注塑工艺缺陷应对手册(65种)中集

(二十三)收缩凹陷1.机台方面：（1）射嘴孔太大造成融料回流而出现收缩，太小时阻力大料量不足出现收缩。（2）锁模力不足造成飞边也会出现收缩，应检查锁模系统是否有问题。（3）塑化量不足应选用塑化量大的机台，检查螺杆与料筒是否磨损。2．模具方面：（1）制件设计要使壁厚均匀，保证收缩一致。（2）模具的冷却、加温系统要保证各部份的温度一致。（3）浇注系统要保证通畅，阻力不能过大，如主流道、分流道、浇口的尺寸要适当，光洁度要足够，过渡区要圆弧过渡。（4）对薄件应提高温度，保证料流畅顺，对厚壁制件应降低模温。（5）浇口要对称开设，尽量开设在制件厚壁部位，应增加冷料井容积。3．塑料方面：结晶性的塑料比非结晶性塑料收缩历害，加工时要适当增加料量，或在塑料中加成换剂，以加快结晶，减少收缩凹陷。4．加工方面：（1）料筒温度过高，容积变化大，特别是前炉温度，对流动性差的塑料应适当提高温度、保证畅顺。（2）注射压力、速度、背压过低、注射时间过短，使料量或密度不足而收缩压力、速度、背压过大、时间过长造成飞边而出现收缩。（3）加料量即缓冲垫过大时消耗注射压力，过小时，料量不足。（4）对于不要求精度的制件，在注射保压完毕，外层基本冷凝硬化而夹心部份尚柔软又能顶出的制件，及早出模，让其在空气或热水中缓慢冷却，可以使收缩凹陷平缓而不那幺显眼又不影响使用。（5）“凹痕”是由于浇口封口后或者缺料注射引起的局部内收缩造成的。注塑制品表面产生的凹陷或者微陷是注塑成型过程中的一个老问题。凹痕一般是由于塑料制品壁厚增加引起制品收缩率局部增加而产生的，它可能出现在外部尖角附近或者壁厚突变处，如凸起、加强筋或者支座的背后，有时也会出现在一些不常见的部位。产生凹痕的根本原因是材料的热胀冷缩，因为热塑性塑料的热膨胀系数相当高。膨胀和收缩的程度取决于许多因素，其中塑料的性能，最大、最小温度范围以及模腔保压压力是最重要的因素。还有注塑件的尺寸和形状，以及冷却速度和均匀性等也是影响因素。塑料材料模塑过程中膨胀和收缩量的大小与所加工塑料的热膨胀系数有关，模塑过程的热膨胀系数称为“模塑收缩”。随着模塑件冷却收缩，模塑件与模腔冷却表面失去紧密接触，这时冷却效率下降，模塑件继续冷却后，模塑件不断收缩，收缩量取决于各种因素的综合作用。模塑件上的尖角冷却最快，比其它部件更早硬化，接近模塑件中心处的厚的部分离型腔冷却面最远，成为模塑件上最后释放热量的部分，边角处的材料固化后，随着接近制件中心处的熔体冷却，模塑件仍会继续收缩，尖角之间的平面只能得到单侧冷却，其强度没有尖角处材料的强度高。制件中心处塑料材料的冷却收缩，将部分冷却的与冷却程度较大的尖角间相对较弱的表面向内拉。这样，在注塑件表面上产生了凹痕。凹痕的存在说明此处的模塑收缩率高于其周边部位的收缩。如果模塑件在一处的收缩高于另一处，那幺模塑件产生翘曲的原因。模内残余应力会降低模塑件的冲击强度和耐温性能。有些情况下，调整工艺条件可以避免凹痕的产生。例如，在模塑件的保压过程中，向模腔额外注入塑料材料，以补偿模塑收缩。大多数情况下，浇口比制件其它部分薄得多，在模塑件仍然很热而且持续收缩时，小的浇口已经固化，固化后，保压对型腔内的模塑件就不起作用。半结晶塑料材料的模塑件收缩率高，这使得凹痕问题更严重；非结晶性材料的模塑收缩较低，会最大程度地减小凹痕；填充和维持增强的材料，其收缩率更低，产生凹痕的可能性更小。厚的注塑件冷却时间长，会产生较大的收缩，因此厚度大是凹痕产生的根本原因，设计时应加以注意，要尽量避免厚壁部件，若无法避免厚壁不见，应设计成空心的，厚的部件就平滑过度到公称壁厚，用大的圆弧代替尖角，可以消除或者最大限度地减轻尖角附近产生的凹痕(二十四)开裂开裂，包括制件表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成或创伤危机，按开裂时间分脱模开裂和应用开裂。裂纹是指开模或顶出时成型品破裂的一种现象。成型品偏脆或脱模不良时有时就会产生裂纹。