淺析塑料注塑成型常見問題與解決措施

林媛媛 張志琴

摘要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，在生產(chǎn)活動中對于塑料的需求量越來越高，塑料被廣泛應(yīng)用到汽車制造行業(yè)、建筑裝修行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)。在塑料的生產(chǎn)過程中，注塑成型是其中最為關(guān)鍵的一道生產(chǎn)工藝，直接決定了塑料制品的品質(zhì)，因此要重視注塑成型生產(chǎn)工藝，當(dāng)前我國的塑料制造中還存在一些問題，主要是注塑成型過程中對于溫度和壓力的控制不是很合理，容易導(dǎo)致塑料制品質(zhì)量問題。基于此，本文簡要介紹了塑料注塑成型常見問題及解決措施。

關(guān)鍵詞：塑料；注塑成型；常見問題；解決措施

引言

在塑料制品的制造過程中，要重視其品質(zhì)，合格的塑料制品可以給人們的生活帶來便利，但是有質(zhì)量瑕疵的塑料制品會影響生產(chǎn)企業(yè)的效益。因此要采取有效措施控制塑料產(chǎn)品質(zhì)量，其中最為關(guān)鍵的就是要在注塑成型工藝中控制好模具的溫度和壓力，針對當(dāng)前注塑成型中容易出現(xiàn)的問題，提前采取措施予以解決，保證塑料產(chǎn)品的質(zhì)量。

一、塑料的注塑成型方法簡介

1、注塑成型方法與特點

我國目前注塑成型的方法，屬熱塑塑料的注塑成型方法應(yīng)用最為廣泛。注塑成型法主要是通過溫度變化使熔融塑料逐漸進入到模具內(nèi)，依據(jù)模腔內(nèi)具體形狀逐漸形成相應(yīng)的制品，如果對于生產(chǎn)的制品沒有其他特殊要求，則注塑成型的制品就不需要進行再加工，該制品就是最后的成品。在注塑成型時，較為細小的一些部分都可完成加工，如果想制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品，就需在模具中應(yīng)用精密性注塑。常規(guī)的注塑成型法對于模具的具體要求，要求其同時滿足四個要素，即收縮量、尺寸、外形及精度，這些要素共同決定了制品的質(zhì)量，其中收縮量對于制品的質(zhì)量影響最大，細微的收縮量變化，會導(dǎo)致制品實際尺寸存在著較大的差異性[1]。因而，在精密性注塑時，需要重點把握收縮量這一關(guān)鍵要素。對注塑的精密性進行判斷時，應(yīng)當(dāng)從制品形位、表面的粗糙程度及尺寸的公差方面入手。注塑構(gòu)成、模具、設(shè)備、工藝技術(shù)等，都會與精密性注塑效果有著直接性影響。那么，就需精密性注塑過程中，對各方面因素予以充分考慮及分析，先將材料的種類確定好，再進行注塑機的合理選擇，并對濕度及溫度予以嚴格控制。

2、注塑模具構(gòu)成

塑料注塑成型主要是在壓力作用之下，把熔融塑料緩緩注入至模具內(nèi)，以降低溫度為主要操作手段進而形成塑料件。關(guān)于塑料注塑模具構(gòu)成，主要取決于注塑機模板安裝的具體位置，如果該模板為固定式，則屬于定模，而如果模板是移動的，就是動模。當(dāng)注塑機運行時，該動模會逐漸向定模靠近，一直到二者充分重合并形成型腔及澆注性系統(tǒng)[2]。開模時，定模會逐漸從動模內(nèi)分離，將機構(gòu)頂出，從模腔內(nèi)逐漸頂出塑件，從而注塑的制品就會順利完成該脫模的工序。我國目前較為常見的一些聚苯乙烯塑料就是利用機械化注塑機制作加工的。

二、塑料注塑成型工藝中常見問題

因為制品的質(zhì)量直接影響到企業(yè)的效益，而如果制品中存在缺陷，企業(yè)需要派工人進行返工，把制品粉碎后重新加工或者是直接報廢，這會提高企業(yè)的生產(chǎn)成本。而產(chǎn)品的質(zhì)量又直接地影響企業(yè)形象與誠信度，要把一切質(zhì)量問題解決在出廠前。而一般的一線工人只負責(zé)觀察塑料制品是否能正常脫模，面對塑料制品出現(xiàn)大批量的缺陷，他們無法糾正。所以為了提高生產(chǎn)效益，在工作人員發(fā)現(xiàn)制品缺陷后，要及時采取措施予以糾正，在后期的生產(chǎn)中，要不斷提升生產(chǎn)技術(shù)，避免類似問題的發(fā)生，給企業(yè)帶來更大的虧損。下面介紹幾種注塑制品常見質(zhì)量問題：

1、變形

（1）模具溫度太高，冷卻不足：首先考慮延長冷卻時間，檢查冷卻管道循環(huán)水是否正常運作。如果延長冷卻時間無法解決，就應(yīng)考慮模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計是否合理。在塑料制品橫截面積大或在澆注口等溫度較高的位置要設(shè)計比較集中的冷卻管道，而在容易冷卻的部位應(yīng)進行緩慢冷卻，盡量使塑料制品各部位冷卻均勻[3]。

