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45种塑料注塑成型的缺陷总结

作者:   发布时间:2021/6/1 9:37:23   浏览次数:1417

一)熔接痕

  熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。一般情况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。严重时,对制品强度产生影响(特别是在纤维增强树脂时,尤为严重)。可参考以下几项予以改善:

l)调整成型条件,提高流动性。如,提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速

度等。

2)增设排气槽,在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。

3)尽量减少脱模剂的使用。

4)设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处,成型后再予以切断去除。

5)若仅影响外观,则可改变烧四位置,以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等,予以修饰。

二)放射纹

放射纹(Jetting)

1、表观 从浇口喷射出,有灰黯色的一股熔流在稍微接触模壁后马上被随后注入的熔料包住。此缺陷可能部分或完全隐藏在制品内部。

物理原因

放射纹往往发生在当熔料进入到模腔内,流体前端停止发展的方向。它经常发生在大模腔的模具内,熔流没有直接接触到模壁或没有遇到障碍。通过浇口后,有些热的熔料接触到相对较冷的模腔表面后冷却,在充模过程中不能同随后的熔料紧密结合在一起。

除去明显的表面缺陷,放射纹伴随不均匀性,熔料产生冻结拉伸,残余应力和冷应变而产生,这些因素都影响产品质量。

在多数情况下不太可能只通过调节成型参数改进,只有改进浇口位置和几何形状尺寸才可以避免。

 

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、注射速度太快 降低注射速度

2、注射速度单级 采用多级注射速度:慢-快

3、熔料温度太低 提高料筒温度(对热敏性材料只在计量区)。增加低螺杆背压

与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、浇口和模壁之间过渡不好 提供圆弧过渡

2、浇口太小 增加浇口

3、浇口位于截面厚度的中心 浇口复位位,采用障碍注射、工艺溢料是指用手工在模具上开一条深一些的排气槽,在生产时此槽产生出来的(批峰),又叫工艺批峰,主要是用来改善烧胶或熔接痕,可将烧胶或熔接痕调整到此批峰上,生产后将其切除。

2、烧四位置是指将烧胶或熔接痕用工艺调到不用容易看到的位置,以免应响产品的外观。

3、增加低螺杆背压是指调整背压

4、障碍注射是指在入水前方加一挡块。改变射胶浇口流向位置。以改变射胶时胶料的流动方向。这种方法对于解决喷射纹有帮助。

(三)灰黑斑纹(Grey or black clouding)

1、表观 灰黑斑纹可能发生在浇口附近,流道的中间和远离浇口的部分。只能在透明的零件中可看出,并且往往用PMMA,PC和PS料制成的产品有此现象。

物理原因

如果计量过程开始太早,螺杆喂料区里颗粒裹入的空气没有溢出喂料口,空气就会被挤入熔料内。然而,喂料区内的压力太低不能将空气移到后面。料筒内熔料中被挤入的空气就会使制品内产生灰黑斑纹。

就像压缩点火式柴油发动机里面所发生的情况一样,被料筒内挤入的空气所造成的焦化现象有时被称为“柴油机效应”。

焦化现象可解释熔料和挤入的气泡交接的地方由于压缩作用产生高温,同时空气内的氧气通过氧化作用使熔料产生断裂。

工艺调试应该在喂料区的中间开始熔化过程,此处熔料压力已较高,迫使颗粒之间的空气朝后移动并溢出料口。

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、螺杆背压太低 增加螺杆背压

2、喂料区的料筒温度过高 降低喂料区的料筒温度

3、螺杆转速过快 降低螺杆转速

4、循环时间短,即熔料在料筒内残留时间短 延长循环时间

与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、不合理的螺杆几何形状 选用加料段长的螺(四)料头附近有暗区

料头附近有暗区(Dull areas nearsprue)

1、表观 在料头周围有可辨别的环形—如使用中心式浇口则为中心圆,如使用侧浇口则为同心圆,这是因为环形尺寸小,看上去像黯晕。这主要是加工高粘性(低流动性)材料时会发生这种现象,如PC、PMMA和ABS等。

物理原因 如果注射速度太高,熔料流动速度过快且粘性高,料头附近表层部分材料容易被错位和渗入。这些错位就会在外层显现出黯晕。

在料头附近,流动速度特别高,然后逐步降低,随着注射速度变为常数,流动体前端扩展为一个逐渐加宽的圆形。同时在料头附近为获得低的流体前流速度,必须采用多级注射,例如:慢—较快—快。目的是在整个充模循环种获得均一的熔体前流速度。

通常以为黯晕是在保压阶段熔料错位而产生的。实际上,前流效应的作用是在保压阶段将熔料移入了制品内部。

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、流速太高 采用多级注射:慢-较快-快

2、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压

3、模壁温度太低 增加模壁温度

与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、浇口与制品成锐角 在浇口和制品间成弧形

2、浇口直径太小 增加浇口直径

3、浇口位置错误 浇口重新定位

杆,且加料段的螺槽较深

(五)空隙(Void)

1、表观

制品内部的空隙表现为圆形或拉长的气泡形式。仅仅是透明的制品才可以从外面看出里面的空隙;不透明的制品无法从外面测出。空隙往往发生在壁相对较厚的制品内并且是在最厚的地方。

 

物理原因

当制品内有泡产生时,经常认为是气泡,是模具内的空气被流入模腔的熔料裹入。另一个解释是料筒内的水气和气泡会想方设法进入到制品的内部。所以说,这样的“泡”的产生有多方面的根源。

一开始,生产的制品会形成一层坚硬的外皮,并且视模具冷却的程度往里或快或慢的发展。然而在厚壁区域里,中心部分仍继续保持较长时间的粘性。外皮有足够强度抵抗任何应力收缩。结果,里面的熔料被往外拉长,在制品内仍为塑性的中心部分形成空隙

 

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、保压太低 提高保压压力

2、保压时间太短 提高保压时间

3、模壁温度太低 提高模壁温度

4、熔料温度太高 降低熔体温度

 

与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、浇口横截面太小 增加浇口横截面,缩短浇道

2、喷嘴孔太小 增大喷嘴孔

3、浇口开在薄壁区 浇口开在厚壁区

六)白点(Granules Unmelted)

1、表观 料头附近有未熔化的颗粒。对薄壁制品来说是不可能获得光滑的表面。

物理原因

由于薄壁制品生产成型周期短,因此必须以很高的螺杆转速进行塑化从而使熔料在螺杆料筒内残留时间缩短。在碰到薄壁制品生产时,通常包括PE、PP,PC等,模具工会试着降低熔料温度以缩短冷却时间,未完全熔化的颗粒会被注射进模具内。

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、熔料温度太低 增加料筒温度

2、螺杆转速太高 降低螺杆转速

3、螺杆背压太低 增加螺杆背压

4、循环时间短,即熔料在料筒内残留时间短 延长循环时间

与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、不合理的螺杆几何形状 选用适当几何形状的螺杆(含计量切变区)

七)颜色不均(Colour streaks)

表观 颜色不均是制品表面的颜色不一样,可在料头附近和远处,偶尔也会在锐边的料流区出现。

物理原因

颜色不均是因为颜料分配不均而造成的,尤其是通过色母、色粉或液态色料加色时。

在温度低于推荐的加工温度情况下,母料或色料不能完全均匀化。当成型温度过高,或料筒的残留时间太长,也容易造成颜料或塑料的热降解,导致颜色不均。

当材料在正确的温度下进行塑化或均化时,如果通过料头横截面时注射太快,可能会产生摩擦热造成颜料的降解和颜色的改变。

通常在使用色母料时,应确保颜料及其溶解液需上色的树脂在化学、物理特性方面的兼容性。

 

