利用鑲件、頂針等縫隙排氣。

（3）工藝方面：

① 注射壓力低，注射時(shí)間短，熔料來(lái)不及到達(dá)會(huì)合處就已經(jīng)部分冷卻。

② 料筒和噴嘴的溫度低、流動(dòng)差、熔接痕明顯。溫度高時(shí)塑料粘度小，流態(tài)通暢，熔接痕消失或變細(xì)微。

③ 脫模劑特別是含硅脫模劑使料流不能融合（相互不能良好粘接）

④ 合模力過(guò)大無(wú)法排氣，應(yīng)降低鎖模力或增加排氣通道。

（4）制品方面：

制件小、壁薄，應(yīng)防止過(guò)早固化，嵌件位置不當(dāng)。

7、銀紋（斑紋、氣絲、氣泡、內(nèi)部氣孔）

充模中受到氣體干擾常在制品表面出銀絲、氣泡等斑紋或微小的氣泡或在制品壁內(nèi)形成空洞，這些氣體主要來(lái)自原料中含有的水分、低分子揮發(fā)物或潤(rùn)滑劑過(guò)量，以及由于料溫過(guò)高時(shí)，或長(zhǎng)時(shí)間受熱發(fā)生降解產(chǎn)生的降解氣體，敞開(kāi)式料斗，熱料聚集的冷凝水等。

（1）設(shè)備方面：

噴嘴孔太小，物料在噴嘴處流延或拉絲，機(jī)筒或噴嘴有障礙物或毛刺，料高速流過(guò)時(shí)產(chǎn)生摩擦熱使物料分解。

（2）模具方面

① 由于設(shè)計(jì)的缺陷，如澆口位置不佳、澆口太小、多澆口制件的澆口排布不對(duì)稱(chēng)、流道過(guò)細(xì)、模溫差異過(guò)大等造成熔料在模腔內(nèi)流動(dòng)不連貫，堵塞了空氣的通道。

② 模具分型面缺少必要的排氣孔道或排氣孔道不夠、堵塞、位置不佳、又無(wú)鑲件、頂針之類(lèi)的加工排氣，造成型腔中的空氣不能在熔料進(jìn)入時(shí)同時(shí)離去。

③ 模具表面粗糙度差，摩擦阻力大，造成局部過(guò)熱點(diǎn)，使通過(guò)的塑料分解部分料過(guò)早熔融而充滿(mǎn)螺槽使空氣無(wú)法從加料口處排出。

(3) 工藝方面：

① 料溫太高，造成分解：機(jī)筒溫度過(guò)高或加熱控制失控，應(yīng)逐段降低溫度，加料段的溫度過(guò)高，一部分料過(guò)早溶解而充滿(mǎn)螺槽，使空氣無(wú)法從加料口處排出。

② 注射壓力小，保壓時(shí)間段，使熔料與型腔表面不能貼合（形成空氣層）。

③ 注射速率太快：使熔料受大剪切作用而產(chǎn)生分解，產(chǎn)生分解氣體：注射速率太慢，不能及時(shí)充滿(mǎn)型腔造成制品表面密度不足而產(chǎn)生銀紋。

④ 料量不足，加料緩沖墊過(guò)大，料溫太低或模溫太低都會(huì)影響熔料的流動(dòng)和成型壓力，而產(chǎn)生氣泡、斑紋。

⑤ 用多段注射減少銀紋，中速注射充填流道，然后慢速填滿(mǎn)澆口→快速注射→低壓慢速將型腔注滿(mǎn)，使模內(nèi)氣體能在各階段及時(shí)排出干凈。

⑥ 預(yù)塑背壓太低，轉(zhuǎn)速太高，使螺桿回退過(guò)快 ，空氣容易隨料一起推向機(jī)筒前段進(jìn)入模腔。

⑷ 原料方面

① 原料中有異料或摻混大量粉料，熔融時(shí)易夾帶大量空氣，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生銀紋，粒度不均，熔融時(shí)間差異等易受熱分解。

② 添加水口料顆粒疏松，有微孔空氣存量大、再生料比例太高、次數(shù)過(guò)多，易造成銀紋、汽斑等（一般水口添加小于20%）。

③ 原料中含有揮發(fā)性溶劑或液態(tài)主機(jī)，如白油、硅油、增塑劑二丁酯以及穩(wěn)定劑、抗靜電劑等用量過(guò)多或混合不均，以積集態(tài)進(jìn)入型腔。

