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1、塑胶课,讲师：林勤,注塑缺陷原因分析与改善技术,认识注塑加工 注塑加工是一门知识面广、技术性和经验性强的行 业，它涉及到塑料性能、注塑模具结构、注塑机功能、注塑工艺调校、着色技术、水口料回收/利用、品质控制及生产管理等方面的知识。在注塑生产过程中，会经常出现一些现象（如：喷嘴流延、漏胶、水口拉丝、粘模、塑化噪音、螺杆打滑、开模困难等）及产品质量缺陷（如：缩水、缺胶、披峰、夹水纹、水波纹、气纹、流纹、料花、开裂、粘模、顶白、拖花、漏胶、内应力、气泡、色差、盲孔、断柱、翘曲变形等），如何快速有效地改善这些注塑不良现象，仅凭过去的经验是不够的，需要全面系统地掌握注塑专业技术知识和积累丰富的实践经验，
2、学会科学分析问题和处理问题的方法与技巧,注塑缺陷分析的概述,注塑成型产品原则上都是依据规格/标准和客户的要求来制造的，但在实际注塑生产过程中它的变化仍是相当广泛而复杂的；有时当注塑进行得很顺利时，会突然产生缩水、变形、裂痕、银纹或其它不良缺陷等。在注塑时我们需从胶件所产生的缺陷，来准确分析/判断问题点所在， 找出有效解决问题的方法，这是一种专业性的技术及经验的累积。有时只要变更注塑工艺条件、对模具/机器方面稍做调整与改善、更换所使用的原料或色粉，就可以解决问题。,一、如何对注塑缺陷进行调查与了解,A. 产生何种缺陷？它发生于何时（开始注塑时还是生产过程 中）、何处？程度怎样？B. 缺陷发生的频
3、率是多少（是每一次，还是偶然发生）？不 良数有多少？C. 模腔数是多少？注塑缺陷是否总是发生于相同的模穴D.该缺陷在成型时是否总是发生于相同的位置E.该缺陷在模具设计/制作时是否已经被预估到会发生？（一般地会进行模流moldfiow分析）F.该缺陷在浇口处是否已经明显发生？还是远离浇口部位？G.更换新的原料或色粉时，缺陷是否还会发生H.换一台注塑机试试看，缺陷是否只在某一台注塑机发生，还是也发生于其它注塑机,二、正确处理注塑缺陷的方法（DAMIC法）：,定义：出现何种缺陷、它发生于什么时候、什么位置、频次 如何、不良数/不良率是多少？分析：产生该缺陷的相关因素有哪些？主要因素是什么？根本原因是
4、 什么？测量：MAS（measurement system analysis）分析，外观质量目 测、内在质量短射分析，尺寸大小进行量测、颜色目视或色差 仪改善：制定改善注塑缺陷的有效方案/计划（该用什么方法），并组织 实施与跟进控制：巩固改善成果（记录完整的注塑工艺条件），对这一类结构所 产生的该缺陷进行总结/规范，将此种改善方法应用到其它类似的产品 上，做到举一反三，触类旁通,定义,分析,测量,改善,控制,Define,Analysis,Measurement,Improup,Control,三、影响注塑缺陷的诸因素1,A、原料,注塑成型中影响注塑缺陷的因素应从以下四个方面来考虑,B、注塑机
5、,C、注塑模具,D、成型条件,三、影响注塑缺陷的诸因素2,注塑过程中出现的异常问题很多，主要有“注塑产品质量缺陷”和“注塑生产中有的异常现象”两大类。,1、注塑产品常见的质量缺陷有：缺胶、缩水、银纹（料花）、披锋（毛边）、烧焦、气泡（缩孔）、水波纹、喷射纹（蛇纹）、流纹（流痕）、夹水纹、裂纹（龟纹）、顶白、表面无光泽、翘曲变形、黑条、混色、拖花、透明度不足、尺寸偏差、剥离（起皮）、冷料斑、黑点、气纹、色差、盲孔、断柱等,2、注塑生产中特有的异常现象有：喷嘴流涎（流涕）漏胶、胶件粘模、水口粘模、水口拉丝、嵌件不良、多胶、断针、堵嘴、顶针位穿孔、模印、压模、塑化噪音、下料不畅、螺杆打滑、开模困难等
