注塑产品缺陷与设计

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1、 - 1 - c塑胶制品缺陷与设计注意事项塑胶制品缺陷与设计注意事项第一节第一节 气泡（气泡（AirAir TrapsTraps）什么是气泡什么是气泡? ? 图例 1 .计算机仿真气泡产生的位置。气泡是空气无法从模具中逃出而残留在成品中而 形成的。 气体被前锋冷料包住而不能从模具间隙， 入子孔，排气孔等地方排出。 气泡位置通常在最 后充填的区域。形成气泡的原因通常是由于在最后 充填区没有排气孔或排气孔不够大。 另一个通常 原因是产品有急速的肉厚变化(肉厚的地方优先充满)。 气泡产生的原因气泡产生的原因未逃逸的气体会在产品内形成真空或气泡, 短射了(未充满) ,未排出的气体会在产品 内形成气泡，

2、或因为燃烧而在成品表面产生污点。为了除去气泡, 我们可以通过减小注射 速度, 增加排气, 或者在恰当的位置设置排气孔来改进充满模式。 在下面的图示中,气泡是由于流长对壁厚比例过大。 在这种情况下,能够通过改变厚度 比例或者在气泡形成区设置排气孔(例如,增加顶针)来增加排气。 解决对策解决对策1.1.在产品设计方面在产品设计方面 改变产品设计以减少厚度比例。这样可以将流长的影响减到最小。 2.2.在模具设计方面在模具设计方面 注意排气孔的设置。 在最后充满区增加排气孔。 在零件间特意设置排气孔, 例如, 分型面, 入子孔,顶针孔,滑块。 3.3.重新设计浇道系统重新设计浇道系统 改变浇道系统能够

3、改变充满模式, 其方法是让最后后充填区位于在恰当排气位置。 4.4.排气孔足够大排气孔足够大 , ,要确保在注塑时气体能及时逃逸要确保在注塑时气体能及时逃逸 然而，要注意的是，排气孔太大就会产生毛边。 推荐排气孔尺寸结晶性塑料是 0.025 毫米 ( 0.001 英吋), 非结晶性塑料是0.038 毫米 ( 0.0015 英吋)。 5.5.调整成型条件调整成型条件 减小注射速度。 高注射速度会导致气泡的形成。降低注射速度让空气有足够的时间从排气孔中逃逸。- 2 - 第二节第二节 黑斑点黑斑点/ /黑条纹黑条纹( (BlackBlack Speck/BlackSpeck/Black Streak

4、s)Streaks)什么是黑斑和黑条纹什么是黑斑和黑条纹? ?黑斑和黑条纹是成品表面或者某部分出现的黑点或者黑条纹。除了燃烧或者变色更严 重的以外，褐色的斑点或者条纹是相同的类型缺陷。 图1 .黑斑点 （左） 和黑条纹（右）。 黑斑和黑条纹是由塑料受污染或者材料加热过分的 (裂解, 燃烧)产生。 塑料的裂解塑料的裂解材料因过分加热而裂解使成品产生黑条纹。 在加热过程中，由于料筒和螺杆表面有划 痕或粗糙表面阻止了塑料的流动，材料加热时间过长而烧焦或裂解，引起黑斑和黑条纹。 图 2 .不合适的成型条件导致材料的裂解,成品中产生黑条纹。空气或材料的污染, 例如肮脏废料, 添加剂材料, 不同颜色材料或

5、者低熔化点材料, 通常会导致黑斑点和黑条纹。 空气中的尘埃也会在成品表面上产生黑斑点。 同样的原因还会导致其它缺陷，例如： 产品脆化、烧焦痕、变色。解决对策解决对策1.1.小心地运用材料小心地运用材料 1).确信材料没有污染, 例如肮脏的回收物混进原料。 2).盖上漏斗及盛原料箱子的盖子。 空气和灰尘会污染原料, 导致黑斑产生。 2.2.改变模具设计改变模具设计 1).清洁顶针和滑块。滑块和顶针上的油脂或润滑剂会导致产品上产生黑条纹。 2).改进排气系统。 如果最后充填区发现黑斑, 他们是很可能是因为排气系统不畅通- 3 - 而产生的。未排出的气体被压缩而燃烧导致黑斑。 3).清洁流道并保证流

