塑膠件開裂問題探討

肖訓華

（深圳市寶慧和科技有限公司，廣東　深圳　518076）

塑膠件開裂問題探討

肖訓華

（深圳市寶慧和科技有限公司，廣東深圳518076）

PC+ABS、PC材料的塑膠件成型后，零件開裂是常見的現象，本文中從塑膠零件設計、制造、加工工藝控制等幾個方面對塑膠件開裂問題進行了探討。

塑膠件；開裂；探討

在PC+ABS、PC合金料成型的塑膠件上，很容易出現零件開裂的問題，沒有熱壓或者預埋的塑膠件，其塑膠柱或者應力集中的部位也會出現開裂現象；熱壓、預埋螺母后進一步加劇了應力集中情況，導致塑膠柱開裂嚴重。有時零件還在倉庫，有時裝配好了交付到客戶使用一段時間后出現塑膠柱開裂（如圖1）；出現開裂的原因比較復雜，控制起來無法簡單控制某一因素。本文經過實驗，總結出以下關鍵控制點，供設計工程師、模具工程師、注塑工程師以及SQA工程師參考。

圖1　塑料開裂圖片

1　塑膠件設計控制點

設計塑膠件時，必須對塑膠件流動阻力點進行圓滑。如塑膠柱的根部倒圓角；加強筋位根部倒圓角；流體其他拐彎的地方倒圓角。需要預埋或者熱壓螺母時要保證足夠壁厚。

必須對塑膠流動長度方向進行優化，避免流動方向過長，壓力損失過大，導致成型時注塑壓力過高、保壓過高。

材料的選擇； 推薦選擇SABIC的合金料更有保障。

2　模具設計和加工控制點

塑膠模具上柱子根部、筋位根部避免銳角，銳邊；熔接線避免在薄弱位置。

能用大水口的零件，避免用點水口?；蛘吒挠命c水口轉大水口。

水口的位置選擇盡可能均衡，避免某個方向流動過長。壓力損失大。

模具盡可能拋光，避免成型壓力過高。

3　塑膠件生產工藝參數控制點

3.1塑膠原料控制

推薦使用原廠抽粒料或原料加色種；不推薦外協廠用二次抽粒的方式配色。

控制塑膠原料的進料渠道，應從原料廠商的合格代理商處購買，并如實記錄膠料的進料日期以及相應包裝袋上的原料生產批次。對有追溯要求的物料可要求記錄零件注塑批次與 原料生產批次的對應關系。

3.2原料倉儲控制

原料應儲存于陰涼通風處。用卡板支撐，盡量不堆放在窗戶附近，避免暴曬和雨淋。

余料應該用原干凈包裝袋包裝且務必封口，并及時退庫管理。受到油脂污染后的膠料必須報廢處理。

對倉庫存儲的原料嚴格執行先進先出的原則，原料從原則上盡量在半年內就消耗并使用掉，以避免原料受環境因素導致材料性能下降。

3.3材料烘烤控制

優選抽濕烘干機烘料。

烘料的實際溫度嚴格按照相應材料規格書要求設定，并定期對相關干燥設備進行校準，以確認設定值是否可達到材料實際干燥范圍內。

烘料時，料筒內的膠?？偭勘仨毚笥诹贤踩萘康?0%。

料筒中間溫度需在2 h內達到推薦溫度。

特別注意：烘料溫度為料筒內膠粒中下部的實測膠料溫度，并以該溫度達到烘料溫度最低值開始計時。

3.4注塑機臺控制

盡量避免用過大的機臺來生產小零件。特別是開孔很多的前殼類零件，推薦采用最小可生產機臺來注塑，減短原料在炮筒停留時間，以此減少膠料的熱降解。

機臺選擇原則：一般要求是注塑量為溶膠量的30%~80%。如果注塑量較小，同時要控制射膠終點位置在10 mm 左右（機臺越大，數值越大），位置變化值控制在±1 mm。

盡量固定機臺生產，方便注塑參數的傳承及核查。

3.5模具溫度控制

按照運水圖來連接水管。

模具溫度參照規格書要求控制，根據具體應用可選擇偏上限或以試模參數為準。

根據模具特點，前后模溫度可有差異，但注意前后模溫差不超過10℃，同側模溫差 不超過5℃。

特別注意：以上模具溫度為實測模具表面溫度，測量點應分布均勻。這是控制塑膠開裂的關鍵工藝。

3.6炮筒熔體溫度控制

熔體溫度需要參照相應材料規格書推薦參數設置，并保證機臺溫度調節和檢測系統正常。必要時可射出膠料來實測熔體溫度。

在滿足產品質量要求的情況下，炮筒中后端的熔體溫度設置在推薦溫度值的下限區域。

長期停機時，料筒里的料不能使用（材料會熱降解）。（停機5 min以上，均要將料筒中的熔融的膠料射出，不能注入模具型腔內）

3.7注塑工藝參數控制

盡量固定機臺生產，注意批次間工藝的傳承，要求參數波動不得超過±8%，如有超過需經相關責任人審核方可生產。

在保證產品外觀情況下，注塑壓力和保壓壓力設置要低。

背壓的控制應保證螺桿轉速適中（45 r/min），避免螺桿高速旋轉而過度剪切膠料。

為檢查注塑工藝和機臺的穩定性，可選擇注塑中間段打走膠板3 件，要求一致性要好。熔接線應避開膠柱及受力位置。

4　生產過程檢驗方法及驗收標準

外力破壞檢測法可以用來檢測殘余應力、材料降解、熔接痕等隱性注塑缺陷導致結構變脆或強度變差的情況。比較敏感的部位一般是水口附近的結構、卡扣根部、卡扣頂部開孔處、止口部位等。可以用外力破壞水口附近的膠柱或者不連續的筋、卡扣根部或者頂部開口部位，如果脆斷，則說明有應力集中、材料降解或熔接痕等問題。針對空膠柱，用較鈍的鉗子在塑膠柱頂面靠下約3~7 mm 處進行一次擠壓，然后旋轉90°，再擠壓一次（每次擠壓操作使膠柱受壓方向的外徑縮小為原外徑的3/5~3/4 即可）。如果膠柱無裂紋、無層裂，則說明此項測試通過。如果膠柱出現一條以上裂紋，或者出現裂紋時帶有“嘣”的響聲現象，說明此項測試不通過，原材料有問題或生產工藝有嚴重缺陷。如果膠柱僅出現一條裂紋，則認為膠柱存在質量隱患，針對有質量隱患的零件，可通過老化的方法進行進一步驗證和確認。

本文通過實驗過程得到的總結，難免有不完整之處，希望給大家起到拋磚引玉的作用。

[1]塑料件圖像自動檢測的調節及分揀裝置[J]. 橡塑技術與裝備，2015,（08）:65~66.

[2]汪文忠. 塑料管材管件的檢測與應用[J]. 塑料制造，2016,（07）:58~59.

（R-03）

Discussion on cracking of plastic parts

TQ320.63

1009-797X(2016)20-0023-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.20.007

肖訓華（1968-），男，本科，工程師，主要從事電子設備結構設計。

2016-09-06