注射成型常见故障的产生原因及排除方法

1注射成型常见故障的产生原因及排除方法一、欠注故障分析及排除方法：1．设备选型不当在选用注射设备时，注射机的最大注射量必须大于塑件重量，在验核时，注射总量（包括塑件、浇道和飞边）不能超出注射机塑化量的85%。2．供料不足目前常用的控制加料的办法是定体积加料法，其加料量与原料的颗粒形状、加料口温度及背压等因素有关。当出现欠注时，应检查原料粒径是否均一，加料口底部有无“架桥”现象。若加料口处温度过高，也会引起落料不畅。对此，应疏通和冷却加料口。如果注射机塑化行程尚有剩余，可适当加大注射行程，增加供料量，检查止回阀位置是否适当。3．原料流动性能太差原料的熔体流动性能太差时，模具的结构参数是影响欠注的主要原因。因此，应设法改善模具浇注系统的滞流缺陷，如合理设置浇道位置、扩大浇口、流道和注料口尺寸以及采用较大的喷嘴等。同时，可在原料配方中增加适量助剂，改善树脂的流动性能。此外，还应检查原料中再生料是否超量，适当减少其用量。4．润滑剂超量如果原料配方中润滑剂用量太多，且螺杆、杆与料筒磨损间隙较大时，熔料在料筒中回流严重会引起供料不足，导致欠注。对此，应减少润滑剂用量及调整料筒与螺杆间隙，修复设备。5．冷料杂质阻塞料道当熔料内的杂质堵塞喷嘴或冷料阻塞浇口及流道时，应将喷嘴拆卸清理或扩大模具冷料穴和流道截面。6．浇注系统设计不合理一模多腔时，往往因浇口和浇道平衡设计不合理导致塑件外观缺陷。设计浇注系统时，要注意浇口平衡，各型腔内塑件的重量要与浇口大小成正比，使各型腔能同时充满，浇口位置要选择在厚壁部位，也可采用分流道平衡布置的设计方案。若浇口或流道小、薄、长，熔料的压力在流动过程中沿程损失太大，流动受阻，容易产生填充不良。对此，应扩大流道截面和浇口面积，必要时可采取多点进料的方法。7．模具排气不良当模具内因排气不良而残留的大量气体受到流料挤压，产生大于注射压力的高压时，就会阻碍熔料充满型腔造成欠注。对此，应检查有无设置冷料穴或其位置是否正确，对于型腔较深的模具，应在欠注的部位增设排气槽或排气孔；在合模面上，可开设深度为0.02~0.04mm，宽度为5~10mm的排气槽，排气孔应设置在型腔的最终充模处。使用水分及易挥发物含量超标的原料时也会产生大量的气体，导致模具排气不良。此时，应对原料进行干燥及清除易挥发物。此外，在模具系统的工艺操作方面，可通过提高模具温度，降低注射速度、减小浇注系统流动阻力，以及减小合模力，加大模具间隙等辅助措施改善排气不良。8．模具温度太低熔料进入低温模腔后，会因冷却太快而无法充满型腔的各个角落。因此，开机前必须将模具预热至工艺要求的温度。刚开机时，应适当节制模具内冷却剂的通过量。若模具温度升不上去，应检查冷却系统的设计是否合理。29．熔料温度太低通常，在适合成型的范围内，料温与充模长度接近于正比关系，低温熔料的流动性能下降，使得充模长度减短。当料温低于工艺要求的温度时，应检查料筒加料器是否完好并设法提高料筒温度。刚开机时，料筒温度总比料筒加热器仪表指示的温度要低一些，应注意将料筒加热到仪表温度后还需恒温一段时间才能开机。如果为了防止熔料分解不得不采取低温注射时，可适当延长注射循环时间，克服欠注，也可适当提高料筒前部区段的温度。10．喷嘴温度太低在注射过程中，喷嘴是与模具相接触的，由于模具温度一般低于喷嘴温度，且温差较大，两者频繁接触后会使喷嘴温度下降，导致熔料在喷嘴处冷凝。如果模具结构中没有冷料穴，则冷料进入型腔后立即凝固，使阻塞在后面的热熔料无法充满型腔。因此，在开模时应使喷嘴与模具分离，减少模温对喷嘴温度的影响，使喷嘴处的温度保持在工艺要求的范围内。如果喷嘴温度很低且升不上去，应检查喷嘴加热器是否损坏，并设法提高喷嘴温度，否则，流料的压力损失太大也会引起欠注。11．注射压力或保压不足注射压力与充模长度接近于正比例关系，注射压力太小，充模长度短，型腔填充不满。对此，可通过减慢射料杆前进速度，适当延长注射时间等办法来提高注射压力。