6、等。,下面分析各种注塑缺陷及异常现象产生的主要原因，并探讨其解决问题的有效方法。,A、注塑缺陷原因分析及改善方法,一、走胶不齐（缺料） 充填不足是熔融的塑料未完全注满模具成型空间的各个角落之现象。 充填不足的原因有：a、成型条件设定不适当； b、模具的设计与制作不合理； c、成型品的肉厚太薄等所致。 成型条件的对策是： 提高熔料温度（熔胶筒温度）、提高模具温度、增大注射压力/注射速度及提高熔料的流动性；模具方面可增大主流道或分流道尺寸或者检讨浇口位置、大小、数目等，设法使节熔融材料容易流动到型腔的各个角落。为了使成型空间内的气体顺利疏散，可在适当位置开设排气槽/或排气针。,二、缩水（缩痕） 注
7、塑件表面上的凹陷、内部空洞为缩水，它不但影响胶件的外观质量，亦会降低产品的强度；缩水与成型工艺、模具设计及使用塑料种类均有关系。 1、塑胶材料方面 不同的原料的缩水率不同，通常容易缩水的原料大都属于结晶型塑料（如：尼龙、百折胶等）。在注塑过程中，结晶型塑料受热变成流动状态时，分子呈无规则排列；当射入较冷的模腔时，塑料分子便慢慢地整齐排列形成结晶，导致体积收缩较大，其尺寸小于规定的范围，就是所谓的“缩水”。 2、注塑工艺技术方面 在注塑技术控制方面，出现缩水的情况有：a、保压压力不足；b、注射速度太慢；c、模温/料温太低；d、保压时间不够等。因此在设定注塑工艺条件时，必须检讨成型条件是否正确及保
8、压是否足够，以防出现缩水问题。不同的模流过程有不同的收缩率，延长保压时间，可确保制品有充足的时间冷却和补胶 3、模具及产品设计方面 缩水产生的根本原因在于产品的壁厚不均所引起的，产品的柱位筯位的表面易出现缩水。模具的流道设计、烧口大小及冷却效果对成品的影响也很大，由于塑料的传热能力较低，若距离模壁越远或越厚，则其凝固及冷却较慢，应有足够的塑料填满模腔，注塑机的螺杆在注射或保压时，熔料不会因倒流而降低压力；另一方面流道过细/过长，浇口太小若冷凝太快，半固塑料会阻塞流道或浇口造成压力下降，引致成品缩水。,A、注塑缺陷原因分析及改善方法,三、银纹（料花、水花） 银纹的行成，一般是由于注射起动过快，使
9、熔料及模腔中的空气无法排出，空气夹混在胶料内，使得制品表面产生银丝即是所谓的银纹。银纹不但影响外观，而且使塑件的机械强度降低许多；为避免发生这种缺陷，必须找出原因并予以改善 1、塑料本身含有水份或洞剂 由于塑料在制造过程时曝露于空气中，吸入水气/油剂或者在混料时掺 入了错误的比例成分，使这些挥发性物质在溶胶时，受高温而变成气 体。 2、熔料受热分解 如果熔胶筒温度、背压及熔胶速度调得太高，或成型周期太长，则 对热敏感的塑料（如：PVC、赛钢及PC等于），容易因高温受热分 解产生气体 3、空气 塑料颗粒与颗粒之间均含有空气，如果熔胶筒在近料斗处的温度调得 很高，使塑料粒的表面在未压缩前便熔化而粘
10、在一起，则塑料粒之间 的空气便不能完全排除出来（脱气不良）,A、注塑缺陷原因分析及改善方法,四、披锋（飞边） 注塑生产过程中胶件周边出现披锋（飞边）是一种常见的注塑问题，若注射压力/保压压力过大，末端注射速度过快、锁模力不足、顶针孔或行位（滑块）磨损、合模面不平整（有间隙）、材料的粘度太低（如：尼龙料），产品周边及顶针/抽芯（行位）周围就会产生披锋，特别是PP、PA料塑件的周边及顶针位最易产生产边。披锋是注塑成型作业中属于最恶劣的情况，若飞边粘在模具分型面上，残留下来直接锁模的话，则会损伤模具分型面，该损伤部位又会导致产生新的飞边，怎么也没办法。所以需特别注意出现披锋，合理调校注塑工艺参数，并