基本原因与脱模不良相同，如制品粘在模芯上、加强筋、凸台的填充过度等。此外顶出针的速度也会也会影响到裂纹的产生。速度越高，则越容易发生破裂可列举多种原因，不过首先还是树脂老化。尤其要注意PBT树脂在机筒内的加水分解。其次是结晶化程度不足。模具温度偏低时必须特别注意。分析如下：1．加工方面：（1）加工压力过大、速度过快、充料愈多、注射、保压时间过长，都会造成内应力过大而开裂。（2）调节开模速度与压力防止快速强拉制件造成脱模开裂。（3）适当调高模具温度，使制件易于脱模，适当调低料温防止分解。（4）预防由于熔接痕，塑料降解造成机械强度变低而出现开裂。（5）适当使用脱模剂，注意经常消除模面附着的气雾等物质。（6）制件残余应力，可通过在成型后立即进行退火热处理来消除内应力而减少裂纹的生成。遵守各材料的推荐成形温度，并缩短停留时间以减少树脂的分解老化。如果是PBT等聚酯类树脂，强化干燥条件也是抑制加水分解的一种有效方法。还可以通过提高模具温度和延长冷却时间来提高产品的结晶化程度。此外采用下列方法也有效果：•减慢开模速度和顶出速度以减轻成型品所承受的负荷以减少裂纹。•给成型品的转角处增设R（圆角）以防破裂。2．模具方面:（1）顶出要平衡，如顶杆数量、截面积要足够，脱模斜度要足够，型腔面要有足够光滑，这样才防止由于外力导致顶出残余应力集中而开裂。（2）制件结构不能太薄，过渡部份应尽量采用圆弧过渡，避免尖角、倒角造成应力集中。（3）尽量少用金属嵌件，以防止嵌件与制件收缩率不同造成内应力加大。（4）对深底制件应设置适当的脱模进气孔道，防止形成真空负压。（5）主流道足够大使浇口料未来得及固化时脱模，这样易于脱模。（6）主流道衬套与喷嘴接合应当防止冷硬料的拖拉而使制件粘在定模上。3．材料方面：（1）再生料含量太高，造成制件强度过低。（2）湿度过大，造成一些塑料与水汽发生化学反应，降低强度而出现顶出开裂。（3）材料本身不适宜正在加工的环境或质量*佳，受到污染都会造成开裂。4．机台方面：注塑机塑化容量要适当，过小塑化不充分未能完全混合而变脆，过大时会降解。(二十五)制件尺寸不稳定制件尺寸变化，本质上是塑料不同收缩程度所造成的。凡是料温、模具、压力、生产周期变化不定的操作，都将导致制件尺寸的变化，尤其是结晶度较大的PP、PE、尼龙等是如此。分析如下：1．机台方面：（1）塑化容量不足应选用塑化容量大的机台。（2）供料不稳定，应检查机台的电压是否波动，注射系统的组件是否磨损或液压阀方面是否有问题。（3）螺杆转速不稳定，应检查马达是否有故障，螺杆与料筒是否磨损，液压阀是否卡住，电压是否稳定。（4）温度失控，比例阀、总压力阀工作不正常，背压不稳定。2．模具方面：（1）要有足够的模具强度和刚性，型腔材料要采用耐磨材料。（2）尺寸精度要求很高时，尽量不采用一模多腔形式。（3）顶出系统、浇注系统、冷却系统要设置合理，保证生产条件的稳定。3．塑料方面：（1）新料与再生料的混合要一致。（2）干燥条件要一致，颗粒要均匀。（3）选料时充分考虑收缩率对尺寸精度的影响。4．加工方面：（1）塑料加工温度过低，应提高温度，因为温度越高，尺寸收缩越小。（2）对结晶型塑料，模具温度要低些。（3）成型周期要保持稳定，不能过大的波动。（4）加料量即射胶量要稳定。（二十六)肿胀与鼓泡有些塑料制件在成型脱模后，很快在金属嵌件的背面或在特别厚的部位出现肿胀或鼓泡。这是因为未完全冷却硬化的塑料在内压罚的作用下释放气体膨胀造成。解决措施：1．有效的冷却。降低模温，延长开模时间，降低料的干燥与加工温度。2．降低充模速度，减少成形周期，减少流动阻力。3．提高保压压力和时间。4．改善制件壁面太厚或厚薄变化大的状况。(二十七)气泡（真空泡）气泡的气体十分稀薄属于真空泡。一般说来，如果在开模瞬间已发现存在气泡是属于气体干扰问题。真空泡的形成是由于充注进塑料不足或压力较低。在模具的急剧冷却作用下，与型腔接角的燃料牵拉，造成体积损失的结果。气泡是指成型品表面鼓起的一种现象。