塑料成形缺陷及分析

胡東升

摘 要：該文就注塑生產(chǎn)中常見的缺陷進行分析和歸納，并給出解決的方法。品質(zhì)優(yōu)良的塑件應(yīng)滿足以下六個方面的要求，即收縮率小，變形小，尺寸穩(wěn)定，沖擊強度高，耐開裂性好和表面光潔，這是最理想的要求，實際上塑件不能全部達到上述六個要求，還要考慮各種因素，確定塑件產(chǎn)品合格尺度。注塑過程中，由于注塑條件（如壓力、溫度、時間等）控制不當，膠料的變化以及模具損傷等原因引致塑件表面產(chǎn)生不同形式的缺陷，正確鑒別塑件的缺陷是做好品質(zhì)工作的基本要求。

關(guān)鍵詞：毛刺 成形不足 氣泡 凹陷 波紋 噴射紋 霧痕

中圖分類號：TQ32 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（a）-0127-02

塑料常見缺陷如缺料、溢料、飛邊、凹陷、氣孔、熔接痕、皺紋、翹曲與收縮、尺寸不穩(wěn)定等，往往是由成形工藝條件、塑件成形原材料選擇、模具總體設(shè)計等多種因素造成的。正確了解各種缺陷產(chǎn)生的原因及解決方法，有利于生產(chǎn)出質(zhì)量較高的塑件產(chǎn)品。

1 毛刺原因、解決方法

毛刺是成形作業(yè)中最惡劣的狀態(tài)，它的發(fā)生是由于熔融注塑樹脂從模具分型面上溢出而形成。當一件模具產(chǎn)生了毛刺，它就會非常牢固地在模具分型面上進行粘附，一旦進行鎖模，很可能會損傷模具的分型面，導(dǎo)致模具產(chǎn)生損傷后，周而復(fù)始的作業(yè)會在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生新的毛刺，不斷加劇模具損壞，最終導(dǎo)致模具的損壞。

①避免過高注射壓力。為了減少注射量、降低注射壓力，可以讓成型機在注射、保壓的切換位置形成動作，當注射壓力表顯示達到預(yù)先設(shè)定的峰值時，樹脂充填的過程已完成，將會切換到保壓壓力。而當充填完成后仍存在或增加較高注射壓力，就會在成形品內(nèi)部發(fā)生殘余應(yīng)力，導(dǎo)致毛刺的最終發(fā)生。②鎖模壓力設(shè)定。鎖模壓力調(diào)節(jié)閥可調(diào)節(jié)變更鎖模壓力，通常鎖模壓力設(shè)定為95%。③模具破壞、損傷。損傷或夾入異物的模具會讓分型面不能無縫貼合，這就引發(fā)大概率毛刺現(xiàn)象。模具保管也十分重要，模具的動、定模座板比較容易損傷、銹蝕。④妥善保管模具。成型機模具的安裝面，在模具裝入成型機前要進行檢查、并擦拭干凈。若發(fā)生銹蝕、敲打痕、凹痕，及時拆卸固模板、鎖模板，加工修理達標后再行安裝使用。⑤溫度與量的設(shè)定。通常情況下，加熱料筒的溫度過高、注射量過多，也會引起毛刺。值得注意的是，注射量一定要在逐漸增加時進行設(shè)定。

2 成形不足原因、解決方法

熔融樹脂尚未完全充滿模腔，此時已冷卻硬化而成形，這種缺陷叫做成形不足。缺陷引起原因及解決方案如下。

①成型機的注射壓力不足、熔融樹脂設(shè)定溫度較低。模腔排氣不良導(dǎo)致注射壓力增加，熔融樹脂設(shè)定溫度的增加而導(dǎo)致的失誤。解決方法：時刻注意分析、判斷成形時的狀況，實施變更減少注射速度等相關(guān)成形條件。②成型機注射量為最大值，成形壓力、成形溫度按常規(guī)設(shè)定無異常時，成形不足可通過更換實際注射量更大的成型機。③確認因磨損、逆環(huán)傷損而引起的樹脂逆流現(xiàn)象。需要加大熔融樹脂的注射量，若樹脂依舊在螺桿的頭端而終止，這種情況就是止逆環(huán)傷損，應(yīng)立即進行樹脂逆流的調(diào)查、檢修，及時更換新的止逆環(huán)。④當溫度過低時，熔融樹脂的粘度就會增大，其流動性將會變差，引發(fā)成形不足。 然而成形樹脂溫度的設(shè)定溫度仍以略低于成形要求為宜。因為過高的溫度會引起成形品收縮率的加大，達不到要求的成形精度。⑤模具引起成形不足。模具的主、分流道及澆口的通過面積較小，樹脂流動阻力加大，阻礙了樹脂的完整充填。⑥注射速度過慢導(dǎo)致毛刺。無法提高成形壓力時，一定概率引發(fā)成形不足。