6、道无划痕，流道中残留的脏物会导致这些缺陷。 4).成型前清洁模具。 3.3.选择恰当的成型机选择恰当的成型机 1).为不同的模具选择恰当的成型机。 一般射出量应该在成型机注射容量的百分之 20 和 80 之间。 对于热敏感的材料, 这 个范围更小。计算机仿真成型能够帮助我们为选择合适的成型机。这样可以避免塑料在料 桶中停留过长时间。 2).检查模具表面是否有擦伤或凹坑而阻止塑料流动。它能导引材料变得过热而燃烧。 3).检查是否有加热系统导致局部过热或温控系统有故障。 4.4.调整成型条件调整成型条件 降低料桶和喷嘴的温度，过高的温度会导致塑料的裂解。 5.5.清洁成型机清洁成型机 由料筒或者螺

7、杆表面的污染可能产生黑条纹。 当用两种材料成型时, 旧材料可能没从 料桶完全清洗以后，在第二种材料成型时形成黑斑或黑条纹。 6.6.避免有黑斑和黑条纹的产品再利用避免有黑斑和黑条纹的产品再利用 这样产品再利用会导致进一步的污染, 除非把他们将用作以黑的产品或者这样的缺陷是可 接受的。第三节第三节 脆化（脆化（BrittlenessBrittleness）什么是的脆化什么是的脆化? ?脆化的产品有破裂或者折断的趋势。材料退化而使其分子链变短导致脆化产生 (分子量变 小) 。 结果, 产品的物理完整性比一般的小得多。 图 1 .裂解的产品容易脆化和破裂。 脆化的原因脆化的原因 同样的原因还会产生其

8、它缺陷：同样的原因还会产生其它缺陷：由材料裂解导致脆化 黑斑点/ 黑条纹 不恰当的干燥条件 烧焦 不恰当温度设置 变色 不恰当流道及浇口 不恰当成型机 熔接线 解决对策解决对策1 1调整材料准备过程条件调整材料准备过程条件 （1）在成型前设置恰当干燥条件 过度的干燥或过高的干燥温度会导致材料的脆化例如几天的干燥。过分的干燥会将塑- 4 - 料中的易挥发的成分挥发掉或者使它变得更敏感,分子重量减少会使这个材料裂解。 材料 供给商能够为专门材料提供最佳条件干燥条件。 （2）减少二次材料。太多的二次料会导致产品脆化。 （3）不适宜的处理会将高强度材料变成低强度材料, 低强度材料更易于脆化。 改变型设

9、计。 2 2扩大流道及浇口扩大流道及浇口 （1）局限性的浇口，流道甚至产品设计会导致额外的剪切热，使材料加热过渡而裂解。 （2）选择一个恰当成型机 为了得到更好的熔胶温度就要找到恰当的成型机。材料供给商能够提供正确的成型机信息 来避免不恰当或过高的加热温度而导致材料裂解。 3 3调整成型条件调整成型条件 （1）降低料筒温度和喷嘴的温度。 如果料筒温度和喷嘴温度太高, 料筒中的材料过分加热, 导致材料裂解。 降低背压, 螺杆转速, 或者注射的速度以及剪切热等会导致材料裂解的条件。 （2）如果熔接线很明显，可以在保证材料不因过热而裂解的前提下，最大限度的提高成型 温度和注塑压力。 第四节第四节 烧

10、焦（烧焦（BurnBurn Marks)Marks)什么是烧焦？什么是烧焦？烧焦是在最后填充区和空气聚集区出现的小黑斑。 外形 1 .烧焦.烧焦的原因：烧焦的原因：1.1.排气不良排气不良 如果注射速度或者注射压力太高, 浇注系统和模穴中的空气不能在短时间内排出，就 会产生烧焦现象。 当流长过长时，排气不良，会出现气泡。然而，当压力和温度过高时， 就会导致材料裂解，在最后填充区和难于成型区产生烧焦现象。 2.2.材料裂解材料裂解 裂解的材料随熔胶流动，最后出现在排气槽附近或成品表面而产生烧焦现象。 引起材料裂解的原因有: 1).熔胶温度过高 2).螺杆转速过高错误的温度设置，热感应片及温控系统