以下二种情况容易出现气泡,即注射成型后从模具取出时,制品表面开始渐渐鼓起和成型品表面因受热膨胀而鼓起时。不论哪种情况，当成型品表面因高温而变软时，内部的气体都会因受热膨胀而将成型品表面顶起，从而形成气泡。如果计量时卷入了大量空气，则容易产生气泡。具体来说也就是螺杆转速快、背压低并且抽塑量多的时候容易产生气泡。此外，在模腔填充过程中，有些流动样式有时也会卷入空气，从而产生气泡。如果表层与芯层之间的结合很弱，或者存在细小的空洞或裂纹，则很容易以此为起点产生气泡。具体来说，在成型薄壁制品因强行填充导致应变残留在制品中,或冷料或喷射纹的混入等。特别是在液晶高分子中，由于层间强度不高（这是树脂的固有性质），因此很容易产生气泡。从成形条件来看，注射速度快时，气泡将出现恶化的倾向。此外，在浇口偏小的情况下，由于会产生喷射纹，同时很大的剪切力会导致应变残留，因此气泡也会出现恶化的倾向。树脂中产生的大量气体也容易产生气泡。当机筒温度过高，滞留时间偏长时，所产生的气体会增多，从而也容易产生气泡。此外，干燥不足，材料中所含的水分过多时，也会产生气泡。解决措施：（1）提高注射能量：压力、速度、时间和料量，并提高背压，使充模丰满。（2）增加料温流动顺畅。降低料温减少收缩，适当提高模温，特别是形成真空泡部位的局部模温。（3）将浇口设置在制件厚的部份，改善喷嘴、流道和浇口的流动状况，减少压务的消耗。（4）改进模具排气状况。要减少计量中的空气卷入，应更改下列条件：•降低螺杆转速•提高背压•抽塑量设定不要过多如果在模腔填充期间出现空气卷入现象，则需要调整形状、浇口位置以及射出速度。这一点应根据成形品的情况来具体应对。通过填充不足（shortshot），把握住流动样式，然后在此基础上确立相应的对策。改变保压等对改善气泡没什幺效果，倒不如减少填充时的剪切力以使材料能顺利地充满模腔对消除气泡会更有效。具体来说，可更改下列成型条件：•提高模具温度•减慢注射速度•增大浇口•增加厚度（仅对于过薄的部分）•避免产生喷射纹(二十八)熔接缝表观在充模方式里，熔接缝是指各流体前端相遇时的一条线。特别是模具有高抛光表面的地方，制品上的熔接缝很象一条刮痕或一条槽，尤其是在颜色深或透明的制品上更明显。熔接缝的位置总是在料流方向上。物理原因熔接缝形成的地方为熔料的细流分叉并又连接在一起的地方，最典型的是型芯周围的熔流或使用多浇口的制品。在细流再次相遇的地方，表面会形成熔接缝和料流线。熔料周围的型芯越大或浇口间的流道越长，形成的熔接缝就越明显。细小的熔接缝不会影响制品的强度。然而，流程很长或温度和压力不足的地方，充模不满会造成明显的凹槽。原因主要是流体前端未均匀熔合产生弱光点。聚合物内加入颜料的地方可能会产生斑点，这是因为在取向上有明显的差异。浇口的数量和位置决定了熔接缝的数量和位置。流体前锋相遇时的角度越小，熔接缝越明显。大多数情况下，工艺调试不可能完全避免熔接缝或料流线。所能做到的是降低其亮度，或将它们移到不显眼或完全看不见的地方与加工参数有关的原因与改良措施见下表：1、注射速度太低增加注射速度2、熔料温度太低提高料筒温度3、模具表面温度太低增加模具温度4、保压太低增加保压，尽早进行保压切换5、浇口位置不合理重新定位浇口并将其移到不可见的地方6、料流道处无排气孔排气孔尺寸应符合材料的特性(二十九)塑料制品发脆的原因发脆制品发脆很大一部分是由于内应力造成的。造成制品发脆的原因很多，主要有：一、设备方面（1）机筒内有*角或障碍物，容易促进熔料降解。（2）机器塑化容量太小，塑料在机筒内塑化不充分；机器塑化容量太大，塑料在机筒内受热和受剪切作用的时间过长，塑料容易老化，使制品变脆。（3）顶出装置倾斜或不平衡，顶干截面积小或分布不当。二、模具方面（1）浇口太小，应考虑调整浇口尺寸或增设辅助浇口。（2）分流道太小或配置不当，应尽量安排得平衡合理或增加分流道尺寸。（3）模具结构不良造成注塑周期反常。三、工艺方面（1）机筒、喷嘴温度太低，调高它。如果物料容易降解，则应提高机筒、喷嘴的温度。