注塑工艺流程中常见缺陷的修正

2015-03-19杨琴文

产业与科技论坛 2015年1期

□ 杨琴文吴勇

一、注塑工艺流程分析

整个注塑工艺流程分为四个过程:塑料填充、保压、冷却及脱模，填充过程贯穿于模具闭合至模具型腔填充到95%为止，在保压过程中，注射螺杆仅能慢慢向前作微小移动，塑料的流动速度较为缓慢，此过程中塑料冷却加快，熔体粘度也迅速加快，同时模具型腔内阻力较大。冷却过程是整个工艺流程过程中较为重要的一部分，它占据着生产周期的70%，而且冷却过程中的冷却不均匀造成塑料制品的变形，所以优良的冷却系统对于缩短生产周期显得尤为重要。脱模常见的有两种，顶杆脱模和脱料板脱模，在脱模过程中，脱模时受力不均造成变形也是塑料制品常见的缺陷之一。

二、注塑过程中常见的塑件缺陷及修正

(一)填充不足。填充不足是注塑工艺中较为常见的一种缺陷，它是指熔融塑料未完全充满型腔就冷却固化为次品，没能得到目标制品的形状。可能的原因有:一是喷射嘴出口径太小导致冷料阻塞;二是流道中冷料井预留不足或不当;三是由于模具温度太低，塑料在某一特定压力下流动困难而导致塑料未填充满型腔就已冷掉，此种情况下，需在协调成本及生产上的实际需要的情况下，提高模具温度;四是由于螺杆与料筒磨损造成塑料熔融体的流失，而出现的充模量不足;五是成型品与注塑机匹配不当，可塑化能力或射出量不足。

(二)气泡。气泡是指由于熔融塑料未充分干燥，例如鼓风机干燥不彻底，导致塑料熔体内还残留水分，在成型过程中，受热分解产生气泡而形成的塑料熔体空洞的现象。大多时候发生在产品较厚的位置。可能形成的原因有:一是物料温度过高，塑料由于受热时间长，发生了降解;二是原料中含有水分或者易挥发的物质或者润滑剂过量;三是保压不充分;四是成形品的壁厚差大;五是离浇口的流动距离长。针对这五种可能的原因，改善措施当中核心点在于如何减少水分比例，尽可能排除气体。比如预先对塑料充分干燥，提高背压，尽可能让气体从桶侧排出。再如增强射出压力，加快射出速度;尽量使壁厚度要均匀，或者要使壁厚差不显著都能有效减少气泡产生的概率。

(三)毛边。熔融塑料流入分模面或侧向蕊型的对合面间隙时会发生毛边。形成的可能原因有:一是模具未充分接触喷嘴;二是当模具锁模力不足时，模具分模面有间隙，当高压情况下塑料熔体注塑入模具内腔时，熔体会经由此间隙流出，而形成飞边;三是模具导锁摩损，分模面偏移或模具安装板受损，导杆强度不足发生弯曲;四是成型品投影面过大或树脂(塑料)温度太高。针对产生的毛边现象，常见的改善对策如提高模具的锁模力，尽量避免模具分模面上间隙的产生。针对以上第一、三、四种情况，调整模具，修模显得尤为重要。

(四)塑料制品表面产生裂纹。塑料制品表面产生裂纹有两种，分别为破裂和龟裂。塑料制品表面形成的明显的裂痕称为破裂现象，塑料制品表面出现的呈毛发状裂纹为龟裂。对于塑料制品来讲，裂纹是影响塑料产使用性能的重要缺陷，可能导致的原因如:一是由于模具脱模不良，受力不均导致;二是塑料熔体过度充填时，由于注塑压力过大，导致塑料制品内部应力过大，在脱模时形成的裂纹现象。针对这两种原因，改善对策可有以下几种方法:一是为避免脱模不良所致的龟裂或破裂，模具设计时需考虑退模斜度，注意脱模部分设计，保证脱模阻力均匀，避免受力不均导致裂纹;二是针对过度填充导致的裂纹，此时应降低塑料熔体温度，降低塑料熔体的黏度，降低注塑压力，防止过度充填。

(五)流痕。成型过程中，由于先进入成型模具内的塑料熔融体冷却过快，后进入的材料与先进入的材料间会形成边界线，此种现象称为流痕。流痕对于制品表面的美观及使用性能都有影响，为避免流痕，可以采取以下措施。一是考虑提高材料温度，因为材料的黏度与温度成反比，温度越高，黏度越低，这样材料的流动性加强，可迅速填充，避免流痕现象的产生;二是如若模具设计时，浇口部附近设计有冷却水道，会导致此处塑料熔体温度急剧下降，冷却过快，也易造成流痕现象，此时需更改冷却水道位置。

(六)喷流痕。由于熔融体经浇口注塑进成型空间时成蛇形状，当冷却成型后在制品表面形成的不规则痕迹称为喷流痕。产生喷流痕的原因中，可重点考虑浇口的类型，有无设置足够的滞料部，通过改善浇口类型避免采用侧状浇口，提高模具的温度避免材料快速冷却，都能有效避免喷流痕产生。再者或可减慢熔融料的喷出速度。

(七)黑条。黑条指成型制品表面的黑色条纹。可能的原因有:一是塑料润滑剂不足时，摩擦生热导致分解;二是料管尺寸太大，熔融料滞留太久而引起的热分解;三是螺杆局部受损;四是螺杆塑粒咬入不良卷入过多空气。针对这些，可考虑以下对策:一是为减少摩擦生热导致的热分解现象，加入润滑剂;二是更换机台或更换较小螺杆;三是更换螺杆。

(八)熔合线。熔合线是熔融材料二道或二道以上合流的部分所形成的细线。可能产生的原因有:一是塑料熔融体的流动性差，先到的材料早已冷却固化，而后到的材料温度还较高，此时易在表面形成熔合线;二是塑料熔融体卷入空气或脱模剂等。针对这些情况，可采取的措施:一是在易发生熔合线处设置排气孔，有利于熔体内空气的排除;二是提高材料温度，增高模具温度，改善塑料熔融体的流动性，可有效减少熔合线的发生概率。

(九)变形。塑料制品由于应力受力不均导致发生的变形。可能的原因有:一是模具温度控制不充分或不均匀;二是材料或填充料的流动所致。可采取的改善对策针对不同的场合也不一样，比如，当制品受热不均时，温度低的地方，冷却快，温度高的地方，冷却慢，后由于冷却程度不一样而导致制品受力不均而发生变形，此时，需重点考虑制品薄、厚而引起的受热不均，可考虑在制品厚的部位增加冷却水道。

(十)塑料制品表面的白色痕迹。塑料制品脱模之际，表面呈现白色痕迹称为白化。白化并非裂纹，但却是裂纹的前兆。白化是成型品内部显著的残留应力所致。有效控制制件各部分受力均衡，减少变形，降低产品残留应力，显得尤为重要。