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、材料未均匀混合 降低螺杆速度;增加料筒温度,增加螺杆背压

2、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压

3、螺杆背压太低 增加螺杆背压

4、螺杆速度太高 减少螺杆速度

 

与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、螺杆行程过长 用直径较大或长径比较大的料筒

2、熔料在料筒内停留时间短 用直径较大或长径比较大的料筒

3、螺杆L:D太低使用长径比较大的料筒

4、螺杆压缩比低 采用高压缩比螺杆

5、没有剪切段和混合段 提供剪切段和(或)混合段

(八)料头附近有灰黑斑(Diesel effect away fromsprue)

1、表观 制品表面上以浇口或附近一点为中心向外发散出现银色或黑色纹迹。如果使用低粘性(高流动性)材料和高成型温度,纹路大多是黑色,如果采用高粘性(低流动性)材料,纹路大多是银白色。

物理原因

这是由被挤入和压缩的另一种气泡。如果螺杆降压幅度太高(螺杆回缩),降压速度过快,螺杆头前面的熔料释放太多,会在熔料内产生负压,在熔料温度太高的情况下,很容易在熔料内形成气泡。

这些气泡会在以后的注射阶段再次受到压缩,导致黑色纹路在制品内生成,最终成为“柴油机效应”。

如果浇口为中心式浇口,纹路就会从料头向外辐射。在带热流道注射的情况下,纹路只会再某段流道以后出现,因为在热流道里的材料不包含任何气泡,因而材料不会产生烧焦的痕迹。只有再料筒头的熔料才会产生烧焦的痕迹。

假如是低粘性的熔料,纹路比高粘性材料更灰黯和更大,因为前者再螺杆降压过程中容易产生真空和空隙。

 

3、与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、螺杆降压太高 减小螺杆降压幅度

2、螺杆降压率太高 减小螺杆降压率

3、熔料温度太高 降低料筒温度,降低螺杆背压,降低螺杆转速

(九)水迹纹(Moisture streaks)

表观 水迹纹是在制品表面有很长的银丝,水迹纹的开口方向沿着料流方向。在制品未完全充满的地方,流体前端很粗糙。

 

物理原因

一些塑料如PA、ABS、PMMA、SAN和PBT等容易吸水。如果塑料储藏条件不好,潮气就会进入颗粒或附在表面。当颗粒熔化时,潮气会转变成蒸汽形成气泡。在注射期间,这些气泡会暴露在流体前锋的表面,爆裂然后产生不规则的纹路

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、颗粒内残留的水分太高 检查颗粒的储藏条件,缩短颗粒在料斗内的时间,给材料 提供足够的预烘干

(十)唱片纹(Gramophone rippie)

1、表观 在整个料流方向上甚至到流道末端可以看出很深的槽。在采用高粘性(流动性差)材料和厚壁的制品生产时出现这种现象,这些槽看上去象唱片上的纹路。在PC料做成的产品上非常清晰,但在ABS制品上更大,并且呈灰黯色。

物理原因

如果在注射过程中—特别时在低注射速度的条件下,接触模具表面的熔体凝结速度太快,流动阻力太高,就会在流体前端产生扭曲。凝固的外层材料不会完全接触模腔壁而形成波浪状。这些波浪状的材料会冻结,保压也不再能够将它们弄平整。

 

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、注射速度太低 增加注射速度

2、熔料温度太低 提高料筒温度,增加螺杆背压

3、模具表面温度太低 增加模具温度

4、保压太低 增加保压

 

与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、浇口横截面太小 增加浇口横截面,缩短浇道

2、喷嘴孔太小 增大喷嘴孔

(十一)冷料头(Cold slug)

1、表观 这指的是有一块冷料卡在或粘在料头附近的表面上。冷料头会导致制品表面出现痕迹,严重的还会降低制品的力学性能

物理原因

当熔料可以在机器喷嘴或热流道附近冷却时往往会产生冷料头。由于先注射进的熔料总是聚集在浇口附近,在此区域就会产生缺陷。它的成因是因为机器喷嘴或热流道喷嘴周围的温度控制不合理。

3、与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、热流道温度太低 增加热流道温度

2、喷嘴温度太低 测量喷嘴温度,提高喷嘴温度,减少喷嘴接触区

 

4、与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、喷嘴横截面太小 增加喷嘴横截面

2、浇口几何尺寸不合理 改变浇口几何尺寸将冷料头留在信道

3、热流道几何尺寸不合理 改变热流道喷嘴几何尺寸

 

十二)塑料的成型及加工方法

塑料制品通常是由聚合物或聚合物与其它成分的混合物,于受热后在一定条件下塑制成一定形

状,并经过冷却定型、修整而成,这个过程就是塑料的成型与加工。若塑性塑料与热固性塑料受热后

的表现不同,因此其成型加工方法也有所不同。塑料的成型加工方法已有数十种,其中最重要的是挤出、注射、压延、吹塑及模压,他们所加工的制品重量约占全部塑料制品但80%以上。

挤出成型——挤出成型又称挤压模塑或挤塑,是热塑性塑料最主要的成型方法,又一半左右的塑

胶制品是挤出成型的。挤出法几乎能成型所有的热塑性塑料,制品主要有连续生产、等截面的管材、

板材、薄膜、电线电缆包覆以及各种异型制品。挤出成型还可用于热塑性塑料的塑化造粒、着色和共混等。

热塑性聚合物与各种助剂混合均匀后,在挤出机塑料筒内受到机械剪切力、摩擦热和外热的作用

使之塑化熔融,再在螺杆的推送下,通过过滤板进入成型模具被挤塑成制品。

注射成型——注射成型又称注射模塑或注塑,此种成型方法是将塑料(一般为粒料)在注射成型

机料筒内加热熔化,当呈流动状态时,在柱塞或螺杆加压下熔融塑料被压缩并向前移动,进而通过料

筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合模具内,经过一定时间冷却定型后,开启模具即得制品。

注射成型是根据金属压铸原理发展起来的。由于注射成型能一次成型制得外形复杂、尺寸精确,或带有金属嵌件得制品,因此得到广泛的应用,目前占成型加工总量的20%以上。

注射成型过程通常由塑化、充模(即注射)、保压、冷却和脱模等五个阶段组成。

一般的注射成型制品都有浇口、流道等废边料,需加以修整除去。这不仅耗费工时,也浪费原料。

 

一般的注射成型制品都有浇口、流道等废边料,需加以修整除去。这不仅耗费工时,也浪费原料。

近年来发展的无浇口注射成型不仅克服了上述弊端,还有利于提高生产效率。

十三) 糊斑(全部或部分变色)

原因:料筒温度设定不合理。料筒内发生局部存料现象。树脂侵入料筒和注口的结合缝内(长期存料)。装有倒流阀或倒流环。因干燥不够而引起的水解。注塑机容量过大。

处理方法:降低料筒温度。避免*角结构。设法消除结合部的缝隙。避免使用倒流阀和倒流环。按规定条件进行预干燥。选择适当容量的注塑机。

十四)翘曲、变形

  注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。主要应从模具设计方面着手解决,而成型条件的调整效果则是很有限的。翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项:

1)由成型条件引起残余应力造成变形时,可通过降低注射压力、提高模具并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。

2)脱模不良引起应力变形时,可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。

3)由于冷却方法不合适,使冷却不均匀或冷却时间不足时,可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如,可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路

十五)色条、色线、色花

这是采用色母粒着色的塑料制件较常出现的问题,虽然色母粒着色在色型稳定性、色质纯度和颜色迁移性等方面均优于干粉着色、染浆着色,但分配性,亦即色粒在稀释塑料在混合均匀程度却相对较差,制成品自然就带

1)提高加料段温度,特别是加料段后端的温度,使其温度接近或略高于熔融段温度,使色母粒进入熔融段时尽快熔化,促进与稀释均匀混合,增加液态混合机会。

(2)在螺杆转速一定的情况下,增加背压压力使料筒内的熔料温度、剪切作用都得到提高。

(3)修改模具,特别浇注系统,如浇口过宽,融料通过时,紊流效果差,温度提升不高,于是就不均匀,色带模腔,应予改有区域性色泽差异。

 

(十六)成品黏膜(脱模困难)

   在射出成型时,成品会有黏膜发生,首先要考虑射出压力或保压压力是否过高.射出压力太大会造成成品过度饱和,使塑料充压入其它的空隙中,致使成品卡在模穴里脱模困难,在取出时容易有黏膜发生.

   而当料管温度过高时,通常会出现两种现场.一是温度过高使塑料受分解而变质,失去它原有之特性;并在脱模过程中出现破碎或撕裂,造成黏膜.二是胶料充填入模穴后不易冷却,需加长周期时间,殊不合经济效益.所以需适度依胶料之特性调节其运作温度, 至于模具方面的问题,假如进料口不平衡,会使成品脱模时易有黏膜

  

   现象,这时就要在模具上作改进的措施,下表即为成品黏膜可能发生的原因及处理对策:

   表四

   故障原因                                 处理方法

   填料过饱                                 降低射出剂量、时间及速度

   射出压力或料筒温度过高                   降低射出压力或料筒温度

   保压时间太久                             减少保压时间

   射出速度太快                             降低射出速度

   进料不均使部分过饱                       变更溢口大小或位置

   冷却时间不足                             增加冷却时间

   模具温度过高或过低                       调整模温及两侧相对温度

   模具内有脱模倒角(undercut)                 修模具除去倒角

   多穴模进料口不平衡,或单穴模各进料口不平衡 限制塑料的流程,尽可能接近主流道

   探筒件脱模排气设计不良                   提供充分的逸气道

   螺杆前进时间太长                         减少螺杆前进时间

   模心错位                                 调整模心,并使用「退拨」角锁紧之

   模子表面过于粗糙                         打光模穴表面,喷脱模剂

   4-3浇道黏模(脱模困难)

   表五:

故障原因                                 处理方法

   浇道过大                                 修改模具

   浇道冷却不够                             延长冷却时间或降低料管温度

   浇道脱模角不够                           修改模具增加角度

   浇道凹弧与射嘴之配合不正                 重新调整与配合

   浇道内表面不光或有脱模倒角               检修模具

   浇道外孔有损坏                           检修模具

   无浇道抓锁                               加设抓锁

 

(十七)包风(air traps)

 

包风(air traps)是指:熔胶之前将模穴内的空气包覆,它发生在熔胶之前从不同方向的汇流,或是空气无法从排气孔或镶埋件之缝隙逃逸的情况下。包风通常发生在最后充填的区域,假如这些区域的排气孔太小或者没有排气孔,就会造成包风,使塑件内部产生空洞或气泡、塑件短射或是表面瑕疪。另外:塑件肉厚差异大时,熔胶倾向于往厚区流动而造成竞流效应(race-tracking effect),这也是造成包风的主要原因,

要消除包风可以降低射出速度,以改变充填模式;或者改变排气孔位置、加大排气孔尺寸。由于竞流效应所造的包风可以藉由改变塑件肉厚此例或改变排气孔位置加以改善排气问题。包风的改善方法说明如下:

 

(1)    变更塑件设计:缩减肉厚比例,可以减低熔胶的竞流效。

 

(2) 应变更模具设计:将排气孔设置在适当的位置就可以改善排气。排气孔通常设在最后充饱的区域,例如模具与模具交接处、分模面、镶埋件与模壁之间、顶针及模具滑块的位置。重新设计浇口和熔胶传送系统可以改变充填模式,使最后充填区域落在适当的排气孔位置。此外,应确定有足够大的排气孔,足以让充填时的空气逃逸;但是也要小心排气孔不能太大而造成毛边。建议的排气孔尺寸,结晶性塑料为0.025厘米(0.001英吋),不定形塑料为0.038厘米(0.0015英吋)。

 

(3)    调整成形条件:高射出速度会导致喷射流,造成包风。使用较低的射出速度可以让空气有充足的时间逃逸。

十八)起疮:(银色条纹)

  成品表面,以CATE为中心,有很多银白色的条痕,基本上是顺着原料的流动方向产生。这种现象是许多不良条件累积后发生的,有时要抓住真正的原因很困难。

1.1 原料中如果有水分或其它挥发成分,未充分烘干,则表面上就会产生很多银条。

1.2 原料中偶然混入其它原料时,也会形成起疮,其形状呈云母状或针点状,容易与其它原因造成的起疮分别。

1.3 原料或料管不清洁时,也容易发生这种情况。

1.4 射出时间长,初期射入到模穴内的原料温度低,固化的结果,使挥发成分不会排除,尤其对温度敏感的原料,发常会出现这种状况。

1.5 如果模温低,则原料固化快也容易发生(1。4)之状况,使挥发成分不会排出除。

1.6 模具排气不良时,原料进入时气体不易排除,会产生起疮,像这种状况,成品顶部往往会烧黑。

1.7 模具上如果附着水分,则充填原料带来的热将其蒸发,与熔融的原料融合,形成起疮,呈蛋白色雾状。

1.8 胶道冷料窝有冷料或者小,射出时,冷却的原料带入模穴内,一部分会迅速固化形成薄层,刚开始生产时模温低也会开成起疮。

1.9 原料在充填过程中,因模穴面接触部分急冷形成薄层,又被后面的原料融化分解,形成白色或污痕状,多见于薄壳产品。

1.10 充填时,原料成乱流状能,使原料流径路线延长,并受模穴内结构的影响产生磨擦加之充填速度比原料冷却速度快,GATE位置处于筋骨处或者小容易产生起疮,成品肉厚急剧化的地方也容易产生起疮。

1.11 GATE以及流道小或变形,充填速度快,瞬间产生磨擦使温度急升造成原料分解。

1.12 原料中含有再生料,未充分烘干,射出时分解,则产生起疮。

1.13 原料在料管中停留时间久,造成部分过热分解。

1.14 背压不足,卷入空气(压缩比不足)。

起疮:表一成型机      

可塑化能力不足。

树脂过热分解(料管温度)

