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1、注塑生产中塑料成型的缺陷及产生的原因注塑生产中塑料成型的缺陷及产生的原因成型 132 李宜东 130616207一、注塑成型技术注塑成型技术注塑成型又称注射模塑成型，它是一种注射兼模塑的成型方法。注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。通用注塑方法是将聚合物组分的粒料或粉料放入注塑机的料筒内，经过加热、压缩、剪切、混合和输送作用，使物料进行均化和熔融，这一过程又称塑化。然后再借助于柱塞或螺杆向熔化好的聚合物熔体施加压力， 则
2、高温熔体便通过料筒前面的喷嘴和模具的浇道系统射入预先闭合好的低温模腔中，再经过冷却定型就可开启模具，顶出制品，得到具有一定几何形状和精度的塑料制品。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。二、注塑产品缺陷产生原因及处理方法二、注塑产品缺陷产生原因及处理方法注射成型加工过程是一个涉及材料、模具、注射机、成型工艺等多方面因素的复杂加工流程。注射成型制品缺陷的出现在所难免，于是， 寻求缺陷产生的内在机理以及预测制品可能产生缺陷的位置和种类， 并用于指导模具设计和制订更为合理的工艺操作条件就显得尤为重要。注射成型制品常见缺陷具体可分为两大类：注射成型制品常见缺陷具体可分为两大类：1.
3、外观问题类：包括欠注、飞边、充填不平衡、缩痕缩孔、熔接痕、波流痕、喷射痕、浇口晕、焦痕、气泡、银纹、色差、白化、龟裂、表面浮纤、翘曲变形等；2.性能问题类：脆化、残余应力、尺寸不稳定、超重欠重即重量重复精度差等。1.欠注欠注又称短射、充填不足，是指料流末端出现部分不完整现象或一模多腔中一部分填充不满，特别是薄壁区或流动路径的末端区域。形成原因形成原因：材料：材料：1.材料流动性不好； 2.润滑剂过多或材料中有异物。模具模具：1.流道过小、 过薄或过长； 2.制品结构复杂， 转折多， 局部断面很薄；3.浇口位置或形式不当，数量不足； 4.模具型腔排气不良； 5.制品为一模多腔，充填不平衡。注塑机
4、注塑机：1.注射机选型不当，塑化容量不足； 2.进料处遭异物阻塞； 3.喷嘴与主流道入口配合不良。工艺：工艺：1.注射量不足； 2.熔体温度、模具温度过低； 3.注射速度过慢，注射压力过低。2.2.飞边飞边飞边指在模具不连续处（通常是分型面、排气孔、排气顶针、滑动机构等）过量充填造成的塑料外溢料，又称溢料、溢边、披锋等。飞边发生的情况有两种，一种是制品未充满发生飞边，一种是制品充满后发生飞边。形成原因：形成原因：材料：材料：塑料粘度过高或过低都可能出现飞边， 吸水性强的塑料或对水敏感的塑料在高温下会大幅度的降低流动粘度，增加飞边的可能性。塑料粘度过高，则流动阻力增大，产生大的背压使型腔压力提高
5、，造成锁模力不足而产生飞边。模具：模具：1.模具分型面精度差，活动模板（如中板）变形翘曲； 2.分型面上沾有异物或模板周边有凸出的毛刺；3.模具设计不合理，模具型腔的开设位置过偏，会令注射时模具单边发生张力，引起飞边；4.模具刚度不足。注塑机：注塑机：1.注塑机锁模力不足； 2.合模装置调节不佳，肘杆机构没有伸直，导致合模不均衡； 3.模具平行度不佳，或装得不平行，或模板不平行，或拉杆受力分布不均、变形不均。工艺：工艺：1.注射压力过高或注射速度过快； 2.注射量过大；3.熔体或模具温度过高； 4.锁模力设定过低；5.保压压力过高，速度压力切换过迟。3、充填不平衡、充填不平衡实际注塑成型常用一
6、模多腔生产塑料制品，以提高生产效率。一模多腔常会发生充填不平衡现象， 以下分别介绍多型腔充填不平衡和单型腔多浇口充填不平衡。多型腔充填不平衡多型腔充填不平衡根据多型腔模具的几何布局, 其浇注系统分为平衡布置和非平衡布置两类。非平衡布置浇注系统需人工平衡, 即在成形工艺参数一定的情况下, 通过调整流道和浇口尺寸使熔体同时充满各型腔, 达到充填平衡。 对于平衡布置的浇注系统, 熔体到各型腔的流动距离相等, 即各型腔是几何对称的, 如果忽略制造误差, 则充填过程应是自然平衡的, 即不论成形条件如何变化, 各型腔均应同时充满。 但实际情况并不是这样, 而经常是内部靠近主流道的型腔先充满。根据多型腔模具