④ 干燥不夠或干燥后吸濕，建議采用干燥料斗。

⑤ 材料耐熱差，長(zhǎng)期受熱產(chǎn)生催化裂化反應(yīng)，特別是干燥不夠情況下易發(fā)生。

⑸ 制品方面

壁太厚，里外冷卻速率不同，在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大主流道、分流道及澆口的尺寸。

此外，成型中噴嘴與模具接觸，因模具是由冷卻水冷卻，模溫較噴嘴低，部分熱量易被帶走，造成射嘴低溫產(chǎn)生冷料頭，冷料進(jìn)入模具中會(huì)在澆口阻塞，引起流動(dòng)紋或銀紋等條狀痕跡，應(yīng)采用多段注射成型，第一段低速射膠，將冷料頭儲(chǔ)存于冷料井或移開(kāi)澆口，再以快速射膠。

8、開(kāi)裂（表面絲狀裂紋、頂白、微裂等）

開(kāi)裂分為脫模開(kāi)裂和應(yīng)用開(kāi)裂（也稱(chēng)龜裂），前者在脫模過(guò)程中發(fā)生，后者是在裝配、存放、應(yīng)用時(shí)發(fā)生（微裂多在與溶劑、蒸汽等接觸時(shí)發(fā)生），屬于制件粘模具、流道粘模而造成的缺陷）。主要因素有：

⑴ 模具方面：

① 頂出位置選擇在制品較為薄的地方，造成制品變形大，產(chǎn)生應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象或應(yīng)力開(kāi)裂。

② 頂出裝置傾斜或不平衡，頂桿截面面積過(guò)小（太細(xì)）或分布不當(dāng)，使制品產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力。

⑵ 工藝方面：

① 模溫太低或太高：模溫低，塑料過(guò)早冷卻，熔接縫融合不良，容易開(kāi)裂，模溫太高，塑料難以固化而脫模時(shí)難以脫離模面，脫模時(shí)負(fù)壓過(guò)大。

② 注射壓力太高，速率太快：在高壓高速充模條件下，充入模具的塑料太多，內(nèi)應(yīng)力過(guò)大，很多制件在脫模后很快開(kāi)裂，有些在存放中慢慢開(kāi)裂。

③ 保壓時(shí)間長(zhǎng)：制件在模內(nèi)冷卻時(shí)間太長(zhǎng)，冷料緊貼在型芯上，頂出時(shí)發(fā)生負(fù)壓。

④ 嵌件與塑料收縮率不一致導(dǎo)致開(kāi)裂。

⑤ 開(kāi)模過(guò)快

⑶ 原料方面：

潤(rùn)滑劑、脫模劑使用選用不當(dāng)或過(guò)多，或品級(jí)選用不當(dāng)，材料選擇不當(dāng)?shù)取?/p>

⑷ 設(shè)計(jì)方面：

局部應(yīng)力集中或薄弱部位過(guò)多引起開(kāi)裂（如太薄、鏤空部位太多）。

9、發(fā)脆

制品發(fā)脆是由于內(nèi)應(yīng)力或材料分解等造成的制品沖擊強(qiáng)度下降的現(xiàn)象，主要原因有：

⑴ 設(shè)備方面

① 機(jī)筒內(nèi)有死角或障礙物使熔料發(fā)生降解

② 機(jī)器塑化容量不夠，在機(jī)筒內(nèi)不能充分塑化，注射后應(yīng)力分布不均勻。

③ 機(jī)器塑化容量過(guò)大，熔料在機(jī)筒內(nèi)受熱和受剪切作用的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，材料受熱老化，使制品發(fā)脆。

⑵ 模具方面：

① 澆口太小，熔料分子高度取向，制品成型后有取向應(yīng)力，應(yīng)調(diào)整澆口尺寸或增設(shè)輔助繞口。

② 分流道太小或配置不當(dāng)導(dǎo)致進(jìn)入模腔的料溫不均勻，應(yīng)盡量調(diào)整平衡或加寬流道分流道尺寸。

③ 模溫過(guò)高型腔難脫模，或太低型芯難脫膜，頂出時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。