料管内原料停留久,造成部分过热。

射出压力过高。

螺杆卷入空气(背压不足)。

模具       

模具内排气不良。

模具温度低。

胶道冷料窝存储小。

GATE 过小或变形。

模具表面有水分。

模穴的形状不良(横截面或壁厚变化较多较急)。

原料      

    原料中由水分及挥发成分。

原料烘干不足。

混入其它原料。

(十九)注塑件尺寸差异

1.注塑件缺陷的特征

注塑过程中重量尺寸的变化超过了模具、注塑机、塑料组合的生产能力。

 

2.可能出现问题的原因

(1输入射料缸内的塑料不均。

(2射料缸温度或波动的范围太大。

(3注塑机容量太小。

(4注塑压力不稳定。

(5螺杆复位不稳定。

(6运作时间的变化、溶液黏度不一致。

(7注射速度(流量控制)不稳定。

(8使用了不适合模具的塑料品种。

(9考虑模温、注射压力、速度、时间和保压等对产品的影响。

 

3.补救方法

(1检查有无充足的冷却水流经料斗喉以保持正确的温度。

(2检查是否劣质或松脱的热电偶。

(3检查与温度控制器一起使用的热电偶是否属于正确类型。

(4检查注塑机的注塑量和塑化能力,然后与实际注塑量和每小时的注塑料用量进行较。

(5检查是否每次运作都有稳定的熔融热料。

(6检查回流防止阀有否泄露,若有需要就进行更换。

(7检查是否错误的进料设定。

(8保证螺杆在每次运作复回位置都是稳定的,即不多于0.4mm的变化。

(9检查运作时间的不一致性。

(10使用背压。

(11检查液压系统运作是否正常,油温是否过高或过低(25—60oC)。

(12选择适合模具的塑料品种(主要从缩率及机械强度考虑)。

(13重新调整整个生产工艺。

(二十)银纹(包括表面气泡和内部气孔)

造成缺陷的主要原因是气体(主要有水汽、分解气、溶剂气、空气)的干扰

1.机台方面:

(1)料筒、螺杆磨损或过胶头、过胶圈存在料流*角,长期受热而分解。

(2)加热系统失控,造成温度过高而分解,应检查热电偶、发热圈等加热组件是否有问题。螺杆设计不当,造成个解或容易带进空气。

2.模具方面:

(1)排气不良。

(2)模具中流道、浇口、型腔的磨擦阻力大,造成局部过热而出现分解。

(3)浇口、型腔分布不平衡,冷却系统不合理都会造成受热不平衡而出现局部过热或阻塞空气的信道。

(4)冷却通路漏水进入型腔。

3.塑料方面:

(1)塑料湿度大,添加再生料比例过多或含有有害性屑料(屑料极易分解),应充分干燥塑料及消除屑料。

(2)从大气中吸潮或从着色剂吸潮,应对着色剂也进行干燥,最好在机台上装干燥器。

(3)塑料中添加的润滑剂、稳定剂等的用量过多或混合不均,或者塑料本身带有挥发性溶剂。混合塑料受热程度难以兼顾时也会出现分解。

(4)塑料受污染,混有其它塑料。

4.加工方面:

(1)设置温度、压力、速度、背压、熔胶马达转速过高造成分解,或压力、速度过低,注射时间、保压不充分、背压过低时,由于未能获得高压而密度不足无法熔解气体而出现银纹,应设置适当的温度、压力、速度与时间及采用多段注射速度。

(2)背压低、转速快易使空气进入料筒,随熔料进入模具,周期过长时融料在料筒内受热过长而出现分解。

(3)料量不足,加料缓冲垫过大,料温太低或模温太低都影响料的流动和成型压力,促使气泡的生成。

气泡(Gas bubbles)

1、表观

制品表面和内部有许多气泡—主要在料头附近。流道中途和远离料头的地方—不仅是发生在制品壁厚的地方。气泡有着不同的尺寸和不同的形状。

物理原因

气泡主要发生在必须在高温下加工的热敏性材料。如果必须的成型温度太高,通过分子分裂而导致材料分解,熔料就有发生热降解的危险,成型过程中气泡就容易产生。

如果周期时间长,通常可能是太长的残留时间和行程利用不足的原因。也可能因为料筒内的熔料过热。

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、熔料温度太高 降低料筒温度、螺杆背压和螺杆转速

2、熔料在料筒内残留时间过长 使用较小的料筒直径

与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、不合理的螺杆几何形状 使用低压缩螺杆

 

(二十一)浇口区域缺陷

1.光芒线

在垂直制件方向的点浇口设计中,注塑时制件表面出现了以浇口为中心的由不同颜色深度和光泽组成的辐射系统,称为光芒线。大体有三种表现,即深色底暗色线,暗色底深色线及在浇口周围暗色线密而发白。这类缺陷大多在注制聚苯乙烯与改性聚苯乙烯混合料时出现,与下列因素有关:两种料在流变性、着色性等方面有差异,浇注系统平流层与紊流层流速和受热状况有差异;塑料因热分解而生成烧焦丝;塑料进模时气态物质的干扰。

解决措施:

(1)采用混合塑料时,要混合好塑料,塑料的颗粒大小要相同与均匀。

(2)塑料和着色剂要混合均匀,必要时要加入适当分散剂,用机械混合。

(3)塑化要完全,机台的塑化性能要良好。

(4)降低注射压力与速度、缩短注射和保压时间,同时提高模温,提高射嘴温度,同时减少前炉温度。

(5)防止塑料的降解而造成粘性增大的熔料及焦化物质:如注意螺杆与料筒是否磨损而存在*角,或加温系统失控,加工操作不当造成塑料长期加热而分解。可以通过抛光螺杆和料筒前端的内表面。

(6)改进浇口设计,如放大浇口直径,改变浇口位置,将浇口改成圆角过渡,试对浇口进行局部加热,在流道端添加冷料井。(二十二)冷料斑

冷料斑主要是指制件近浇口处带有雾色或亮色的斑纹或从浇口出发的宛如若蚯蚓贴在上面的弯曲疤痕,它们由进入型腔的塑料前锋或因过分的保压作用而后来挤进型腔的冷料造成,前锋料因为射咀或流道的冷却作用传去热量,在进入型腔前部分被冷却固化,当通过狭窄的浇口而扩张注入型腔时,形成熔体破裂,紧接着又被后来的热熔料推拥,于是就成了冷料斑。

解决方法如下:

(1)冷料井要开设好。还要考虑浇口上的形式、大小和位置,防止料的冷却速度悬殊。

(2)射咀中心度要调好,射咀与模具入料上的配合尺寸要设计好,防止漏料或造成有冷料被带入型腔。

(3)模具排气度良好。气体的干扰会使浇口出现混浊性的斑纹。

(4)提高模温。减慢注射速度,增大注射压力,减低保压与注射时间,减低保压压力。

(5)干燥好塑料。少用润滑剂,防止粉料被污染。

(二十三)收缩凹陷

1.   机台方面:

(1)射嘴孔太大造成融料回流而出现收缩,太小时阻力大料量不足出现收缩。

(2)锁模力不足造成飞边也会出现收缩,应检查锁模系统是否有问题。

(3)塑化量不足应选用塑化量大的机台,检查螺杆与料筒是否磨损。

2.模具方面:

(1)制件设计要使壁厚均匀,保证收缩一致。

(2)模具的冷却、加温系统要保证各部份的温度一致。(3)浇注系统要保证通畅,阻力不能过大,如主流道、分流道、浇口的尺寸要适当,光洁度要足够,过渡区要圆弧过渡。

(4)对薄件应提高温度,保证料流畅顺,对厚壁制件应降低模温。

(5)浇口要对称开设,尽量开设在制件厚壁部位,应增加冷料井容积。

3.塑料方面:

结晶性的塑料比非结晶性塑料收缩历害,加工时要适当增加料量,或在塑料中加成换剂,以加快结晶,减少收缩凹陷。

4.加工方面:

(1)料筒温度过高,容积变化大,特别是前炉温度,对流动性差的塑料应适当提高温度、保证畅顺。

(2)注射压力、速度、背压过低、注射时间过短,使料量或密度不足而收缩压力、速度、背压过大、时间过长造成飞边而出现收缩。

(3)加料量即缓冲垫过大时消耗注射压力,过小时,料量不足。

(4)对于不要求精度的制件,在注射保压完毕,外层基本冷凝硬化而夹心部份尚柔软又能顶出的制件,及早出模,让其在空气或热水中缓慢冷却,可以使收缩凹陷平缓而不那幺显眼又不影响使用。

(5)“凹痕”是由于浇口封口后或者缺料注射引起的局部内收缩造成的。注塑制品表面产生的凹陷或者微陷是注塑成型过程中的一个老问题。凹痕一般是由于塑料制品壁厚增加引起制品收缩率局部增加而产生的,它可能出现在外部尖角附近或者壁厚突变处,如凸起、加强筋或者支座的背后,有时也会出现在一些不常见的部位。产生凹痕的根本原因是材料的热胀冷缩,因为热塑性塑料的热膨胀系数相当高。膨胀和收缩的程度取决于许多因素,其中塑料的性能,最大、最小温度范围以及模腔保压压力是最重要的因素。还有注塑件的尺寸和形状,以及冷却速度和均匀性等也是影响因素。塑料材料模塑过程中膨胀和收缩量的大小与所加工塑料的热膨胀系数有关,模塑过程的热膨胀系数称为“模塑收缩”。随着模塑件冷却收缩,模塑件与模腔冷却表面失去紧密接触,这时冷却效率下降,模塑件继续冷却后,模塑件不断收缩,收缩量取决于各种因素的综合作用。模塑件上的尖角冷却最快,比其它部件更早硬化,接近模塑件中心处的厚的部分离型腔冷却面最远,成为模塑件上最后释放热量的部分,边角处的材料固化后,随着接近制件中心处的熔体冷却,模塑件仍会继续收缩,尖角之间的平面只能得到单侧冷却,其强度没有尖角处材料的强度高。制件中心处塑料材料的冷却收缩,将部分冷却的与冷却程度较大的尖角间相对较弱的表面向内拉。这样,在注塑件表面上产生了凹痕。凹痕的存在说明此处的模塑收缩率高于其周边部位的收缩。如果模塑件在一处的收缩高于另一处,那幺模塑件产生翘曲的原因。模内残余应力会降低模塑件的冲击强度和耐温性能。有些情况下,调整工艺条件可以避免凹痕的产生。例如,在模塑件的保压过程中,向模腔额外注入塑料材料,以补偿模塑收缩。大多数情况下,浇口比制件其它部分薄得多,在模塑件仍然很热而且持续收缩时,小的浇口已经固化,固化后,保压对型腔内的模塑件就不起作用。半结晶塑料材料的模塑件收缩率高,这使得凹痕问题更严重;非结晶性材料的模塑收缩较低,会最大程度地减小凹痕;填充和维持增强的材料,其收缩率更低,产生凹痕的可能性更小。厚的注塑件冷却时间长,会产生较大的收缩,因此厚度大是凹痕产生的根本原因,设计时应加以注意,要尽量避免厚壁部件,若无法避免厚壁不见,应设计成空心的,厚的部件就平滑过度到公称壁厚,用大的圆弧代替尖角,可以消除或者最大限度地减轻尖角附近产生的凹痕。

(二十四)开裂

 

开裂,包括制件表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成或创伤危机,按开裂时间分脱模开裂和应用开裂。

分析如下:

1.加工方面:

(1)加工压力过大、速度过快、充料愈多、注射、保压时间过长,都会造成内应力过大而开裂。

(2)调节开模速度与压力防止快速强拉制件造成脱模开裂。

(3)适当调高模具温度,使制件易于脱模,适当调低料温防止分解。

(4)预防由于熔接痕,塑料降解造成机械强度变低而出现开裂。

(5)适当使用脱模剂,注意经常消除模面附着的气雾等物质。

(6)制件残余应力,可通过在成型后立即进行退火热处理来消除内应力而减少裂纹的生成。

2.模具方面:

(1)顶出要平衡,如顶杆数量、截面积要足够,脱模斜度要足够,型腔面要有足够光滑,这样才防止由于外力导致顶出残余应力集中而开裂。

(2)制件结构不能太薄,过渡部份应尽量采用圆弧过渡,避免尖角、倒角造成应力集中。

(3)尽量少用金属嵌件,以防止嵌件与制件收缩率不同造成内应力加大。

(4)对深底制件应设置适当的脱模进气孔道,防止形成真空负压。

(5)主流道足够大使浇口料未来得及固化时脱模,这样易于脱模。

(6)主流道衬套与喷嘴接合应当防止冷硬料的拖拉而使制件粘在定模上。

3.材料方面:

(1)再生料含量太高,造成制件强度过低。

(2)湿度过大,造成一些塑料与水汽发生化学反应,降低强度而出现顶出开裂。

(3)材料本身不适宜正在加工的环境或质量*佳,受到污染都会造成开裂。

4.机台方面:注塑机塑化容量要适当,过小塑化不充分未能完全混合而变脆,过大时会降解。

(二十五)制件尺寸不稳定

 

制件尺寸变化,本质上是塑料不同收缩程度所造成的。凡是料温、模具、压力、生产周期变化不定的操作,都将导致制件尺寸的变化,尤其是结晶度较大的PP、PE、尼龙等是如此。

分析如下:

1.机台方面:

(1)塑化容量不足应选用塑化容量大的机台。

(2)供料不稳定,应检查机台的电压是否波动,注射系统的组件是否磨损或液压阀方面是否有问题。(3)螺杆转速不稳定,应检查马达是否有故障,螺杆与料筒是否磨损,液压阀是否卡住,电压是否稳定。(4)温度失控,比例阀、总压力阀工作不正常,背压不稳定。

2.模具方面:

(1)要有足够的模具强度和刚性,型腔材料要采用耐磨材料。

(2)尺寸精度要求很高时,尽量不采用一模多腔形式。

(3)顶出系统、浇注系统、冷却系统要设置合理,保证生产条件的稳定。

3.塑料方面:

(1)新料与再生料的混合要一致。

(2)干燥条件要一致,颗粒要均匀。

(3)选料时充分考虑收缩率对尺寸精度的影响。

4.加工方面:

(1)塑料加工温度过低,应提高温度,因为温度越高,尺寸收缩越小。

(2)对结晶型塑料,模具温度要低些。

(3)成型周期要保持稳定,不能过大的波动。

(4)加料量即射胶量要稳定。

二十六)肿胀与鼓泡

有些塑料制件在成型脱模后,很快在金属嵌件的背面或在特别厚的部位出现肿胀或鼓泡。这是因为未完全冷却硬化的塑料在内压罚的作用下释放气体膨胀造成。

解决措施:

1.有效的冷却。降低模温,延长开模时间,降低料的干燥与加工温度。

2.降低充模速度,减少成形周期,减少流动阻力。

3.提高保压压力和时间。4.改善制件壁面太厚或厚薄变化大的状况。

(二十七)气泡(真空泡)

气泡的气体十分稀薄属于真空泡。一般说来,如果在开模瞬间已发现存在气泡是属于气体干扰问题。真空泡的形成是由于充注进塑料不足或压力较低。在模具的急剧冷却作用下,与型腔接角的燃料牵拉,造成体积损失的结果。

解决措施:

(1)提高注射能量:压力、速度、时间和料量,并提高背压,使充模丰满。

(2)增加料温流动顺畅。降低料温减少收缩,适当提高模温,特别是形成真空泡部位的局部模温。

(3)将浇口设置在制件厚的部份,改善喷嘴、流道和浇口的流动状况,减少压务的消耗。

(4)改进模具排气状况。

二十八)熔接缝

表观 在充模方式里,熔接缝是指各流体前端相遇时的一条线。特别是模具有高抛光表面的地方,制品上的熔接缝很象一条刮痕或一条槽,尤其是在颜色深或透明的制品上更明显。熔接缝的位置总是在料流方向上。

 

物理原因

熔接缝形成的地方为熔料的细流分叉并又连接在一起的地方,最典型的是型芯周围的熔流或使用多浇口的制品。在细流再次相遇的地方,表面会形成熔接缝和料流线。熔料周围的型芯越大或浇口间的流道越长,形成的熔接缝就越明显。细小的熔接缝不会影响制品的强度。

然而,流程很长或温度和压力不足的地方,充模不满会造成明显的凹槽。原因主要是流体前端未均匀熔合产生弱光点。聚合物内加入颜料的地方可能会产生斑点,这是因为在取向上有明显的差异。浇口的数量和位置决定了熔接缝的数量和位置。流体前锋相遇时的角度越小,熔接缝越明显。

大多数情况下,工艺调试不可能完全避免熔接缝或料流线。所能做到的是降低其亮度,或将它们移到不显眼或完全看不见的地方

 

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、注射速度太低 增加注射速度

2、熔料温度太低 提高料筒温度

3、模具表面温度太低 增加模具温度

4、保压太低 增加保压,尽早进行保压切换

5、浇口位置不合理 重新定位浇口并将其移到不可见的地方

6、料流道处无排气孔 排气孔尺寸应符合材料的特性

 

(二十九)塑料制品发脆的原因

 

发脆

制品发脆很大一部分是由于内应力造成的。造成制品发脆的原因很多,主要有:

一 设备方面

(1)机筒内有*角或障碍物,容易促进熔料降解。

(2)机器塑化容量太小,塑料在机筒内塑化不充分;机器塑化容量太大,塑料在机筒内受热和受剪切作用的时间过长,塑料容易老化,使制品变脆。

(3)顶出装置倾斜或不平衡,顶干截面积小或分布不当。

二 模具方面

(1)浇口太小,应考虑调整浇口尺寸或增设辅助浇口。

(2)分流道太小或配置不当,应尽量安排得平衡合理或增加分流道尺寸。

(3)模具结构不良造成注塑周期反常。

三 工艺方面

(1)机筒、喷嘴温度太低,调高它。如果物料容易降解,则应提高机筒、喷嘴的温度。

(2)降低螺杆预塑背压压力和转速,使料稍为疏松,并减少塑料因剪切过热而造成的降解。

(3)模温太高,脱模困难;模温太低,塑料过早冷却,熔接缝融合不良,容易开裂,特别是高熔点塑料如聚碳酸酯等更是如此。

(4)型腔型芯要有适当的脱模斜度。型芯难脱模时,要提高型腔温度,缩短冷却时间;型腔难脱时,要降低型腔温度,延长冷却时间。

(5)尽量少用金属嵌件,象聚苯乙烯这类脆性的冷热比容大的塑料,更不能加入嵌件注塑。

四 原料方面

(1)原料混有其它杂质或掺杂了不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时。

(2)有些塑料如ABS等,在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应,使制件发生大的应变。

(3)塑料再生次数太多或再生料含量太高,或在机筒内加热时间太长,都会促使制件脆裂。

(4)塑料本身质量不佳,例如分子量分布大,含有刚性分子链等不均匀结构的成分占有量过大;或受其它塑料掺杂污染、不良添加剂污染、灰尘杂质污染等也是造成发脆的原因。

五 制品设计方面

(1)制品带有容易出现应力开裂的尖角、缺口或厚度相差很大的部位。

(2)制品设计太薄或镂空太多。 

 

 

 

成型品的脆化

原因:干燥度不够。模具温度过低,注塑压力及保压压力过高。壁厚不均、脱模不良所引起的内部应力。缺口效应。过热降解。杂质的混入。

处理方法:注意干燥机及料斗的管理。选择各种合适的条件。消除壁厚不均的结构消除尖锐转角,修正浇口位置。降低料筒温度。清扫料斗、料筒。

 

三十)浇口残留

(1)何谓浇口残留

(2)浇口残留的生成原因:

浇口固化不足

浇口形状

等级固有的问题

(3)浇口残留的对策:

促进浇口固化

更改浇口形状

(1)何谓浇口残留(外观)

       是指浇口残留在成型品表面上的一种现象。

点浇口或隧道浇口在开模时会自动断开,但如果浇口的形状和大小不合适,则不能彻底断开

(2)浇口残留的生成原因

 (2-1) 浇口固化不足

      如果浇口固化不足,则开模时本该断开的部位以外的部分也变脆,因此浇口也会在该处断开,从而导致浇口的前端部分残留在产品侧。

 (2-2) 浇口形状

      采用点浇口的情况下,如果浇口前端部分的锥角偏缓,则有时在前端部分无法彻底切断。此外浇口前端的直径大小也会产生影响:一般来说,直径越大就越容易产生浇口残留。

隧道浇口的情况也一样。在隧道浇口的情况下,甚至进入角度也会产生影响。角度偏小则容易产生浇口残留;反之,过大则会产生浇口切割不良。这是因为在隧道浇口中,浇口前端孔的大小会随其角度的变化而变化(基本上是椭圆形)。

 (2-3) 等级固有的问题

      耐冲击性等级或合金材料比标准等级更容易产生浇口残留。其原因通常包括 1)掺入这些材料的不同树脂固化偏慢;2)由于在浇口附近承受很大的剪切力,因此所添加的不同树脂被拉伸成层状

(3)浇口残留的对策

  (3-1) 促进浇口固化

       使浇口充分固化以减少浇口残留。具体方法如下:

•降低模具温度

•留足冷却时间

三十一)制件不满

原因主要是缺料和注射压力与速度不妥(包括阻力造成压力过于耗损)。

1.机台方面:

机台的塑化量或加热率不定,应选用塑化量与加热功率大的机台;

螺杆与料筒或过胶头等的磨损造成回料而出现实际充模量不中;热电偶或发热圈等加热系统故障造成料筒的实际温度过低;注射油缸的密封组件磨损造成漏油或回流,而不能达到所需的注射压力;射嘴内孔过小或射嘴中心度调节不当造成阻力过大而使压力消耗。

2.模具方面:

1).模具局部或整体的温度过低造成入料困难,应适当提高模温; 2).模具的型腔的分布不平衡。制件壁厚过薄造成压力消耗过磊而且 充模不力。应增加整个制件或局部的壁厚或可在填充不足处的附近,设置辅助流或浇口解决。3).模具的流道过小造成压力损 耗;过大时会出现射胶无力;过于粗糙都会造成制件不满。应适当设置流道的大小,主流道与分流道,浇口之间的过渡或本身的转弯处应用适当的圆弧过渡。 4).模具的排气不良。进入型腔的料受到来不及排走的气体压力的阻挡而造成充填不满。可以充分利用螺杆的缝隙排气或降低锁模力利用分型面排气,必要时要开设排气沟道或气孔。

加工,调整方面:注塑压力太小,速度太慢,时间太短,温度太低,熔料位置偏小。

三十二)披锋air trap(飞边、flash)溢料

  披锋又称飞边、溢边、披锋、溢料等,多数发生在模具分合位置上,如:模具的分合面、滑块的滑配部位、镶件的缝隙、顶杆的孔隙等处。溢料不及时解决将会进一步扩大化,从而压印模具形成局部陷塌,造成永久性损害。镶件缝隙和顶杆孔隙的溢料还会使制品卡在模上,影响脱模。

一 机械设备方面:

(1)机器真正的合模力不足。选择注塑机时,机器的额定合模力必须高于注射成型制品纵向投影面积在注射时形成的张力,否则将造成胀模,出现飞边。

(2)合模装置调节不佳,肘杆机构没有伸直,产生或左右或上下合模不均衡,模具平行度不能达到的现象造成模具单侧一边被合紧而另一边不密贴的情况,注射时将出现飞边。

(3)模具本身平行度不佳,或装得不平行,或模板不平行,或拉杆受力分布不均、变形不均,这些都将造成合模不紧密而产生飞边。

(4)止回环磨损严重;弹簧喷嘴弹簧失效;料筒或螺杆的磨损过大;入料口冷却系统失效造成“架桥”现象;机筒调定的注料量不足,缓冲垫过小等都可能造成飞边反复出现,必须及时维修或更换配件。 

 

二 模具方面

(1)模具分型面精度差。活动模板(如中板)变形翘曲;分型面上沾有异物或模框周边有凸出的橇印毛刺;旧模具因早先的飞边挤压而使型腔周边疲劳塌陷。

(2)模具设计不合理。模具型腔的开设位置过偏,会令注射时模具单边发生张力,引起飞边;塑料流动性太好,如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等,在熔融态下黏度很低,容易进入活动的或固定的缝隙,要求模具的制造精度较高;在不影响制品完整性的前提下应尽量安置在质量对称中心上,在制品厚实的部位入料,可以防止一边缺料一边带飞边的情况;当制品中央或其附近有成型孔时,习惯上在孔上开设侧浇口,在较大的注射压力下,如果合模力不足模的这部分支承作用力不够发生轻微翘曲时造成飞边,如模具侧面带有活动构件时,其侧面的投影面积也受成型压力作用,如果支承力不够也会造成飞边;滑动型芯配合精度不良或固定型芯与型腔安装位置偏移而产生飞边;型腔排气不良,在模的分型面上没有开排气沟或排气沟太浅或过深过大或受异物阻塞都将造成飞边;对多型腔模具应注意各分流道合浇口的合理设计,否则将造成充模受力不均而产生飞边。

 

三 工艺方面

(1)注射压力过高或注射速度过快。由于高压高速,对模具的张开力增大导致溢料。要根据制品厚薄来调节注射速度和注射时间,薄制品要用高速迅速充模,充满后不再进注;厚制品要用低速充模,并让表皮在达到终压前大体固定下来。

(2)加料量过大造成飞边。值得注意的是不要为了防止凹陷而注入过多的熔料,这样凹陷未必能“填平”,而飞边却会出现。这种情况应用延长注射时间或保压时间来解决。

(3)机筒、喷嘴温度太高或模具温度太高都会使塑料黏度下降,流动性增大,在流畅进模的情况下造成飞边。

 

四 原料方面

(1)塑料黏度太高或太低都可能出现飞边。黏度低的塑料如尼龙、聚乙烯、聚丙烯等,则应提高合模力;吸水性强的塑料或对水敏感的塑料在高温下会大幅度的降低流动黏度,增加飞边的可能性,对这些塑料必须彻底干燥;掺入再生料太多的塑料黏度也会下降,必要时要补充滞留成分。塑料黏度太高,则流动阻力增大,产生大的背压使模腔压力提高,造成合模力不足而产生飞边。

(2)塑料原料粒度大小不均时会使加料量变化不定,制件或不满,或飞边。

故障原因:          处理方法:

塑料温度太高        降低塑料温度,降低模具温度

射胶速度太高        降低射胶速度

射胶压力太高        降低射胶压力

填料太饱            降低射胶时间,速度及剂量

合模线或吻合面不良  检修模具

锁模压力不够        增加锁模压力或更换模压力较大的注塑机

1 滑块与定位块如果磨损,则容易出现毛边。

2 模具表面附着异物时,也会出现毛边。

3 锁模力不足,射出时模具被打开,出现毛边。

4 原料温度以及模具温度过高,则粘度下降,所以在模具仅有间隙上也容易产生毛边。

5 料量供给过多,原料多余射出产生毛边。

毛边 表七

成型机       

计量多(过分充填)

射出压力高

射出速度快

原料温度高

锁模力低

射出时间长

保压压力高

保压压力转换位置慢

计量不准确,有误差(背压、螺杆转速)

机台固、定板可动板平行不良

 

 

模具       

合模面接触不良

模具接触面上附有异物

模穴内有碰伤

模具温度高

模具刚性不良(强度不足)

滑动部位间隙配合不良

模具结构设计

原料      

 原料的流动性太好

注射成型——注射成型又称注射模塑或注塑,此种成型方法是将塑料(一般为粒料)在注射成型

机料筒内加热熔化,当呈流动状态时,在柱塞或螺杆加压下熔融塑料被压缩并向前移动,进而通过料

筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合模具内,经过一定时间冷却定型后,开启模具即得制品。

注射成型是根据金属压铸原理发展起来的。由于注射成型能一次成型制得外形复杂、尺寸精确,

或带有金属嵌件得制品,因此得到广泛的应用,目前占成型加工总量的20%以上。

注射成型过程通常由塑化、充模(即注射)、保压、冷却和脱模等五个阶段组成。

一般的注射成型制品都有浇口、流道等废边料,需加以修整除去。这不仅耗费工时,也浪费原料。

 

一般的注射成型制品都有浇口、流道等废边料,需加以修整除去。这不仅耗费工时,也浪费原料。

近年来发展的无浇口注射成型不仅克服了上述弊端,还有利于提高生产效率  

(三十三)塑件光泽不良

 