（2）分子取向不均衡：塑化后的塑料被注射進入型腔內(nèi)，在型腔中流動的過程中，分子取向是不可避免的，但如果分子取向存在方向上的差異就容易導(dǎo)致塑料制品翹曲變形。如果在塑料制品發(fā)生分子取向不均衡后，再通過外力改變其翹曲變形的現(xiàn)狀，通常是只有短暫效果，基本是不見成效的。應(yīng)降低塑料溫度和模具溫度，并且結(jié)合使用熱處理方法，使塑料制品脫模后置于較高溫度保溫一段時間后再緩慢冷卻至室溫，這樣就可以極大地降低塑料制品內(nèi)的取向應(yīng)力。

（3）頂出位置、脫模斜度設(shè)計不良：如果頂出位置設(shè)計不合理，容易導(dǎo)致塑料制品脫模時受力不均而導(dǎo)致變形。而脫模斜度不夠及容易導(dǎo)致塑料制品脫模困難，同樣容易造成塑料制品變形。這種情況往往會伴隨塑料制品在頂針位置會出現(xiàn)表面發(fā)白的現(xiàn)象。所以在塑料制品設(shè)計時較難脫模收縮較大的位置，需要增加頂針的數(shù)量及接觸面積（可考慮氣動推出設(shè)備），增加脫模斜度及邊緣的光滑度。

2、塑料制品表面有氣泡和銀紋

注塑工藝控制問題：首先料筒溫度過高或在料筒內(nèi)停留時間過長，需要降低料筒前段溫度或者改用較小規(guī)格注塑機，縮短原料塑化時間；其次螺桿背壓小，保壓壓力偏低或降溫固化時間短，應(yīng)該適當(dāng)提高螺桿背壓，保壓壓力和延遲冷卻時間；再次模具溫度偏低，塑化的塑料在沒有完成接觸到模具塑料表面馬上冷卻，就容易出現(xiàn)氣泡和銀紋[4]。

三、控制塑料注塑成型質(zhì)量的有效措施

1、控制注射流量

基于塑料分解的溫度及流動的溫度存在著較大的差異性，塑料的來源也有所不同，以至于塑料分解及流動的溫度也存在著較大的差異性。注射機種類對于塑料的塑化也會產(chǎn)生一定的影響，致使料筒的溫度選擇也有所不同。在熔料過程中，如果并未對噴嘴及料筒溫度予以控制，直通式的噴嘴就會出現(xiàn)流涎情況。而若想盡可能的防止此類情況出現(xiàn)，就需要把料筒溫度調(diào)整至最高的溫度范圍內(nèi)，相比較于噴嘴溫度稍高一些即可。

2、控制模塑的周期

所謂模塑的周期，主要是指以一次性注射模塑時所用的時間。模塑的周期長短對于設(shè)備實際的生產(chǎn)效率及使用壽命有著直接性影響，主要包含著設(shè)備的利用效率、自接性影響的勞動生產(chǎn)效率、成型的周期等。因而，在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)在保證質(zhì)量的同時，最大限度的將成型周期縮短。在該周期內(nèi)，冷卻及注射的時間最為重要，都與制品質(zhì)量有著較大的影響。注射時間內(nèi)，生產(chǎn)的充滿時間在3-5mm/s范圍內(nèi)[5]。若注射時間內(nèi)保壓的時間是對于型腔內(nèi)塑料的壓力時間。那么，在整個的注射時間內(nèi)它占有較大的比重。在澆口處熔料未封凍前，保壓的時間必然會對制品的尺寸產(chǎn)生影響。在一定程度上，保壓時間有著一定的惠值，其與主流道、模具及料溫都有著一定的關(guān)系，主流道、澆口的尺寸及工藝的條件等都處于正常狀態(tài)下。而冷卻的時間，主要是決定制品的厚度、模具的溫度及塑料的性能等。通常情況下，冷卻的時間應(yīng)當(dāng)控制在130mm/s范圍內(nèi)，最短為35mm/s左右，時間不宜過長。

結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前我國塑料注塑成型工藝中還存在一些不足，生產(chǎn)人員在面臨這些常見的質(zhì)量問題時，要深入分析，了解造成質(zhì)量缺陷的根本原因，然后結(jié)合注塑成型工藝方法采取合理措施予以拒絕，這樣才能不斷的提高塑料產(chǎn)品質(zhì)量，促進塑料在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，推動我國塑料行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1]盧可，張永恒.基于Moldflow的注塑成型模具翹曲分析及其優(yōu)化設(shè)計[J].輕工機械.2010（2）：9-13.

[2]黃薇，葛正浩，劉韋華.基于Moldflow的玩具汽車上蓋成型工藝分析[J].塑料.2013（1）：90-92.

[3]林權(quán).基于GA與MPI的顯示器面板注塑成型工藝多目標(biāo)優(yōu)化[J].聊城大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版.2015（1）：94-101.

[4]張友根.功能化注塑機的科學(xué)發(fā)展研究及自主創(chuàng)新[J].橡塑技術(shù)與裝備.2015（16）：10-33.

[5]王乾.基于Moldflow的多筋類塑料制品注塑成型參數(shù)優(yōu)化[J].輕工機械.2015（4）：87-89.

（作者單位：天津一汽豐田汽車有限公司）