⑶ 原料方面：

① 干燥不夠，原料水分高，有雜料、或助劑不當(dāng)。

② 再生料添加量大，或次數(shù)多，降解發(fā)脆。

③ 材料本身質(zhì)量或特性不佳，如分子量分布過(guò)大，剛性分子鏈不均勻，結(jié)構(gòu)過(guò)大，不良添加物過(guò)大等。

⑷ 制品設(shè)計(jì)方面：

制品有易產(chǎn)生應(yīng)力的尖角、缺口、厚度不均差異過(guò)大。

10、粘模以及頂出時(shí)制品破頂：

粘模是指制品脫模時(shí)粘附在模內(nèi)不易脫出。頂出受損，其原因是脫模阻力太大：

⑴ 模具方面：

① 模腔表面粗糙、傷痕、凹陷等表面缺陷，塑件很容易粘附在模內(nèi)，導(dǎo)致脫模困難，拋光方向與脫模方向不一致也可能導(dǎo)致脫模困難，這也是造成制件表面光潔度不夠的原因之一。

② 模具鑲件或排氣間隙過(guò)大，產(chǎn)生飛邊，無(wú)法脫模。

③ 模具材料剛性不夠：如果剛開(kāi)始注射時(shí)模具就無(wú)法打開(kāi)，則表明模具剛性不足，在注射壓力作用下產(chǎn)生變形，除壓后變形回縮包住制品無(wú)法脫出，試模時(shí)應(yīng)采用千分尺檢查模腔，模腔在充模時(shí)的變形情況，以確立可以采用的最大壓力，不足時(shí)更換或安裝模具的側(cè)框架，提高剛性。

④ 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致留模：如果繞道太長(zhǎng)、太小、主、分流道連接部位強(qiáng)度不夠，主流道無(wú)冷料穴，澆口平衡不良，流道與噴嘴搭配不當(dāng)，澆口套與噴嘴不貼合等。

⑤ 頂出設(shè)計(jì)不合理，行程不足，不均衡或頂板動(dòng)作不良都會(huì)造成無(wú)法脫出。

⑥ 排氣不良或機(jī)芯無(wú)進(jìn)氣口也會(huì)引發(fā)粘模。

⑵ 工藝方面

① 模溫控制不當(dāng)或冷卻時(shí)間不當(dāng)，如果是在分型面處難脫膜時(shí)，可適當(dāng)提高模溫和縮短冷卻時(shí)間。若在型腔面處難脫模時(shí)可適當(dāng)降低模具溫度或增加冷卻時(shí)間，此外定模溫度太高也會(huì)導(dǎo)致脫模不良。

② 螺桿轉(zhuǎn)速太高，注射壓力太大，注射保壓時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)形成過(guò)量填充，使得成型收縮率比預(yù)期小，脫模變得困難。

③ 料筒及熔料溫度太高，注射壓力太大，熔料很容易進(jìn)入模具鑲塊間的縫隙中產(chǎn)生飛邊，導(dǎo)致脫模不良。

④ 脫模劑使用不當(dāng)，根據(jù)不同原料選用脫模劑

11、表面光澤缺陷：

主要指制品表面的粗糙度大，反應(yīng)的不是顏色。但色澤大多也是影響光澤效果的因素之一。

⑴ 設(shè)備方面：

供料不足，供料不穩(wěn)。

⑵ 模具方面：

① 澆口過(guò)小或流道過(guò)細(xì)。

② 模具粗糙度大，拋光不好，磨損，有潮霧，析出物粘附，銹跡，清除不夠，使表面有細(xì)微凹凸。

③ 排氣不良，產(chǎn)生氣絲，氣霧。

④ 沒(méi)有冷料井。

⑶ 工藝方面

① 機(jī)筒加熱不均勻，過(guò)高、過(guò)低、料溫或模溫，局部或整體的偏低，使制品表面過(guò)早凝膠硬化，離開(kāi)模壁，不能復(fù)現(xiàn)型腔表面的粗糙度、失去光澤。

② 注射壓力過(guò)低，速度過(guò)慢，時(shí)間不足，致使制件密實(shí)性差，影響光澤。

③ 注射速率過(guò)大或過(guò)小

④ 冷卻時(shí)間太短、制件冷卻不足使表面退光，應(yīng)加大澆口、降低模溫和延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。

⑷ 原料方面：

① 干燥不夠，含有揮發(fā)性物質(zhì)，易在模壁集積，影響熔料與模壁緊密接觸貼合。

② 材料易發(fā)生降解影響制品色調(diào)

