注塑制品的常见缺陷及消除

注塑制品的常见缺陷及消除

刘家琛

曼德电子电器有限公司保定光电分公司河北保定071000

摘要：随着我国汽车工业的发展，汽车上使用了大量的注塑成型的塑料零件，如仪表板、保险杠、门护板、后视镜、门把手、柱护板等等，而这些塑料零件恰恰是生产最容易出现问题的零件。为了实现注塑零缺陷的目的，必须从产品结构、模具、工艺、材料（塑料原材料）、设备（注塑机）等方面入手。注塑制品出现质量问题时如何分析、解决；没有出现问题时或者产品设计时如何从产品结构、模具、工艺等方面避免可能出现的缺陷，笔者将一一介绍。

关键词：注塑制品表面缺陷质量措施

前言

通过几种注塑制品成型过程中出现的典型缺陷，通过与生产实际相结合，从影响注塑制品表面质量的因素（产生的原因、塑料材料、注塑工艺参数、注塑机、注塑模具）分析，深入浅出地归纳、总结注塑制品表面质量缺陷产生的原因，并列举了消除缺陷的具体改进措施。

1、流纹

流纹是在浇口附近沿熔料流动的方向直至制品末端，以浇口为起始点而呈现出条纹波浪的缺陷。若材料是高黏性（流动性差）材料亦或厚壁的制品生产时易出现此类现象。在聚碳酸酯（PC）材料做成的制品上明显，而在ABS材料的制品上缺陷更大，显现出暗灰色。

1.1形成的原因分析。在射胶过程中，特别是较低射速下，与模具表面接触的熔料迅速凝结，且流动阻力加大，便会在熔料的前部产生扭变。凝结的外部材料不能完全贴合模具腔壁而形成波浪状，即使保压也难以抚平。

1.2有关工艺参数的改进对策：①加大注胶速度；②增加保压压力并延长保压时间；③改善模温，增大模具温度；④提高料筒温度和螺杆背压。

1.3关于模具、设计的解决方法：①为吸纳前端冷料而增加流道中冷料井的尺寸；②增大浇口截面积或缩短流道；③改变热流道喷嘴的尺寸或减小主流道尺寸。

2、溅射纹

溅射纹是指制品表面溅射开的印迹，沿着流料方向，向前端辐射发展。

2.1形成的原因分析：①原料含水分过高；②熔料闲置时间过长；③熔合了不同温度要求的原料；④射胶速度过快；⑤配料中水分挥发。

2.2有关工艺参数的改进对策：①充分预烘、干燥原料桶；②调整料筒温度，降低注胶速度；③不宜添加过高的再生料比例；④添加的着色剂、润滑剂、稳定剂、脱模剂等本身吸潮，加之混合不均在生产中挥发、分解。

2.3关于模具、设计的解决方法：①改变螺杆设计不合理，压缩比过低，造成原料降解而混入空气的问题；②查看烘干设备是否正常，以免传感器长期使用而失去原有的灵敏度；③检查排气口的位置及尺寸是否适当；④调整浇口、流道布置不均衡，型腔阻力大的问题；⑤改善冷却系统受热不均，局部过热。

3、气眼

气眼是指空气被困在型腔内而使制件产生气泡的现象。通常位于熔体最后填充的地方，有着不同的尺寸和形状。

3.1形成的原因分析。制品形成过程中熔融材料交汇时内部的气体无法从排气口、下料口及合模处中及时排出导致的。制品成型温度过高、熔料过热且停留时间过长导致材料降解而产生气体。制品在尺寸和形状设计上的差异，也对缺陷有着不同程度的影响。

3.2有关工艺参数的改进对策：①降低螺杆转速；②适当调整模温；③提高背压，减少回吸。

3.3关于模具、设计的解决方法：①在缺陷产生的位置，增设排气口改善模具排气状况；②重新调整浇口位置、尺寸和流道设计；③选择合理的螺杆直径，减少气体的停留时间并留有足够的空间；④减少厚度的不一致，尽量保证壁厚均匀。