7、的几何布局, 其浇注系统分为平衡布置和非平衡布置两类。非平衡布置浇注系统需人工平衡, 即在成形工艺参数一定的情况下, 通过调整流道和浇口尺寸使熔体同时充满各型腔, 达到充填平衡。对于平衡布置的浇注系统, 熔体到各型腔的流动距离相等, 即各型腔是几何对称的, 如果忽略制造误差, 则充填过程应是自然平衡的, 即不论成形条件如何变化, 各型腔均应同时充满。 但实际情况并不是这样, 而经常是内部靠近主流道的型腔先充满。单型腔内充填不平衡单型腔内充填不平衡当制品采用多个浇口时， 由于浇口的布置形式也会在型腔内产生充填不平衡现象。4、缩痕、缩孔、缩痕、缩孔缩痕为制品表面的局部塌陷，又称凹痕、缩坑、沉降斑，
8、缩孔即制品内部的空洞。形成原因：形成原因：材料：材料：收缩率过大。模具模具：1.制品设计不合理，制品壁厚过大或不均匀； 2.浇口位置不合理；合理； 3.浇口过小；4.模具冷却不均匀。注塑机：1.止逆环、螺杆或柱塞磨损严重，注射压力无法传至型腔导致供料不足；2.注射及保压时熔料发生漏流，降低了充模压力和料量，造成供料不足。.工艺工艺：1.熔体温度过高，则壁厚处、加强筋处或突起处背面容易出现缩痕， 因为容易冷却的地方先固化， 物料会朝难以冷却的部分流动；因此尽量将缩痕控制在不影响制品品质的位置。 如果通过降低熔体温度来减小制品的缩痕，但势必会带来注射压力的增加； 2.注射时间过短或保压时间过短，浇
9、口未固化时，保压就结束了；3.注射压力或保压压力过低； 4.注射速度过快；5.塑料注射量不足且没有进行足够的补缩。5、熔接痕、熔接痕又称熔接线、熔接缝，熔接痕不仅使塑件的外观质量受到影响，而且使塑件的力学性能如冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率等受到不同程度的影响。形成原因：形成原因：材料：材料：物料流动性不好，熔体前锋愈流愈慢，愈流愈冷，当熔接线形成时，熔体前锋的温度已经下降得很低了，造成结合不良，此时会产生明显的熔接痕。模具模具：1.浇口尺寸或位置不合理；2.排气不良或没有排气孔; 3.制品壁厚过小或差异过大；4.嵌件位置不当；5.制品设计不合理，波前汇合角过小。工艺：工艺：1.料筒、喷嘴温度
10、设定过低；2.背压设定不足;3.注射压力或注射速度过低； 4.锁模力过大造成排气不良；5.模具温度过低或熔体汇合处模温过低。6、喷射痕、喷射痕喷射痕又称喷流纹，是从浇口沿着流动方向，弯曲如蛇行一样的痕迹。当熔融物料高速流过喷嘴、流道或浇口等狭窄的区域后，突然进入开放的、 相对较宽的区域。 熔体沿着流动方向弯曲如蛇一样前进，与模具表面接触后迅速冷却。 如果这部分材料不能与后续进入型腔的树脂很好的融合，就在制品上造成了明显的喷流纹。形成原因：形成原因：制品结构： 制品壁厚相差过大，熔体由薄处快速的流向厚处，会使流动不稳，可能产生喷射。模具模具：1.浇口位置与类型设计不合理，尺寸过小； 2.流道尺寸
11、过小； 3.浇口至型腔，断面积突然增大，流动不稳，容易产生喷射。工艺：工艺：1.注射速度过大； 2.注射压力过大； 3.熔体温度、模具温度过低。7、波流痕、波流痕流痕一般分为波流痕和喷射流痕，流痕又称流纹，波纹，震纹，是注塑制品上呈波浪状的表面缺陷。当速度压力切换过早，保压参数不合理时，熔体在速度压力切换之后发生滞流，流动缓慢，料流前锋温度下降过多，产生流痕。波流痕的产生是由于熔体充模时温度高的熔体遇到温度低的模具型腔壁而形成很硬的壳,壳层受到熔体流动力的作用,时而脱离型腔表面而造成冷却不一致所致。形成原因：形成原因：材料材料：1.物料的流动性不良；2.成型润滑剂选择不当。模具：模具：1.流道
