注塑缺陷及解决方案

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1、包风、包风(air traps)是指熔胶波前将模穴内的空气包覆，它发生在熔胶波前从不同方向的 汇流，或是空气无法从排气孔或镶埋件之缝隙逃逸的情况。包风通常发生在最后充填的区域， 假如这些区域的排气孔太小或者没有排气孔，就会造成包风，使塑件内部产生空洞或气泡、 塑件短射或是表面瑕疵。另外，塑件肉厚差异大时，熔胶倾向于往厚区流动而造成竞流效应 (race-tracking effect)，这也是造成包风的主要原因，要消除包风可以降低射出速度，以 改变充填模式；或者改变排气孔位置、加大排气孔尺寸。由于竞流效应所造的包风可以藉由 改变塑件肉厚此例或改变排气孔位置加以改善排气问题。包风的改善方法说明如下

2、：(1) 变更塑件设计：缩减肉厚比例，可以减低熔胶的竞流效应。(2) 应变更模具设计：将排气孔设置在适当的位置就可以改善排气。排气孔通常设在最 后充饱的区域，例如模具与模具交接处、分模面、镶埋件与模壁之间、顶针及模具滑块的位 置。重新设计浇口和熔胶传送系统可以改变充填模式，使最后充填区域落在适当的排气孔位 置。此外，应确定有足够大的排气孔，足以让充填时的空气逃逸；但是也要小心排气孔不能 太大而造成毛边。建议的排气孔尺寸，结晶性塑料为0.025厘米(0.001英口寸)，不定形塑 料为0.038厘米(0.0015英口寸)。浇口位置不当，浇口位置不当时，塑流有可能包抄空气或 气体，形成积风。更改浇口

3、位置，可以改变充填模式，包风有可能避免。(3) 调整成形条件：高射出速度会导致喷射流，造成包风。使用较低的射出速度可以让 空气有充足的时间逃逸。二、短射(充填不足)短射(short shot)是熔胶无法充满整个模穴的现象，特别是薄肉区或流动路径的末端区 域。任何会增加熔胶流动阻力，或是妨碍足量塑料流入模穴的因素，都可能造成短射，包括:(1) 成品与模具因素： 肉厚过薄或者流动长度过长(L/t比太高)塑件肉厚过薄常是造成短射的主因，因为薄壁区域流动阻力大，塑料流动容易发生迟滞现象，模具冷却效应明确，因此容易发生短射问题。一般可用塑件的L/T的比为其成型性(Moldability)的度量： L/1

4、比0-100：容易成型的厚壁件(Heavy-Walled Part)，肉厚2mm。成型周期20s以上； L/1比100-200：大部分塑件，容易成型； L/t比200-300：不易成型的薄壁件(Thin-Walled Part)，肉厚1mm，成型周期在10s 以下； L/t比在300以上：相当不易成型的超薄件，需要特殊设备。筮件平均再縻.升浇q 呈先土甚刑喝展M 碰融 La L tt- . . 墨件L7t比的尼芸及带患窦料死待 5 比统图位LJt LbLDPE275300HDPE225-250PE250-29Q (150MFa1Q014a SDlVlPaiPP200C120MPa240-275

5、*PS(GP)290-3DQ (如MP白) 240-25Q*20022QABS175-190ASPQM11 Q-21 (1 aOMFa)1 40*Nylon200-360 (9DhdPaJ1 5士PMMA1 30-150PC12010013口蟋知 Q0-13D on MEa)1 QO-13D*碰假PVC130-17Q (130MFa1 QO-14a (9Dk1Pa)70-11 (7DMPa)1口口士200200 (9DlVlPaJ1(7DMPa):不同文献值 流道太长或者浇口尺寸太小，过度磨损压力流道系统设计不良使流动长度过长，流道或浇口尺寸太小造成过度射压损耗，都有可能造成 短射。可以利用C