在注射压力无法进一步提高的情况下，可通过提高料温、降低熔料粘度、提高熔体流动性能来补救。值得注意的是，若料温太高会使熔料热分解，影响塑件的使用性能。此外，如果保压时间太短，也会导致填充不足。因此，应将保压时间控制在适宜的范围内，一般控制在30~120s之间，厚壁塑件取值大。但需注意，保压时间过长也会引起其他故障，成型时应根据塑件的具体情况酌情调节。12．注射速度太慢注射速度与充模速度直接相关。如果注射速度太慢，熔料充模缓慢，而低速流动的熔体很容易冷却，使其流动性能进一步下降产生欠注。对此，应适当提高注射速度。但需注意，如果注射速度太快，很容易引起其他成型故障。13．塑件结构设计不合理当塑件厚度与长度不成比例，形体十分复杂且成型面积很大时，熔料很容易在塑件薄壁部位的入口处流动受阻，使型腔很难充满。因此，在设计塑件的形体结构时，应注意塑件的厚度与熔料充模时的极限流动长度有关。通常，塑件的厚度超过8mm或小于0.5mm都会对注射成型不利，设计时应避免采用这样的厚度。此外，在成型形体复杂的结构件时，在工艺上也需采用必要的措施，如合理确定浇口位置，适当调整流道布局，提高注射速度或采用快速注射，提高模具温度可选用流动性能较好的树脂牌号等。二、溢料飞边故障分析及排除方法：1．合模力不足当注射压力大于使模具分型面密合不良时容易产生溢料飞边。对此，应检查增压器是否增压过量，同时应验核塑件投影面积与成型压力的乘积是否超出了设备的合模力。成型压力为模具内的平均压力，常规情况下以40MPa计算。生成体积小于10cm3的小型塑件时，成型压力值约为60MPa。如果计算结果为合3模力小于塑件投影面积与成型压力的乘积，则表明合模力不足或注射压力太高。应降低注射压力或减小注料口截面积，也可缩短保压及增压时间，减小螺杆行程，或考虑减少型腔数及改用合模吨位大的注射机。2．料温太高高温熔料的熔体粘度小，流动性能好，熔料流入模具内很小的缝隙中而产生溢料飞边。因此，出现溢料飞边后，应考虑适当降低料筒、喷嘴及模具温度，缩短注射周期。对于PA等粘度较低的熔料，如果仅靠改变成型条件来解决溢料飞边缺陷是很困难的。应在适当降低料温的同时，尽量精密加工及修研模具，减小模具间隙。3．模具缺陷模具缺陷是产生溢料飞边的主要原因，在出现较多的溢料飞边时，必须认真检查模具，应重新验核分型面，使动模与定模对中，并检查分型面是否密着贴合，型腔及模芯部分的滑动件磨损间隙是否超差，分型面上有无粘附物或落入异物，模板间是否平行，有无弯曲变形，模板的开距有无按模具厚度调节到正确位置，导合销表面是否损伤，拉杆有无变形不均，排气槽孔是否太大太深。根据上述逐项检查的结果，对于产生的误差可采用机械加工的方法予以排除。4．工艺条件控制不当如果注射速度太快，注射时间过长，注射压力在模腔中分布不均，充模速率不均衡，以及加料量过多，润滑剂使用过量都会导致溢料飞边，操作时应针对具体情况采取相应的措施。值得重视的是，排除溢料飞边故障必须先从排除模具故障着手，如果因溢料飞边而改变成型条件或原料配方，往往对其他方面产生不良影响，容易引发其他成型故障。三、熔接痕故障分析及排除方法：1．料温太低低温熔料的分流汇合性能较差，容易形成熔接痕。如果塑件的内外表面在同一部位产生熔接细纹时，往往是由于料温太低引起熔接不良。对此，可适当提高料筒及喷嘴温度，或者延长注射周期，促使料温上升。同时，应节制模具内冷却剂的通过量，适当提高模具温度。一般情况下，塑件熔接痕处的强度较差，如果对模具中产生熔接痕的相应部位进行局部加热，提高成型件熔接部位的局部温度，往往可以提高塑件熔接处的强度。如果由于特殊需要，必须采用低温成型工艺时，可适当提高注射速度及增加注射压力，从而改善熔料的汇合性能。也可在原料配方中适当增用少量润滑剂，提高熔料的流动性能。2．模具缺陷模具浇注系统的结构参数对流料的熔接状况有很大影响，因为熔接不良主要产生于熔料的分流汇合。因此，应尽量采用分流少的浇口形式并合理选择浇口位置，尽量避免充模速率不一致及充模料流中断。