11、的故障。 如果在成型期间螺杆速度太高, 产生过多的摩擦热,使材料裂解。 3).流动路径不畅 过小的主流道，分流道，浇口,会给熔胶带来额外的剪切热，使材料过分加热, 产生材料裂 解。 - 5 - 同样的原因还会导致其它缺陷：同样的原因还会导致其它缺陷：黑斑/黑条纹、脆化、变色解决对策解决对策1.1.改变模具设计改变模具设计 1).设置充分的排气系统。 在最后填充区和难于成型区的排气尤其重要。推荐排气孔尺寸结晶性塑料是 0.025 毫 米 ( 0.001 英吋), 非结晶性塑料是0.038 毫米 ( 0.0015 英吋)。 2).增加浇注系统（包括主流道，分流道，浇口）尺寸。 过小的主流道，分流道

12、，浇口,会给熔胶带来额外的剪切热，使材料过分加热, 产生材料裂 解。 2.2.调整成型条件调整成型条件 通过避免在成型过程中产生附加热来减小烧焦的可能性: 1).减小注射压力。 2).减小注射速度。 3).减小螺杆旋转速度。 4).减小料筒温度。 5).检查料筒和喷嘴上加热片，校准热感应片。第五节第五节 表面剥离（表面剥离（DelaminationDelamination）什么是表面剥离什么是表面剥离? ?表面剥离是成品表面成片状薄层裂痕的现象。 图1 .成品表面剥离现象。表面剥离的原因表面剥离的原因引起表面剥离的原因, 包括: 1.不可兼容的材料一起混合使用。 2.成型时使用的材料种类过多。

13、 3.熔胶温度过低。 4.材料湿度过大。 5.流道及浇口不顺畅。 解决对策解决对策1.1.调整材料准备过程条件。调整材料准备过程条件。 在成型过程中避免使用过多的回收料。 2.2.改良模具设计。改良模具设计。 使流道及浇口顺畅。 锋利角落会使熔胶分流而导致表面剥离发生。 3.3.调整成型条件。调整成型条件。 1).避免使用超出材料供货商提供的合理成型条件。 超出材料供货商提供的成型条件会导致表面剥离的发生。你必须修正顶出系统来排除解- 6 - 决这些缺陷。 2).特殊材料在成型前必须根据干燥说明书来干燥。 3).材料湿度过度会导致产品发生表面剥离。 4).提高料筒温度和成型的温度。 如果熔胶温

14、度太低, 形成材料不能熔合在一起而彼此分层,当受到外力作用时就会龟裂。第六节第六节 尺寸变化（尺寸变化（DimensionalDimensional VariationVariation）什么是尺寸变化什么是尺寸变化? ?尺度变化(变体)是在成型条件相同的情况下，不同批次或不同产品间存在的尺寸差异。图1 .尺度变化(变体)是产品不可预料的变化。 引起尺寸变化的原因引起尺寸变化的原因: :引起尺寸变化的原因： 成型机控制不稳定 狭窄的成型条件 不当的成型条件设置 节流阀破损，老化 材料性质不稳定解决对策解决对策1.1.改善成型前的材料准备过程条件改善成型前的材料准备过程条件 1).材料供货商提供

15、的材料性质不稳定会导致成批产品的尺寸变化。 2).如果材料太湿，材料要进行干燥。 3).限制回收料在原料中的百分比。 不规则粒子能够使熔胶分层, 引起不稳定的产品分尺度变化(变体)。 2.2.改变模具设计部分改变模具设计部分 1).如果产品在成型后弯曲变形需要调整浇注系统。 2).为不同的材料设计不同的浇注系统。 用计算机仿真成型来优化浇注系统以使熔胶能顺畅的进入模穴。 3.3.更换成型机部件更换成型机部件 1).如果节流阀破损或过旧，需要更换节流阀。 2).如果熔胶温度不稳定需要更换加热片和热感应片。 4.4.调整成型条件调整成型条件 1).增加注射和保压压力，确保在填充过程和保压过程将材料送入模腔。 2).增加注射和保压时间,确保填充过程和保压过程将材料送入模腔。 3).确信成型温度甚至是检查冷却系统。 4).在整个成型过程调节适当的螺杆计量，注射量，螺杆转速，背压等。 第七节第七节 鱼眼（鱼眼（FishFish EyesEyes）什么是鱼眼什么是鱼眼? ?- 7 - 鱼眼是未熔融的塑料随熔胶一起进入模具后出现在成品表面而形成的表面缺陷。 图1。熔胶中混