注塑成型五要素[整理]

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1、成型缺陷分析 Page1 注塑成形的五要素注塑成形的五要素 1、温度：料筒温度、材料温度、模具温度、干燥温度、油温度、环境温度等 2、压力：注塑压力、保持压力、背压、脱模压力、开模压力、锁模压力等 3、时间：注塑时间、保持时间、冷却时间、干燥时间、计量延迟时间等 4、速度：射出速度、回车速度、开闭模速度、脱模速度等 5、行程：计量行程、脱模行程、开模行程等 在注塑成形中，这些要素是相互关联的，不能独立进行任意设定，而要把成形品的形状， 树脂的种类，模具的构造等关系，都进行考虑，按注塑成形的最佳状态进行设定 在进行成形条件的设定中，如何进行最佳设定和制品发生缺陷是如何改变设定是一件比 较困难的事

2、，因为诸因素都是相互影响的。有些因素对某缺陷影响大些，有些则小些，而且对 不同的材料也是不同的 不正确的操作条件、损坏的机器及模具会产生很多成型缺陷，下面提供了一些解决方法 供参考，为了减少停机的时间及能尽快找出问题的原因，操作人员应把最好的注塑成型条件 记录在“注塑成型条件记录表”上，以供日后解决问题时参考之用。 浇口的尺寸大小与成型性关系 尺寸大小(浇口尺寸)是同熔融材料流入型腔的流动性直接关联的因素。浇口如果较大，不 仅会产生充填不足(缺料)，而且制品的凹痕，糊斑，熔接痕等外观不良的缺陷也容易发生。 还有在浇口小的场合，有成型收缩性变大的倾向。而且从成型制品的强度来看，浇口太小， 强度变

3、弱。然而相反的如果浇口太大，浇口的周围产生过剩的残余应力，是产生变形和裂纹 的原因。还有大的浇口横截面也大，这时固化的时间增长度，成型的产能不好。考虑到以上 各点，浇口的大小同成型品的生产性、品质等的关联，列表如下： ： 外外 观观尺寸尺寸浇口浇口 的条的条 件件 成型性成型性 材料的材料的 力度性力度性 熔接熔接 痕痕 流流 痕痕 凹凹 痕痕 成型收成型收 缩率大缩率大 小小 成型收成型收 缩配妻缩配妻- 向性向性 机械强度机械强度成型周期成型周期 (浇口固化时浇口固化时 间间) 种类种类(形形 状状) 位置位置 大小大小 数量数量 浇口的方式同成形性，成型品品质的关系 有特有特别别大的关大

4、的关联联 有关有关联联 一、填充不足 通常情况下，填充不足是指塑料流动性不足不能充满整个型腔而得不到设计的制品形 状，填充不足还可能有以下方面的原因。 1、注射成型机注射能力不足 1 / 20 Remove Demo Watermark from 成型缺陷分析 Page2 这是对注射机的能力估计过高而产生的，由于塑化能力不足或者注射量不足也会发生。 其中，塑化能力不足可通过延长加热时间、增加螺杆转数、提高背压来提高塑化能力。而注射 量不足，如果不换成大注射量的机台就不能解决问题。 2、多型腔模具，各个模腔的流动不平衡造成局部填充不足 如果成型机的注塑能力足够，这种缺陷则是因浇口各口径不均流动不

5、平衡而产生的。有 时只是主浇道附近或者浇口粗而短的型腔可以完全充填，其余型腔的制件则有缺陷。达到浇 口平衡即可消除这种缺陷，也就是加粗浇道直径，使流到浇道末端的压力降减小，同时加大 离主浇道较远型腔的浇口。 3、塑料流动性不佳 如果塑料流动性不好，未等流到型腔末端或者未流到溢料槽就已冷凝，因而往往造成填 充不足。所谓材料的流动性，一般指测定在一定的温度，一定的压力下的材料在一定的时间 内流入注流孔的重量。表示材料的流动性能有材料的融化指数融化指数。作为测定树脂流动性的使用 方法，使用螺旋流动（旋涡）模具，用这个可以测定出树脂填充的长度结果（图 A）。 图 A 螺旋流动模具 射出保压时间在一定时

6、间以上同填充长度没有关系，但是太短的场合会引起填充不足（缺 料）；同材料在料筒内滞留的时间无关；射出速度如果太慢，填充变得不充分，然而在一定值 以上的速度会影响很小；模具温度高的为好，影响也小；螺杆可塑化行程假如有稍微剩余的话， 填充长度变长；射出压力同填充长度大体上呈直线关系；材料温度在成型的适当领域，温度同 填充长度大体上呈直线比例；型腔的厚度同填充长度，大体上成直线比例。填充最大长度（L） 同型腔的厚度（T）的比值 L/T 作为成型材料流动性的标准。 材料L/T 比值 PVC（硬）150-100 PVC（软）240-160 PC150-100 PA6320-200 PS200-220 P