3 氣泡原因、解決方法

成形品壁厚較大的部位易產(chǎn)生氣泡，形成原因與凹陷較為相似，只是所處位置不同。凹陷通常在成形品表面形成，而氣泡是一個個空洞，通常在成形品厚壁中間形成。上述一系列的發(fā)生原因都與模具的冷卻速度有著密切的關(guān)系。使用低溫模具成形時，成形品表面快速冷卻，成形品的收縮硬化由表及里逐步進行，中心最后收縮的部位因得不到熔融樹脂的補充而形成空洞，應(yīng)采取措施加強對模具成形時的溫度管理。

4 凹陷原因、解決方法

在成形品表面缺陷中，凹陷的發(fā)生是最為常見的。它形成的根本原因由成形品熱收縮而導(dǎo)致體積變化引起的，通常在成形品的壁厚部位形成了缺陷。 凹陷區(qū)別于成形不足，它是一種程度較輕、破壞較小的缺陷。它亦產(chǎn)生在一定場合，通常是保壓壓力不充分，而模腔又被熔融樹脂所充滿。所以在設(shè)定成形條件固定時，避免凹陷發(fā)生，較好方法就是提高保壓壓力。在這過程中，還應(yīng)特別注意樹脂逆流情況的發(fā)生，做好充分的防范工作。凹陷還有一個主要形成原因是澆口過小、模具溫度偏低，這樣的設(shè)定會使?jié)部诓课坏臉渲崆袄淠不搅吮弘A段，收縮部分就無法從澆口得到補充的熔融樹脂，最終導(dǎo)致凹陷的再次發(fā)生。針對這一類的問題，從擴大澆口、提高模具溫度2個方面著手可有效解決。

成形品一般凹陷部位有：①壁厚部位（模具溫度較高時）。②壁厚與壁薄的交接處。 ③壁厚超出5 mm時，凹陷概率加大。

5 波紋形成的原因及解決辦法

成形品表面形成的類似木材斷面年輪紋樣的波紋缺陷，在熔融樹脂一邊流入模腔就一邊開始硬化時發(fā)生。也有可能在注射過程或是保壓過程中發(fā)生。①提高注射速度，使模腔內(nèi)成形品均勻冷卻，此效果對消除波紋缺陷最為理想。②提高模具溫度，并稍提高熔融樹脂溫度。③提高注射壓力，延長保壓時間。④在噴嘴附近殘留有已硬化的樹脂（冷凝料）并流入模腔時，也會導(dǎo)致波紋發(fā)生。解決辦法是加大模具設(shè)計中的冷料穴尺寸，使冷凝料不能進入模腔。⑤噴嘴直徑、主流道、分流道的直徑過小時，也會產(chǎn)生波紋缺陷

6 噴射紋形成的原因及解決辦法

噴射紋是指成形品表面產(chǎn)生的細長線痕狀缺陷。①噴射紋常因熔融樹脂中含有冷凝料而多有發(fā)生，這可通過在模具上設(shè)置冷料穴來加以解決。②成形樹脂溫度、模具溫度過低時，也可發(fā)生噴射紋。③澆口位置開設(shè)不當時，也可引發(fā)噴射紋。

熔融樹脂在模腔內(nèi)最理想的充填方式是連續(xù)均勻不間斷地充填。如果澆口形狀不好，充填樹脂流動不均勻時，會在成形品表面產(chǎn)生拉絲狀缺陷。采用限制性澆口避免熔融樹脂從澆口直接沖擊模腔可解決此問題。④注射速度快時，最初高速射入的絲狀樹脂隨即被冷卻，與后續(xù)流入的樹脂存在溫度差時，則不能充分融合硬化，此時，降低注射速度即可解決。

7 表面霧痕形成的原因及解決辦法

①模腔表面不良以及過多使用脫模劑時會使成形品表面產(chǎn)生霧痕缺陷。如是模腔表面不良引起，研磨模腔表面。②由成型機引發(fā)的霧痕缺陷原因：注射速度過快，設(shè)定溫度過高等產(chǎn)生的過熱使樹脂分解而產(chǎn)生霧痕缺陷。模具溫度過低、樹脂干燥不充分時也會產(chǎn)生霧痕缺陷。

8 結(jié)語

（1）對塑料成型缺陷進行分析，找出導(dǎo)致缺陷的潛在原因，提出合理有效的改善措施。（2）注射成型是一個動態(tài)加工過程，其過程非常復(fù)雜，而又多因素耦合、相互作用，成型過程中每個因素都有很重要的影響，關(guān)乎著成型品的尺寸和質(zhì)量。

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