注塑工藝流程中常見缺陷的修正

□ 楊琴文 吳 勇

一、注塑工藝流程分析

整個注塑工藝流程分為四個過程:塑料填充、保壓、冷卻及脫模，填充過程貫穿于模具閉合至模具型腔填充到95%為止，在保壓過程中，注射螺桿僅能慢慢向前作微小移動，塑料的流動速度較為緩慢，此過程中塑料冷卻加快，熔體粘度也迅速加快，同時模具型腔內(nèi)阻力較大。冷卻過程是整個工藝流程過程中較為重要的一部分，它占據(jù)著生產(chǎn)周期的70%，而且冷卻過程中的冷卻不均勻造成塑料制品的變形，所以優(yōu)良的冷卻系統(tǒng)對于縮短生產(chǎn)周期顯得尤為重要。脫模常見的有兩種，頂桿脫模和脫料板脫模，在脫模過程中，脫模時受力不均造成變形也是塑料制品常見的缺陷之一。

二、注塑過程中常見的塑件缺陷及修正

(一)填充不足。填充不足是注塑工藝中較為常見的一種缺陷，它是指熔融塑料未完全充滿型腔就冷卻固化為次品，沒能得到目標(biāo)制品的形狀。可能的原因有:一是噴射嘴出口徑太小導(dǎo)致冷料阻塞;二是流道中冷料井預(yù)留不足或不當(dāng);三是由于模具溫度太低，塑料在某一特定壓力下流動困難而導(dǎo)致塑料未填充滿型腔就已冷掉，此種情況下，需在協(xié)調(diào)成本及生產(chǎn)上的實際需要的情況下，提高模具溫度;四是由于螺桿與料筒磨損造成塑料熔融體的流失，而出現(xiàn)的充模量不足;五是成型品與注塑機(jī)匹配不當(dāng)，可塑化能力或射出量不足。

(二)氣泡。氣泡是指由于熔融塑料未充分干燥，例如鼓風(fēng)機(jī)干燥不徹底，導(dǎo)致塑料熔體內(nèi)還殘留水分，在成型過程中，受熱分解產(chǎn)生氣泡而形成的塑料熔體空洞的現(xiàn)象。大多時候發(fā)生在產(chǎn)品較厚的位置。可能形成的原因有:一是物料溫度過高，塑料由于受熱時間長，發(fā)生了降解;二是原料中含有水分或者易揮發(fā)的物質(zhì)或者潤滑劑過量;三是保壓不充分;四是成形品的壁厚差大;五是離澆口的流動距離長。針對這五種可能的原因，改善措施當(dāng)中核心點在于如何減少水分比例，盡可能排除氣體。比如預(yù)先對塑料充分干燥，提高背壓，盡可能讓氣體從桶側(cè)排出。再如增強(qiáng)射出壓力，加快射出速度;盡量使壁厚度要均勻，或者要使壁厚差不顯著都能有效減少氣泡產(chǎn)生的概率。

(三)毛邊。熔融塑料流入分模面或側(cè)向蕊型的對合面間隙時會發(fā)生毛邊。形成的可能原因有:一是模具未充分接觸噴嘴;二是當(dāng)模具鎖模力不足時，模具分模面有間隙，當(dāng)高壓情況下塑料熔體注塑入模具內(nèi)腔時，熔體會經(jīng)由此間隙流出，而形成飛邊;三是模具導(dǎo)鎖摩損，分模面偏移或模具安裝板受損，導(dǎo)桿強(qiáng)度不足發(fā)生彎曲;四是成型品投影面過大或樹脂(塑料)溫度太高。針對產(chǎn)生的毛邊現(xiàn)象，常見的改善對策如提高模具的鎖模力，盡量避免模具分模面上間隙的產(chǎn)生。針對以上第一、三、四種情況，調(diào)整模具，修模顯得尤為重要。

(四)塑料制品表面產(chǎn)生裂紋。塑料制品表面產(chǎn)生裂紋有兩種，分別為破裂和龜裂。塑料制品表面形成的明顯的裂痕稱為破裂現(xiàn)象，塑料制品表面出現(xiàn)的呈毛發(fā)狀裂紋為龜裂。對于塑料制品來講，裂紋是影響塑料產(chǎn)使用性能的重要缺陷，可能導(dǎo)致的原因如:一是由于模具脫模不良，受力不均導(dǎo)致;二是塑料熔體過度充填時，由于注塑壓力過大，導(dǎo)致塑料制品內(nèi)部應(yīng)力過大，在脫模時形成的裂紋現(xiàn)象。針對這兩種原因，改善對策可有以下幾種方法:一是為避免脫模不良所致的龜裂或破裂，模具設(shè)計時需考慮退模斜度，注意脫模部分設(shè)計，保證脫模阻力均勻，避免受力不均導(dǎo)致裂紋;二是針對過度填充導(dǎo)致的裂紋，此時應(yīng)降低塑料熔體溫度，降低塑料熔體的黏度，降低注塑壓力，防止過度充填。