7、P280-160 PE280-200 为了消除这种缺陷可提高溶料温度，提高模具温度，提高注射压力，加快注射速度，在熔 料冷凝前使熔料流到型腔末端。在这种场合，塑料良好的流动性特别重要，所以更换流动性 好的塑料也是一种解决方法。 4、熔体的流程过大，流动阻力过大 阻碍熔料流动的部位有喷嘴、主浇道、浇道、浇口和制件的薄壁处等。采用如下方法可减 小喷嘴流动阻力：加大喷嘴直径，提高喷嘴温度，使用流动阻力较小的喷嘴。对于主浇道可增 2 / 20 成型缺陷分析 Page3 大其直径：对于浇道应避免采用流动阻力大的半圆形浇道，而采用圆形或梯形浇道，若增大 直径则更好，同时必须使其长度为最短。至于壁厚太薄造成

8、的填充不足，可增加整个壁厚或 增加局部壁厚，亦可在填充不足处的附近，设置辅助浇道或浇口来解决。特别是被喷嘴最先 注射出的熔料因被主浇道和浇道冷却，导致流动阻力变大，在这种情况下应开设大的冷料穴。 若因模具温度低而使流动阻力增大，提高模具温度也就可以了。根据模具具体情况改变冷却 水出入口位置，或者变更冷却水的流径路线，也会取得良好效果（因为模具温度不均匀）。 5、型腔内排气不良 ，充填模腔时，夹入空气，造成反压 当熔料被注入型腔时，往往是一开始熔料就把型腔封闭，在局部未填充处残留有空气。还 因填充过快，空气有时来不及从分型面溢出而被压缩，造成局部未填充塑料，成型制件填充 不足。这种缺陷特别容易出

9、现在模腔的转角处，深凹陷处和被厚壁部分包围着的薄壁部分。 即大多发生在用侧浇口成型时薄底的壳形件及长凸台的头部。这样被封闭的空气受绝热压缩 而达高温，有时会烧焦制件的局部（参照烧伤和黑色条纹部分）。消除这种缺陷的措施是降低 注射速度，给予一定的排气时间，若将模腔内的空气用真空泵排除，一般情况下很有效。最好 的方法是设置排气孔道，选择浇口位置使空气易于先排出，或从模具结构上考虑排气方式。 如把模腔局部制成镶件，使用空气从镶件缝隙溢出，或者在分型面上开设浅槽，还可以利用 顶杆的缝隙来排气。 6、锁模力不足 虽然可认为锁模力与填充不足没有关系，但有时这也是造成填充不足的原因。即使使用 注射量相同的成

10、型机，有时也会出现锁模力不足的现象。如果锁模力不足，在注射压力作用 下动模稍微后退，将产生飞边毛刺而使制件注射量不足，也会产生填充不足的现象。 7、塑料供应不足 尽管注射机能力足够，而从喷嘴注射出的熔料达不到所需数量，也可产生填充不足。其原 因，一是料斗的塑料粘边落不到料筒中（因塑料在料斗干燥机内局部熔化结块，使粉料或不 规则颗粒料无法进入料斗；因为静电作用而吸附在料筒壁）；一个是使用螺杆式注射成型机时， 塑料在料筒内滑移，不能前进（塑料等级选择不当，颗粒料的润滑剂过多造成的，如改为配比 正确的原料就可解决）。一个是止逆环、过胶圈、熔胶螺杆磨损，导致熔料回流；一个是成型机 的射嘴与模具的浇口衬

11、套配合有间隙，溢胶导致。 8、塑料供给过剩 如果进入料筒的塑料过多，注射压力因压缩颗粒而损耗，因此降低了注射成型所必需的 从喷嘴射出熔料的压力，从而造成注射压力不足。其解决方法是调整供料数量，使之恰好适 合成型所需的塑料量。 二、开裂、裂纹、微裂和发白 有的成型制件并没有局部破碎，只是表面产生微细的开裂，根据其程度和外观上的差别， 把较严重的叫开裂或裂缝，较轻微的叫做微裂或龟裂，龟裂同裂纹看起来很像，但本质上是 差异的两种意思，即龟裂不是象空隙样的缺陷，因加上的应力在平行方向排列的高分子自身， 因而如对其加热，就能返回没有龟裂的状态，用这种方法就能够区分出龟裂和裂纹。其中微 裂不仅在成型后产生