③ 助劑、脫模劑等用量過(guò)多或質(zhì)量差，使制件發(fā)暗、麻點(diǎn)。

12、變色

制品表面黑斑、燒焦、條色、色線(xiàn)、色花等。

造成變色的原因主要有：

⑴ 設(shè)備方面

① 設(shè)備不干凈、灰塵、粉塵沉積在料上使物料污染。

② 溫控失靈不準(zhǔn)，造成溫度過(guò)高，導(dǎo)致材料降解。

③ 機(jī)筒中有障礙物，促進(jìn)降解，機(jī)筒或螺桿內(nèi)卡有金屬異物，不斷磨削使材料變色。

⑵ 模具方面

① 排氣不良、材料被絕熱壓縮，在高溫高壓下與氧氣劇烈反應(yīng)，燒傷材料。

② 模具澆口太小，高速注射時(shí)產(chǎn)生高溫，使物料降解變色。

③ 料中或模具內(nèi)積留的潤(rùn)滑劑、脫模劑太多，應(yīng)定期清潔料筒模具，清楚低于材料耐熱性的添加劑。

⑶ 工藝方面：

① 螺桿轉(zhuǎn)速太高，預(yù)塑背壓太大。

② 機(jī)筒、噴嘴溫度太高。

③ 注射壓力太高、時(shí)間太長(zhǎng)、速率太快，使著色劑、添加劑分解，導(dǎo)致制品變色。

⑷ 材料方面：

① 物料污染，水分和揮發(fā)物含量高。

② 著色劑等添加助劑分解。

③ 晶型材料的結(jié)晶度差異表現(xiàn)的色差。

13、制品脫皮、分層

常發(fā)生在制品澆口及邊角處，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)生產(chǎn)鼓泡、起皮、破裂、內(nèi)外收縮不一致、噴涂脫漆開(kāi)裂。

⑴ 設(shè)備方面

① 熔料塑化不良，應(yīng)適當(dāng)提高料筒及噴嘴溫度，增加背壓，提高塑化效果。但應(yīng)注意，若噴嘴及熱流道溫度太高，也會(huì)引起脫皮分層現(xiàn)象。

② 噴嘴內(nèi)有堵塞物，應(yīng)拆卸清理

⑵ 工藝方面

① 模具溫度偏低，熔料皮層過(guò)早固化，與內(nèi)層不能溶合

② 原料干燥不夠，應(yīng)進(jìn)一步干燥，供料不足，更換設(shè)備。

③ 注射速度太快，螺桿轉(zhuǎn)速太高，剪切力過(guò)大造成降解、亂流（熔體破裂）。

④ 脫模劑用量太大。

⑶ 原材料方面：

① 原材料內(nèi)混入異料造成不相溶，合金及填充料相溶性不佳。

② 滑劑、添加助劑選擇不當(dāng)，降解、析出、相溶性差。

14、產(chǎn)品質(zhì)量偏差過(guò)大

產(chǎn)品質(zhì)量變大是由于機(jī)臺(tái)鎖模沒(méi)有鎖緊或鎖模機(jī)構(gòu)磨損造成的。工藝上，射膠壓力過(guò)大或背壓過(guò)大也會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量變大。調(diào)整時(shí)先核對(duì)制件質(zhì)量對(duì)照機(jī)臺(tái)克重，及磨損情況、壓力、背壓。質(zhì)量過(guò)小屬欠注，或尺寸不穩(wěn)定方法調(diào)試。

以上所講的幾乎涵蓋了所有通用塑料在采用注塑成型中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，這些問(wèn)題將會(huì)逐步減少，分段注射成型就已將其中很多產(chǎn)品缺陷問(wèn)題從根本解決。

在很多超級(jí)特種工程塑料的成型中，所表現(xiàn)的缺陷比較直觀，較易解決，難點(diǎn)在于加工方式方法上，目前已有很大突破，如PTFE、PEK、PI、PSF、PHB等的擠塑、注塑成型，為其市場(chǎng)應(yīng)用推廣提供了可能和條件，材料的發(fā)展，促進(jìn)了注射成型技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)有很多新的問(wèn)題產(chǎn)生出來(lái)，這些問(wèn)題都是新材料、新工藝、新機(jī)械、新方式方法共生的。

Plastics injection process and defect analysis

Yanming Zhang Xianfeng Zhang

The paper introduced the injection defect analysis during production.and provide the solution in machine,mold,process and materials.

Injection,Defect,Machine,Mold,Process,Material

15、常見(jiàn)注塑問(wèn)題解決對(duì)策表：