4、发脆

发脆是指制品在某个部位容易出现断裂或破坏。缺陷的原因是由于材料裂解，使分子链变短，分子量降低，进而导致制品的物理性能降低。

4.1形成的原因分析：①射速太快或射出压力太高；②模温机设置不当；③原料温度不当或过多使用回收料；④螺杆尺寸选择不宜；⑤设置浇注口的位置和流道系统设计不合理。

4.2有关工艺参数的改进对策：①降低螺杆转速和射胶速度，减少过量剪切热的产生，以免材料裂解；②设置适当的模温参数；③使用高强度的材料，改变原生料和回收料的使用比例；④选择适当的干燥条件；⑤减小射胶体积或增大流道截面积。

4.3关于模具、设计的解决方法：①选择尺寸适合的螺杆，在塑化阶段不要让螺杆转速太快，从而使温度分散得更平均；②加大竖浇道、流道或浇口尺寸，防止过量的剪切热使得本已过热的材料进一步恶化；③改善溶胶流经狭窄的流道，产生大量的剪切热而无法及时排出的情况，防止材料裂解。

5、溢料

溢料又称飞边、毛边或披锋等。多在模具分合位置上（如分型面、滑配部位、镶嵌缝隙、顶杆（针）孔眼等处）使制品在所述地方产生多余的材料。

5.1形成的原因分析。制品生产过程中，模具的锁模力低，难以保持成型整个过程模具紧闭，模具结构变形在分型线处有缝隙，在型腔压力较高处便会造成溢料。溶胶速度过高或射胶压力过大导致溶胶流动性过高，不当的排气孔、槽设计，也会导致溢料的产生。

5.2有关工艺参数的改进对策：①依据制品壁厚程度，调整射胶速度和时间；②调节适当的注胶压力和保压压力；③防止原料混合不均或是熔料填充量过大；④改善料筒、喷嘴或模具温度过高，避免材料黏度降低，流过性增高；⑤模具平行度不好，合模调节不佳，造成合模不均衡；⑥选择型号适当的注塑机，合模力度必须大于制品截面积在注胶时形成的表面涨力。

5.3关于模具、设计的解决方法：①使模具设计合理，使模具在锁模时能够密闭，防止合模不严；②改善浇口开设位置过偏，注胶时单边压力过大；③防止动模或是中板变形、翘起；④防止模具分型面研配不佳，模框周围凸凹不平；⑤防止滑动型芯或是固定型芯在模腔偏移原有的安装位置。

6、烧焦

烧焦是指在制品表面浇口附近、流道中间和制品末端出现泛黄、淡棕色或是黑灰色的纹痕。

6.1形成的原因分析。制品生产过程中，熔料滞留时间过长，由于高温、过热而使原料发生降解，并且和被挤入的空气在交接处因连续射胶而产生“柴油机效应”――在料筒中被挤入的空气因高温、高压环境所导致的焦化现象。

6.2有关工艺参数的改进对策：①调整料筒温度，减少熔料的停留时间；②降低熔料温度，建议测量熔料实际温度，尤其是温度敏感型材料；③做好螺杆的清理、维护，定期检修防止料筒、喷嘴、法兰面磨损、损坏；④防止料筒、喷嘴或模具温度过高，导致材料黏度降低，流过性增高；⑤降低螺杆的速度，防止背压过高。

6.3关于模具、设计的解决方法：①选择合适的螺杆型号和尺寸，螺杆的加料段适当要长，沟槽要深；②螺杆选择的压缩比要适当；③设计安装通气装置。

结语

在实际生产过程中，注塑制品的质量缺陷有很多种，所有质量缺陷的产生都与成型工艺及设备、模具、设计结构、塑料材料密切相关，防止注塑制品产生质量缺陷须从以上几方面入手，只有找出缺陷产生的根本原因或是多方面原因，才能制定行之有效消除缺陷的具体措施。

参考文献：

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[2]赵晓宏.注塑缺陷原因分析及改善对策[J].机械制造与自动化，2017，38（04）：84-87.

[3]张彦怡，孙宣无.塑料注射成型与模具[M].中国铁道出版社，2013，（08）：36-38.