6、AE分析找出流道设计参数对短射的影响，从而提出相应对策：重新设计流道，缩短注道口到模穴流程(Flow Path)距离；加大主、分流道尺寸以及浇口尺寸，避免射压损耗过距(一般流道损耗压力降应控制在20%以下)；改变流道截面积，尽量采用圆形、梯形等效率Efficiency)较高的流道形状，避免采用 半圆形流道。 浇口数目不足或者位置不当对于大件或者流动长度较长的塑件往往要采用多点进浇(Multiple Gating)，以避免单一浇 口流程过长造成短射；浇口数目药适当选择，避免单一浇口塑料流程过长造成短射；将进浇点放在容易排料、不易封口的位置，通常是塑件肉厚较厚处；应注意流动平衡，令各浇口贡献的流动

7、区域相当。 浇口堵塞有时会因为流道或者浇口被塑料冷渣堵塞而造成短射。其处理方法为：射嘴加过滤网或者过滤器，避免未熔融塑料进入模穴；多次射出后检查浇口通路是否顺畅；注意浇口尺寸设计是否过小造成提早固化封口；采用热浇道(Hot Runner) 冷料井设计不良冷料井(Cold Slug Well)未能发生作用，容纳起始塑料波前所带来的冷料，因而是冷料直接进入模穴中妨碍流动。其处理方法为：增加冷料井、流道延伸部(Runner Extension)；加大冷料井尺寸；使用内热式注嘴及注道(Internally Heated Nozzle and Sprue) 模具排气不良造成流动阻力塑料充填排气不良造成在

8、波前位置产生包风空气背压(Back Pressure of Entrapped Air) 而使流动阻力增加，不仅造成充填困难、短射，同时容易产生烧焦裂化的现象。避免排气 不良的处理方法：在模穴转角处及深凹处，需合理安排顶出销(Ejector Pin)、镶块，以利用缝隙充分排气； 增设顶出销以利用间隙排气；在分模面上加工排气槽；在较深的凹穴部分将整体模具改成镶块；排气孔应设于成型塑料最后充填位置，避免包风(Air Trap)而造成短射，排气间隙以不 发生毛边溢料为原则，与塑料种类有关；模穴内抽真空；降低射速，让空气来得及逃逸；降低锁模力，提供逃气间隙；降低模温，避免模具膨胀使逃气间隙变小。(2)

9、 机台及成型条件因素 射出量不足射出量不足需要检查给料漏斗是否正常、进料遭异物阻塞、止回阀磨耗外，通常是源于对射 出机的塑化能力(Plasticzation Capacity)不足，无法达到实际需求射出量(Shot Capacity)。主因是对射出机设备能力估算过高。处理方法为： 更换射出量较大(吨数较高)的机台； 增加螺杆前进时间； 射嘴阻力过大 锁模力不足，造成毛边-短射锁模力不足时，射出过程中射压会造成动模面稍微后退而产生毛边，使壁厚增加造成缺料而 引发短射。处理方法为：加大锁模力，可以用CAE分析预测所需要锁模力大小；检查模具公差以及平整度。 射压过低，压力无法克服模内压射压设定过低，

10、在充填过程中无法克服模穴流动阻力所产生的模穴背压Cavity Pressure) 而造成无法饱模的现象。另一方面，射压过低，也会使塑料无法渗透到模具角落或者深肋处， 造成与模具贴合性欠佳，产品尺寸因而无法顺利完成。在充填过程中，可将射压设定较高， 以保证塑料依设定行程(流量)填模，避免短射现象。尝试增加射出压力，但是不得超出射 出机的规格，以免损害机器的油压系统，一般都限制操作压力为最大射出压力的70-85%。 亦不得因为太高的射出压力而造成毛边。 射速过慢，冷却快而黏度高造成流动阻力变大射速过慢或充填时间过长，造成冷却效果明显，料温下降而使塑料黏度升高，流动性变差； 同时剪切率低而使塑料黏度

11、过高，均有可能造成短射问题。通常将射出时间缩短或提高射速 是克服端射最有效而经济的方法。 料筒温度/模温过低，使得黏度较高造成料温过低，黏度太高而难以流动，在进入模穴时容易因冷却而发生固化短射的现象。提 高料温对于黏度/温度敏感性的塑料效果相当有效。应注意塑料种类与成型温度范围以确保 流动性良好，避免短射发生。提高模温设定、对冷却液节流Throttle)或改变冷却水循环 路径也有部分效果。但过高料温设定应注意裂解以及成型周期增长的负面因素。一般料筒温 度设定应该高于塑料的不流动温度5-25C，视塑料种类而定。塑料的不流动温度(No-Flow Temperature)定义做塑料在固定荷载(通常为