12、；放置后或与溶剂蒸气等接触时也会发生。而 ABS 和耐冲击聚苯乙烯根 本不产生这种现象，却以顶杆推顶部位发白的形式表现出来，采用热风加温则可消除这种发 白现象。产生上述现象的原因有下两几点。白化指应力白色化，从图上应力屈服曲线同裂纹 白色化的过程知见，的确要化费能量。白色化后只要加少许的能量就会发生裂纹。 （图 A） 3 / 20 成型缺陷分析 Page4 现象 C断裂 重荷 B裂纹发生 裂纹 白化开始 图 A ABS 材料屈服曲线图 应力龟裂我们考虑可能是由于溶剂、油、药品的作用使制品的结合力降低而产生（如下 图）。 龟裂 支配应力的力 无药品作用 由于药品的 作用下降 制品的内部应力 1、

13、脱模不畅 成型时模具的拔模斜度不足，成为倒拔模斜度，或模具型腔凸模粗糙抛光极差，因此制件 脱模困难，使推出力过大，产生应力，往拄造成制件破损或发白。由于主浇道抛光不好使制件 粘在静模、或者动模上，有侧壁凸凹并采用硬性脱模时，更容易产生这种现象。总之发生这种 缺陷时，首先应注意模具的抛光，并在增大拔模斜度的同时在成型制件开裂处附近增设顶杆， 使制件不弯曲、合理地脱模。对于聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）成型制件，因塑料本身较脆、表 面要求有光泽，大多采用镀铬模具成型。然而电镀具有平面不易镀覆的性质，却易放覆到转 角处；因而成为倒拔模斜度，所以必须予以特别注意。另外，因聚碳酸脂（PC）、PVC 等材料

14、容 易粘在模具的镀铬层上，特别在角落上成为倒锥体，所以要给以注意。聚碳酸脂（PC）容易在 模具镶块处产生裂纹，象这样的情况最好在材料里加进增强玻璃纤维为好。有残余应力的制 品因溶剂、油、药品的付着，会产生裂纹（以下讲的应力龟裂），微量的油付上后会产生很多的 裂纹效应。脱模斜度要足够，脱模销要分布平衡，制品上不要设计有锐角，还有要尽量避免 制品的厚度差异。只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因。 2、过填充 由于过分担心成型缩孔，结果注入模腔的熔料过多，使成型制件内部产生极大的应变。这 时收缩变得很小，不但容易开裂，并且放置一段时间后内部应变更容易造成微裂。要消除过 填充的开裂可提高熔料温度、

15、降低注射压力、提高模具温度，但只要保证熔料易于注入模腔 即可。根据成型制件外观等有关原因，必须以过填充的方式成型时，为使制件不发生微裂，成 型后应进行后处理（如热处理），这对消除内部应变是有效的。 3、冷却不充分 在未完全硬化时就将制件顶出，有时顶針周圍开裂或发白。通过充分冷却或改变模具本 身的冷却方式，等完全硬化后方可顶出。也可以降低模具温度、延长冷却时间。然而，有的模 具的局部冷却不充分，在通常成型条件下还有时不能防止变形。这种情况应考虑变更冷却水 的路径、冷却水道的位置或追加冷却梢孔，尤其应考虑不用水冷，采用空气冷却等方式。 4、嵌件周围开裂 4 / 20 成型缺陷分析 Page5 置入

16、嵌件成型时由于塑料的收缩，应力显著地集中在嵌件周围。这个力虽然能牢固地保 持住嵌件，但是应力过大时嵌件周围塑料往往开裂。在注射成型的同时嵌入金属件时，最容 易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。这主要是由于金属和树脂 的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应超过逐渐劣化的树脂材料的强度 而产生裂纹。要减少嵌件周围的开裂，有效的是预热嵌件或尽量缩小收缩差，进行塑化处理 效果更明显（即金属镶块预先加热，则可以缓和成型时的残余应力，同样的原理，用成型后的 退火代替镶块加热也是一种方法）。 三、毛刺、溢料、彼峰 多发生在分合面上，即动模与静模之间、滑块的滑配部位、镶件的缝隙、顶杆孔隙等处流 入熔料，在制件上形成多余的飞边毛刺，这样的飞边毛刺，在成型时起杠杆作用、会使飞边毛 刺进一步增大，从而造成模具局部的凹陷，使成型时飞边毛刺进一增大的恶性循环。所以，如 果一开始发现产生了飞边毛刺，就必