塑胶制品缺陷与设计注意事项.doc

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1、 - 16 - 塑胶制品缺陷与设计注意事项第一节 气泡（Air Traps）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，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,

2、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1.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.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.重新设计浇道系统 改变浇道系统能够改变充满模式, 其方法是让最后后充填区位于在恰当排气位置。 4.排气孔足够大 ,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

3、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.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。第二节 黑斑点/黑条纹(Black Speck/Black Streaks)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。 塑料的裂解材料因过分加热而裂解使成品产生黑

4、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1.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.改变模具设计1).清洁顶针和滑块。滑块和顶针上的

5、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.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

6、过热或温控系统有故障。4.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.清洁成型机由料筒或者螺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.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 脆化（Brittleness）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 同样的原因

7、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1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。 改变型设计。2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

8、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 烧焦（Burn Marks)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：1.排气不良如

9、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.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。 同样的原因还会导致其它缺陷：黑斑/黑

10、条纹、脆化、变色解决对策1.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，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.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 表面剥离（De

11、lamination）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。 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1.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.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.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决这些缺陷。 2).特殊

12、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 尺寸变化（Dimensional Variation）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：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1.改善成型前的材料准备过程条件1).材料供货商提供的材料性质不稳定会导致

13、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.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.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.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

14、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 鱼眼（Fish Eyes）什么是鱼眼?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。熔胶中混有未熔融的材料产生鱼眼。 产生鱼眼的原因:1.料筒温度过低如果料筒温度过低, 不能完全把材料熔化, 这些未熔融的材料混在熔胶中，最后出现在成品表面产生鱼眼。2.回收料加得过多回收料的形状和尺寸不规则，不利于排气，同时会引起流动不畅。 3.材料污染如果高熔度材料混到原材料里, 高熔度材料就会以小颗粒的形式存在，在成型时产生鱼眼。 4.低螺丝旋转速度和回的压力如果螺杆转速和背压太低,可能没有足够的摩擦加热在注射前将料筒中的材料完全熔化。 解决对策1. 调整材料准备过程条件添加回收料的比率取决于产品规格，如果回收料用允许，回收料可以占10%以上。单独地存储不同材料和并盖好容器的盖子，避免把不同材料混进来。 2. 适当调整成型条件材料供货商会提供不同材料成型的料筒温度, 背压力, 螺杆转速等相关信息。 如果按照材料供货商推荐的成型条件