11、做好生产过程中注塑模具的使用/清洁/润滑/维护保养工作。,A、注塑缺陷原因分析及改善方法,五、烧焦（困气）,A、注塑缺陷原因分析及改善方法,注塑过程中若模具排气不良或注射太快，模具内的空气来不及排出，会在瞬间高压的压缩下，急剧升温达300以上，在产品的柱位、边角位或熔胶流动的末端会产生困气、烧焦、烧黄现象。,六、缩孔（真空泡）,注塑过程中由于塑件壁厚变化大，在胶件太厚的部位易产生缩孔（真空泡），产生缩孔的原理和缩水一样，区别是缩水在胶件的表面凹陷，而缩孔是在内部行成空洞。缩孔通常产生在厚壁部位，主要与模具冷却快慢有关，熔料在模具内的冷却速度不同，收缩程度不一样；若模温过底，熔料表面急剧冷却，将
12、壁厚部分内较热的熔胶拉向四周表面，造成内部出现缩孔（真空泡）。缩孔不但会影响制品的强度和机械性能，透明产品内部的缩孔还会影响外观;缩孔的改善言方法重点是控制模具温度，其它与改善缩水的措施相同。,七、水波纹,A、注塑缺陷原因分析及改善方法,水波纹是熔料流动的痕迹，以浇口为中心而呈现的水波纹模样（多见于光面模具）。水波纹是最初流入型腔的熔料冷却过快，而其后射入的热熔料推动冷却表皮滑移形成的皱纹。可通过提高熔料温度/模具温度，加快注射速度，提高保压压力等途径来改善之。残留于喷嘴前端的冷料，若直接进入成型空间内，亦会造成水波纹；因此在主流道的末端应开设滞料穴（冷料井），可有效的防止水波纹的发生，同时亦
13、可增大流道或浇口的尺寸来改善。,八、喷射纹（蛇纹）,注塑过程中若浇口的形式、大小、位直不适或浇口处的注射速度过快，塑件表面（侧浇口前方）会产生象蛇行状的喷射纹。,九、流纹,A、注塑缺陷原因分析及改善方法,注塑过程中若料温/模温过低、产品断面厚薄相关太多，相应部位的注射速度过快，塑件表面会产生乱流纹（流痕） 乱流纹经常出现在进浇口前方、胶件壁厚变化大或厚壁部位,十、夹水纹（熔接线）,熔接线是熔融塑料流动时，冷料前锋相结合处所形成的细线。熔接线发生的原因：1、成型品形状（模具构造）所致熔料的流动方式2、熔融材料的流动性不良3、熔融材料合流处卷入空气、挥发物或离形剂等异物,A、注塑缺陷原因分析及改善
14、方法,熔接线是流动的熔料前端温度特别低合流部位不能充分熔合所 致(多发生在成型品的窗、孔部位），常分为冷熔接线和热熔接 线（困气）两种;若熔料的流动性特别好时，可使熔接线几乎看 不见，提高熔料温度、提高模具温度及注射速度，可使结合线 之程度减至最小。 改变浇口的位置、数目，将发生熔接线的位置移往其它地 方，在熔合部设置排气槽，迅速疏散此部分的空气及挥发物， 或在熔合处附近开设熔料溢流穴，将结合线移至冷料穴中，事 后再将其切除也是有效的处理对策。 熔接线不仅有碍成型品之外观，同时也会降低成型品的强 度，不含玻璃纤维等充料的非增强塑料之熔接线部位的强度与 其它部位相差无几，但玻璃纤维增强塑料的玻璃
15、纤维在熔合部 位的强度会低很多。,十、夹水纹（熔接线）,十一、裂纹,A、注塑缺陷原因分析及改善方法,注塑过程中若浇口形状/位置不当、注射压力/保压压力过大及保压时间过长、产品脱模不顺（强行顶出）、成品内应力过大或分子取向应力过大，塑件表面会出现龟裂（细小裂纹），严重者则开裂。 PS、PC料的制品很容易出现裂纹现象，由于内应力过大所引起的裂纹可以通过“退火”处理的方法来消除内应力。,十二、顶白或顶爆,注塑过程中若注塑压力/保压压力过大、骨位/柱位脱模斜度不够、脱模困难、模芯穴位不光滑（有倒扣），胶件在顶出脱模时表面（顶针位）会出现顶白的现象，严重的会发生顶凸/顶爆情况，ABS、HIPS料产品的表面最易出现顶白现象，胶件表面轻微顶白可用风筒吹热风来改善或消除。,
