薄壁注塑件外觀缺陷與解決研究

李宗磊 王佳喜

摘要：薄壁注塑件主要用于電氣設備的外殼裝飾，以此提高其美觀程度，但是薄壁注塑件大多存在一定的外觀缺陷，影響產品整體美觀程度。基于此，本文首先對薄壁注塑件的縮水、熔接痕、氣痕以及變形缺陷的形成原因進行概述，提出薄壁注塑件外觀缺陷的解決措施，希望對薄壁注塑件的質量提高提供參考。

關鍵詞：薄壁注塑件;外觀缺陷;解決措施

前言：現階段塑料加工中使用較廣的方法便是注塑成型，而薄壁注塑件質量會受到材料性能、模具結構、環境因素以及工藝參數方面的影響。在實際生產階段，由于成型工藝參數會直接對產品質量造成影響，出現不確定因素，因此通過優化工藝參數的方式來提高薄壁注塑件質量是非常重要的研究方向。

一、薄壁注塑件外觀缺陷形成原因

（一）薄壁注塑件縮水缺陷

不管是高分子注塑還是金屬鑄造的方式，薄壁注塑件都存在一定的縮水缺陷。對于薄壁注塑件而言，縮水主要是發生在產品壁厚較厚的部位。薄壁注塑件的縮水缺陷若是較為嚴重則會導致產品表面出現較為明顯的凹坑，不僅會對產品的外觀美觀程度產生影響，甚至若是缺陷位于產品中較為重要的裝配位置，還會造成薄壁注塑件強度下降以及產品使用壽命減少的問題。若是縮水缺陷比較輕微，盡管不會在薄壁注塑件產品表面形成凹坑，但在產品壁厚較厚的位置海上會形成下凹的痕跡，若是產品對外觀要求較高，則仍會降低產品性能。為了有效控制薄壁注塑件產品的縮水缺陷，合理進行產品結構設計是最為關鍵的操作。一般而言，家電外殼不同位置的壁厚應為均勻的，但在家電內部會存在一定結構特征（加強筋以及裝配螺釘柱等），這些結構特征的參數和結構交接部位產品壁厚之間的關系是直接決定縮水缺陷嚴重程度的主要原因。

（二）薄壁注塑件熔接痕缺陷

薄壁注塑件若是帶有穿透孔位，則其便具有熔接痕這一特征，其出現的主要原因是在注塑階段，模具中的若干股流料分流和匯合，由于匯合處流料溫度下降無法完全融合，使得流料無法熔接為一體而產生的熔接線（融合印跡）。熔接痕缺陷對于有強度要求的產品而言是指明的缺陷。熔接痕缺陷會使得產品力學性能降低，并且熔接痕越明顯，則產品力學性能越低。盡管現階段模塑技術已經可以最大程度地將流料進行融合，使產品的薄壁注塑件強度達到要求，但是產品表面存在的熔接線依舊是企業無法有效解決的外觀缺陷之一[1]。

（三）薄壁注塑件氣痕缺陷

在薄壁注塑件注塑階段，由于模具的局部區域出現膠口排氣、排氣不暢以及局位置壓力和溫度過高的問題，便可能導致產品這一部位的光滑程度和其他部位不同成為產品的氣痕缺陷。產品的氣痕缺陷多出現在進膠口附近。

二、薄壁注塑件外觀缺陷的解決措施

（一）縮水缺陷的解決措施

薄壁注塑件中容易發生縮水缺陷的結構還有螺釘柱。因此，在確保模具結構允許且具有足夠空間的前提下，可以通過側抽芯薄壁結構的方式，之后在薄壁架構上設置螺釘柱，以此防止薄壁注塑件縮水缺陷的發生。

此外，薄壁注塑件產品并不是全部符合上述設計，若是產品設計階段由于結構限制無法徹底避免出現縮水缺陷時，便需要選擇合適的進澆方式，將注塑壓力和保壓時間進行控制，進而控制縮水程度，消除嚴重縮水缺陷。并且，合理對產品整體結構進行設計，使產品內部結構可以盡量達到薄壁注塑件的結構設計要求，才能對薄壁注塑件的縮水缺陷進行有效地解決。

（二）熔接痕缺陷的解決措施

薄壁注塑件的熔接痕缺陷可以通過以下四種方式進行解決，第一種方法，通過利用模溫機將模具的溫度維持在恒定狀態，進而降低流料前部溫度，消除薄壁注塑件的熔接痕缺陷。這種方法較為簡單且應用效果較好，但是由于需要長時間將模具維持在較高的溫度，特別是模具溫度超過90攝氏度時，會導致模具使用壽命減少，所以，通常對模具使用模溫機加熱的最高溫度不能超過80攝氏度。第二種方法，設置合理的澆口位置，確保流料的分流次數最少，進而來減少薄壁注塑件的熔接痕數量，并且可以通過調整參數的方式，使熔接痕出現在薄壁注塑件產品不明顯的部位，降低熔接痕對產品外觀產生的影響。第三種方法，采取型腔局部加熱技術，即在開模時準確計算流料的會和位置，并在對應位置設置加熱設備，以此消除產品熔接痕缺陷。這種方法不需要進行全部型腔加熱，同時可以在局部位置安裝耐高溫鑲塊，進而提高模具的使用壽命，控制模具成本。第四種方法，采取順序閥熱流道注塑技術，即根據模具的結構對澆口位置以及進澆順序進行設計，最大程度地避免熔接痕缺陷。這種方法是現階段避免熔接痕缺陷較為有效的技術，但是由于熱流道需要潛伏式澆口，也就是在平面中間進行設置，所以在面積較大的薄壁注塑件中，容易在產品表面形成以澆口為中心的圓餅形狀的凹凸形變。此外，由于熱流道的成本高于普通模具，因此這種方法更多是應用在精密模具中。

（三）氣痕缺陷的解決措施

對薄壁注塑件產品進進膠口附近的氣痕缺陷，可以通過對注射速度、進膠口開度、原材料溫度以及排氣位置進行調整的方法進行消除。而對于排氣不暢導致的氣痕缺陷，除了可以通過改善排氣通道對氣痕缺陷進行調整外，還應在產品的前期設計中，對產品的結構進行合理設計，即在產品外觀允許下，盡量避免出現銳角拐角的特征，以此改善排氣順暢程度，避免氣痕缺陷產生[2]。

結束語：綜上所述，薄壁注塑件的外觀缺陷可能會出現在同一產品上，而這類綜合性的外觀缺陷產生的原因存在一定聯系，所以無法進行單獨處理。因此，需要對薄壁注塑件的缺陷問題產生原因進行綜合分析，通過對設備產生進行調整的方法來解決薄壁注塑件的缺陷問題，最大程度地降低缺陷問題對產品外觀產生的影響。

參考文獻：

[1]劉鋒，龐建軍，陳宇軒，丁明明.基于Taguchi與BPNN–PSO的薄壁注塑件翹曲變形優化[J].工程塑料應用，2021，49（02）：74-79.

[2]曹艷麗，范希營，郭永環，李春曉.采用RFR-GA算法的薄壁注塑件質量多目標優化[J].塑料工業，2021，49（01）：65-70+101.