12、50MPa)及阻力下，不会继续流动的最高温 度，也就是滞留温度，是流动温度的截止点。三、毛边毛边(flash)指在模具的不连续处(通常是分模面、排气孔、排气顶针、滑动机构等)过 量充填造成塑料外溢的瑕疵。造成毛边的原因包括：(1) 锁模力太低：射出机锁模力太低，不足以维持成形制程的模板紧闭，会发生毛边；(2) 模具有缝隙：假如模具结构变形、分模面不够密合、机器规格不当、成形条件不当、 分模面卡料等因素都可能造成分模面接触不完全，造成毛边；(3) 成形条件：熔胶温度太高或射出压力太高等造成熔胶流动性过高的不当成形条件都会 造成毛边；(4) 不当的排气：设计不当和不良的排气系统、或是太深的排气系统

13、都会造成毛边；(5) 塑料计量过多：塑料计量过多，过量的熔胶被挤入模穴，模板有可能被模穴内的高压 撑开，熔胶溢出，产生毛边。(6) 滞留时间太长或太短：塑料在料管或和热浇道中滞留时间太长，会使得塑胶变稀，熔 胶容易渗入模穴各处的间隙，产生毛边。停留时间太短，熔胶温度太低，熔胶太稠，须高压 才能填模，模板有可能撑开，熔胶溢出，产生毛边。改善塑件发生毛边方法说明如下：(1) 调整模具设定：检查模具的对准和模板的翘曲变形。确定模具有适当的排气孔。模具 的公、母模不能对齐或密合性不佳都会造成毛边，必须正确密闭地安装设定模具。铣削模面， 使得模穴周围能够维持足够的密合压力。假如成形时造成模板变形，应增加

14、支撑柱块或加厚 模板，以防止模板变形。清理模面，分模面有未清理干净的塑料会造成模具无法密合，产生 毛边。检查适当的排气孔尺寸。(2) 调整机器设定：检查射出机的锁模力规格与设定。当机器有足够的锁模力容量，就应 调高锁模力。当机器的锁模力不足时，就应提高射出机规格。(3) 调整成形条件：假如熔胶温度太高，可能因为太低的黏滞性而在模板之间溢料，可以 观察喷嘴的滴料(droop)情况来判断。减低充填行程的长度，可以降低射出量。加长射出时间 或者降低射出速度。应该降低充填速度，特别是降低接近充填完成时的充填速度，可能改善 毛边。降低射出压力和降低保压压力，可以减低需求之锁模力。降低料筒温度和喷嘴温度，

15、 因为太高的熔胶温度会降低塑料的黏度，造成较稀薄的熔胶层，可能发生毛边。也应注意： 避免使用太低的熔胶温度，以至于需要更高的射出压力而产生毛边。四、凹陷与气孔凹陷(sink marks)是指塑料的射出量低于模穴容积，造成塑件表面局部下陷，一般发生在 塑件的厚肉区，或者是肋、凸毂、内圆角之相接平面上。气孔(voids)是成品内部的真空气泡。 发生凹陷和气孔是因为塑件冷却时，在厚肉区局部收缩，而且没有补偿足够的塑料。另外， 因为散热不平均等因素，在与肋或外突特征相接平面之另一侧常常发生凹陷。造成凹陷与气 孔的制程因素包括：射出压力和保压压力太低、保压时间太短或冷却时间太短、熔胶温度太 高或模具温度太高、局部的几何特征。当外侧的材料冷却与凝固之后，塑料内层开始冷却，塑料收缩导致表层塑料向内拉，因 而造成凹陷。假如表层的刚性够强，譬如使用工程塑料，则表层凹陷可能被内层的气泡取代。改善塑件凹陷的方法说明如下：(1) 变更塑件设计：一般而言，粗厚件易产生凹痕。修改设计的塑件厚度，将厚度变化 最小化。添