在可能的条件下，应选用一点式浇口，因为这种浇口不产生多股料流，熔料不会从两个方面汇合，容易避免熔接痕。如果模具的浇注系统中，浇口太多或太少，多浇口定位不正确或浇口到流料熔接处的间距太大，浇注系统的主流道进口部位及分流道的流道截面太小，导致流料阻力太大都会引起熔接不良，使塑件表面产生较明显的熔接痕。对此，应尽可能减少浇口数，合理设置浇口位置，加大浇口截面，设置辅助流道，扩大主流道及分流道直径。为了防止低温熔料注入模腔产生熔接痕，应在提高模具温度的同时，在模具内设置冷料穴。此外，塑件熔接痕的产生部位经常由于高压充模而产生飞边，而且产生这类飞边后熔接痕处不会产生4缩孔，因此这类飞边往往不作为故障排除，而是在模具上产生飞边的部位开一很浅的小沟槽，将塑件上的熔接痕转移到附加的飞边小翼上，等塑件成型后再将小翼除去，这也是排除熔接痕的故障时常用的一种方法。3．模具排气不良当熔料的熔接线与模具的合模线或嵌缝重合时，模腔内多股流料赶压的空气能从合模缝隙或嵌缝处排出，；但当缩接线与嵌缝不重合，且排气孔设置不当时，模腔内被流料直压的残留空气便无法排出，气泡在高压下被强力挤压，体积逐渐变小，最终被压缩成一点，由于被压缩的空气的分子动能在高压下转变为热能，因而导致熔料汇料点处的温度升高，当其温度等于或略高于原料的分解温度时，熔接点处便出现黄点，若其温度远高于原料的分解温度时，熔接点处便出现黑点。一般情况下，塑件表面熔接痕附近出现的这类斑点总是在同一位置反复出现，而且出现的部位总是规律性地出现在汇料点处，在操作过程中，千万不要将这类斑点误认为杂质斑点。产生这类斑点的主要原因是由于模具排气不良，它是熔料高温分解后形成的碳化点。出现这类故障后，首先应检查模具排气孔是否被熔料的固化物或其他物体阻塞，浇口处有无异物。如果阻塞物清除后仍出现碳化点，应在模具汇料点处增加排气点孔，也可通过重新定位浇口或适当降低合模力，增大排气间隙来加速汇料合流。在工艺操作方面，也可采取降低料温及模具温度，缩短高压注射时间，降低注射速度等辅助措施。4．脱模剂使用不当脱模剂用量太多或选用的品种不正确都会引起塑件表面产生熔接痕。在注射成型中，一般具有螺纹等不易脱模的部位才均匀地涂用少量脱模剂，原则上尽量减少脱模剂的用量。对于各种脱模剂的选用，必须根据成型条件、塑件外形以及原料品种等条件来确定。例如，线性硬脂酸锌可用于除聚酢胺和透明物料。又如硅油甲苯溶液可用于各种塑料，而且涂刷一次可使用很久，便其涂刷后需加热烘干，用法比较复杂。5．塑件结构设计不合理如果塑件壁厚设计的太薄或厚薄悬殊以及嵌件太多，都会引起熔接不良。薄壁件成型时，由于熔料固化太快，容易产生缺陷，而且熔料在充过程中总是在薄壁处汇合形成熔接痕，一旦薄壁处产生熔接痕，就会导致塑件的强度下降，影响使用性能。因此，在设计塑件形体结构时，应确保塑件的最薄部位必须大于成型时允许的最小壁厚。此外，应尽量减少嵌件的使用且壁厚尽可能趋于一致。６．其他原因当使用的原料水分或易挥发物含量太高，模具中的油污未清除干净，模腔中有冷料或熔料内的纤维填料分布不良，模具冷却系统设计不合理，熔料固化太快，嵌件温度太低喷嘴孔太小，注射机塑化能力不够，注射机料筒中压力损失太大，都会导致不同程度的熔接不良。对此，在操作过程中，应针对不同情况，分别采取原料预干燥，定期清理模具，改变模具冷却水道设置，控制冷却水的流量，提高嵌件温度，换用较大孔径的喷嘴，改用较大规格的注射机等措施予以解决。四、波流痕故障分析及排除方法：1．熔料流动不良导致塑件表面产生以浇口为中心的年轮状波流痕。当流动性能较差的低温高粘度熔料在注料口及流道中以半固化波动状态注入型腔后，熔料沿模腔表面流动并被不断注入的后续熔料挤压形成回流及滞流，从而在塑件表面产生以浇口为中心的年轮状波流痕。针对这一故障产生的原因，可分别采取提高模具及喷嘴温度，提高注射速率和充模速度，增加注射5压力及保压时间。也可在浇口处设置加热器增加接口部位的局部温度。还可适当扩大浇口和流道面积，