12、或浇口过小，注射速度快时，剪切速率和剪切应力大，熔体流动不稳，注射速度慢时，熔体前沿推进缓慢，固化层延伸到前沿，阻止前沿的喷泉流将塑料连续性的卷到模壁上，形成垂直流动方向的缩痕，制品表面形成波纹；2.冷料井过小，使得温度过低的物料进入型腔；3.排气不良；4.型腔内阻力过大。工艺工艺：1.物料在料筒中滞留时间过短，熔体温度低，无法将熔体压实，将型腔填满； 2.注射压力、保压压力不足； 3.料筒、喷嘴温度过低，使得物料难以流动； 4.注射速度过低，使得熔体在充填过程中温度下降过大。8、浇口晕、浇口晕浇口晕也称太阳斑，指浇口附近产生的圆圈状色变。产生原因：产生原因：1.模温太低；2.浇口太小或进胶处
13、型腔太薄。浇口断面积小或者制品壁厚过薄时，熔体剪切速率大，剪切应力增大，以致熔体分子破裂，产生浇口晕现象。9、焦痕、焦痕焦痕也称烧焦，烧伤，表现形式有黑斑、黑条，是制品表面的暗色、黑色小点或条纹。形成原因：形成原因：材料：材料：1.颗粒不均，且含有粉末； 2.原料中挥发物含量高；3.挥发性润滑剂、脱模剂用量过多； 4.杂质过多，再生料过多或受污染； 5.原料中混入黑色颜料。模具：模具：1.模具表面受到污染（油、油脂等异物）； 2.浇口过小或浇口位置不当；3.排气不良，流道系统中有死角；4.型腔局部阻力大，使料流汇合较慢造成排气困难。注塑机：注塑机：1.料筒未清洗干净；2.由于加热控制系统失控，
14、导致料筒过热造成分解变黑；3.由于螺杆或料筒的缺陷使熔料卡入而囤积，经受长时间固定加热造成分解；4.某些塑料如 ABS 在料筒内受到高热而交联焦化，在几乎维持原来颗粒形状情形下，难以熔融，被螺杆压破碎后夹带进入制件；5.料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止逆阀等部位造成树脂的滞流，分解变色后带入制品。工艺工艺：1.料筒、喷嘴温度过高； 2.注射压力或预塑背压过高； 3.注射速度过快或注射周期过长；4.螺杆转速过快，产生过热；5.料筒中熔融树脂停留时间过长，造成过热使原料分解。10、气泡、气泡又称气穴，气痕，气孔，可分为水泡和真空气泡两种，其中真空气泡的形成是由于一些厚壁制品其表面冷却较快，中心冷却较慢
15、，从而导致不均匀的体积收缩，进而在壁厚部分形成空洞。水泡的形成是由于塑料中的水分和气体在制品冷却过程中无法排除， 从而在制品内部形成气泡。形成原因：形成原因： .材料：材料：1.流动性较差； 2.塑料干燥不够，含有水分。模具模具:1.模具排气不良； 2.制品设计壁厚变化急剧，各部分冷却速度不同，容易产生气泡。制品：制品：壁厚差异大，制品壁厚差异大时，薄壁处熔体流动迟缓，熔体沿厚壁处快速超前，可能对型腔中气体进行包抄，形成气穴。工艺工艺：1. 塑化过程过快； 2.注射压力过小； 3.注射速度过大； 4.熔体温度过高； 5.模具温度过低11、银纹、银纹银纹也称为银线，银丝，是由于塑料中的空气或湿气
16、挥发，或者有异种塑料混入分解而烧焦，在制品表面形成的喷溅状的痕迹。当物料未进行充分干燥，吸收潮气，水分在熔体内蒸发成水蒸气。水蒸气在接近前沿时形成气泡，并逐渐膨胀，气泡到前沿时爆裂，并卷到型腔表面，被拉长成银色条纹状，形成制品表面条纹。形成原因：形成原因：材料：材料：1.原料可能混入水分或异种物料，或者没有进行很好的干燥；2.物料流动性不好，粘度过高。模具：模具：1.模温控制系統漏水； 2.模具表面形成凝結水，则物料充填入型腔后带来的热量将其蒸发，与熔融的原料融合即形成银纹；3.模具排气不良；4.冷料井过小，注射时冷却的原料被带入型腔，一部分会迅速冷却固化成薄层，由于生产初期模具温度较低常会出现此问题；5.浇口与流道过小或变形，由于充填速度过快，瞬间产生的摩擦可能会使温度急剧上升而造成物料分解。工艺：工艺：1.熔体温度过高物料分解；2.注射速度过快，压力过高； 3.保压时间过短；4.螺杆转速过快，塑化时剪切速率过大；5.物料停留时间过长造成部分过热分解；6.模具温度过低；7.注射时间过长，最先流入型腔内的原料温度较低，由于固化的结果，使挥发成分无法排除，尤其对温度敏感的原料，