(五)流痕。成型過程中，由于先進(jìn)入成型模具內(nèi)的塑料熔融體冷卻過快，后進(jìn)入的材料與先進(jìn)入的材料間會形成邊界線，此種現(xiàn)象稱為流痕。流痕對于制品表面的美觀及使用性能都有影響，為避免流痕，可以采取以下措施。一是考慮提高材料溫度，因為材料的黏度與溫度成反比，溫度越高，黏度越低，這樣材料的流動性加強(qiáng)，可迅速填充，避免流痕現(xiàn)象的產(chǎn)生;二是如若模具設(shè)計時，澆口部附近設(shè)計有冷卻水道，會導(dǎo)致此處塑料熔體溫度急劇下降，冷卻過快，也易造成流痕現(xiàn)象，此時需更改冷卻水道位置。

(六)噴流痕。由于熔融體經(jīng)澆口注塑進(jìn)成型空間時成蛇形狀，當(dāng)冷卻成型后在制品表面形成的不規(guī)則痕跡稱為噴流痕。產(chǎn)生噴流痕的原因中，可重點考慮澆口的類型，有無設(shè)置足夠的滯料部，通過改善澆口類型避免采用側(cè)狀澆口，提高模具的溫度避免材料快速冷卻，都能有效避免噴流痕產(chǎn)生。再者或可減慢熔融料的噴出速度。

(七)黑條。黑條指成型制品表面的黑色條紋?？赡艿脑蛴?一是塑料潤滑劑不足時，摩擦生熱導(dǎo)致分解;二是料管尺寸太大，熔融料滯留太久而引起的熱分解;三是螺桿局部受損;四是螺桿塑粒咬入不良卷入過多空氣。針對這些，可考慮以下對策:一是為減少摩擦生熱導(dǎo)致的熱分解現(xiàn)象，加入潤滑劑;二是更換機(jī)臺或更換較小螺桿;三是更換螺桿。

(八)熔合線。熔合線是熔融材料二道或二道以上合流的部分所形成的細(xì)線?？赡墚a(chǎn)生的原因有:一是塑料熔融體的流動性差，先到的材料早已冷卻固化，而后到的材料溫度還較高，此時易在表面形成熔合線;二是塑料熔融體卷入空氣或脫模劑等。針對這些情況，可采取的措施:一是在易發(fā)生熔合線處設(shè)置排氣孔，有利于熔體內(nèi)空氣的排除;二是提高材料溫度，增高模具溫度，改善塑料熔融體的流動性，可有效減少熔合線的發(fā)生概率。

(九)變形。塑料制品由于應(yīng)力受力不均導(dǎo)致發(fā)生的變形?？赡艿脑蛴?一是模具溫度控制不充分或不均勻;二是材料或填充料的流動所致?？刹扇〉母纳茖Σ哚槍Σ煌膱龊弦膊灰粯樱热?，當(dāng)制品受熱不均時，溫度低的地方，冷卻快，溫度高的地方，冷卻慢，后由于冷卻程度不一樣而導(dǎo)致制品受力不均而發(fā)生變形，此時，需重點考慮制品薄、厚而引起的受熱不均，可考慮在制品厚的部位增加冷卻水道。

(十)塑料制品表面的白色痕跡。塑料制品脫模之際，表面呈現(xiàn)白色痕跡稱為白化。白化并非裂紋，但卻是裂紋的前兆。白化是成型品內(nèi)部顯著的殘留應(yīng)力所致。有效控制制件各部分受力均衡，減少變形，降低產(chǎn)品殘留應(yīng)力，顯得尤為重要。

三、結(jié)語

本文就生產(chǎn)實踐中塑料制品生產(chǎn)中產(chǎn)生的十種常見的缺陷作了簡單的闡述，也就可能產(chǎn)生的原因及改善的對策作了大概的說明。塑料制品已經(jīng)融入到了老百姓的日常生活中，對常見缺陷的修正，有助于次品率的降低，人們生活水平的提高，塑料業(yè)更長遠(yuǎn)的發(fā)展。

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