一、注塑模具方面

      1.若模具型腔加工不良,如有伤痕、微孔、磨损、粗糙等不足,势必会反应到塑件上,使塑件光泽不良,对此,要精心加工模具,使型腔表面有较小的粗糙度,必要时可抛光镀铬。

      2.若型腔表面有油污、水渍,或脱模剂使太多,会使塑件表面发暗、没有光泽,对此,要及时清除油污和水渍,并限量使用脱模剂。

      3.若塑件脱模斜度太小,脱模困难,或脱模时受力过大,使塑件表面光泽*佳,对此,要加大脱模斜度。

      4.若模具排气不良,过多气体停留在模型内,也导致光泽不良,对此,要检查和修正模具排气系统。

      5.若浇口或流道截面积过小或突然变化,熔体在其中流动时受剪力作用太大,呈湍流动态流动,导致光泽不良,对此,应适当加大浇口和流道截面积。

二、注塑工艺方面

        1.若注射速度过偏小,塑件表面不密实,显现光泽不良,对此,可适当提高注射速度。

        2.对于厚壁塑件,如冷却不充分,其表面会发毛,光泽偏暗,对此,应改善冷却系统。

        3.若保压压力不足,保压时间偏短,使塑件密度不够而光泽不良,对此,应增大保压压力和保压时间。

        5.若熔体温度过低,使得流动性较差,易导致光泽不良,对此,应适当提高熔体温度。

        6.对于结晶树脂,如PE、PP、POM等制作的塑件,如冷却不均匀会导致光泽不良,对此,应改善冷却系统,使之均匀冷却。

        7.若注射速度过大,而浇口截面积又过小,则浇品附近会发暗而光泽不良,对此,可适当降低注射速度和增大浇口截面积。

三、原材料方面

        1.原材料粒度差异较大,使得难以均匀塑化,而光泽不良,对此,应将原材料进行筛分处理。

        2.原料中再生料或水口料加入太多,影响熔体的均匀塑化而光泽不良,对此,应减少再生料或水口料加入量。

        3.有些原材料在调温时会分解变色导致光泽不良,对此,应选用耐温性较好的原材料。

        4.原材料中水分或易挥发物含量过高,受热时挥发成气体,在型腔和熔体中凝缩,导致塑件光泽不良,对此,应对原材料进行预干燥处理。

        5.有些添加剂的分散性太差而使塑件光泽不良,对此,应改用流动性能较好的添加剂。

        6.原材料中混有异物,杂料或不相溶的物料,它们不能与其原料均匀混熔在一起而导致光泽不良,对此,应事先严格排除这些杂料。

        7.若润滑剂用量过少,熔体的流动性较差,塑件表面不致密,使得光泽不良,对此,应适当增加润滑剂的用量。

(三十四)塑件光泽不均(Gloss Variations on texturedsurfaces)

1、表观 虽然模具具有均一的表面材质,制品表面还是表现为灰黯和光泽不均匀。

物理原因

注射成型生产的制品表面多少是模具表面的翻版。表面粗糙取决于热塑性材料本身,它的粘性、速度设置以及成型参数如注射速度、保压和模温。因而,由于仿制的表面粗糙度的原因,制品表面会出现为灰黯、较黯或光滑。

理论上说,当被点蚀或侵蚀过的模具表面已精确仿制,投射到制品表面的光线会发生漫反射。因此,表面会出现黯区。对具有较少精确仿制的表面,漫反射现象就会得到控制进而制品表面出现好的光泽效果

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、保压太低 提高保压压力

2、保压时间太短 提高保压时间

3、模壁温度太低 提高模壁温度

4、熔料温度太低 提高熔体温度

与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、模壁截面差异太大 提供更均一的模壁截面

2、材料积留过多或棱边尺寸过大 避免材料积留过重或棱边尺寸过大

3、料流线处排气不好 提高模具在料流线处的排气

三十五)变色和焦化或黑点

 

 

主要原因是塑料或添加的紫外线吸收剂、防静电剂等在料筒内过热分解,或在料筒内停留时间过长而分解、焦化,再随同熔料注入型腔形成。

分析如下:

1.机台方面:

(1)由于加热控制系统失控,导致料筒过热造成分解变黑。

(2)由于螺杆或料筒的缺陷使熔料卡入而屯积,经受长时间固定加热造成分解。应检查过胶头套件是否磨损或里面是否有金属异物。

(3)某些塑料如ABS在料筒内受到高热而交联焦化,在几乎维持原来颗粒形状情形下,难以熔融,被螺杆压破碎后夹带进入制件。

2.模具方面:

(1)模具排气不衣,易烧焦,或浇注系统的尺寸过小,剪切过于历害造成焦化。

(2)模内有不适当的油类润滑剂、脱模剂。

3.塑料方面:

塑料挥发物过多,湿度过大,杂质过多,再生料过多,受污染。

4.加工方面:

节予以保障。其中最重要的有两个技术因素。一是塑料温度的控制,二是塑料流动的控制。

 (三十六)白边

   白边是改性聚乙烯和有机玻璃特有的注射缺陷,大多出现在靠近分型面的制件边缘上。白边是由无数与料流方向垂直的拉伸取向分子和它们之间的微细距离组成的集合体。在白边方向上尚存在高分子连接相,因而白边还不是裂缝,在适当的加热下,有可能使拉伸取向分子回复自然卷曲状态而使白边消退。

解决措施:

(1)生产过程注意保持模板分型面的紧密吻合,特别是型腔周围区域,一定要处于真正充分的锁模力下,避免纵向和横向胀模。

(2)降低注射压力、时间和料量,减少分子的取向。

(3)在模面白边位置涂油质脱模剂,一方面使这个位置不易传热,高温时间维持多一些,另一方面使可能出现白边受到抑制。

(4)改进模具设计。如采用弹性变形量较小的材料制作模具,加强型腔侧壁和底板的机械承载力,使之足以承受注射时的高压冲击和工作过程温度的急剧升高,对白边易发区给予较高的温度补偿,改变料流方向,使型腔内的流动分布合理。

(5)考虑换料。

白霜

   有些聚苯乙烯类制件,在脱模时,会在靠近分型面的局部表面发现附着一层薄薄的白霜样物质,大多经抛光后能除去。这些白霜样物质同样会附在型腔表面,这是由于塑料原料中的易挥发物或可溶性低分子量的添加剂受热后形成气态,从塑料熔体释出,进入型腔后被挤迫到靠近有排气作用的分型面附近,沉淀或结晶出来。这些白霜状的粉末和晶粒粘附在模面上,不单会刮伤下一个脱模制件,次数多了还将影响模面的光洁度。不溶性填料和着色剂大多与白霜的出现无关。白霜的解决方法:加强原料的干燥,降低成型温度,加强模具排气,减少再生料的掺加比例等,在出现白霜时,特别要注意经常清洁模面。

三十七)玻璃纤维银纹(Glass fiber streaks)

   表观 加入了玻璃纤维的塑料模制品的表面呈多样缺陷:灰暗、粗糙,部分出现金属亮点等很明显的特征,尤其是凸起部分料流区,流体再次会合的接合线附近。

 

 

物理原因

如果注射温度太低并且模温太低,含有玻纤的材料往往在模具表面凝结过快,此后玻纤再也不会嵌到熔体内。当两股料流前锋相遇时,玻纤的取向是在每条细流的方向上,因而会在交叉的地方导致表面材质不规则,结果就会形成接合缝或料流线。

这些现象在料筒内熔料内未完全混合时更加明显,例如螺杆行程太长,导致熔料混合不均的熔料也被注射。

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、注射速度太低 增加注射速度:考虑用多级注射:先慢-后快

2、模温太低 增加模温

3、熔料温度太低 增加料筒温度,增加螺杆背压

4、熔料温度变化高,如熔料不均匀 增加螺杆背压;减小螺杆速度;使用较长的料筒以缩短行程

(三十八)顶白(Ejector marks)

  表观 在制品面对喷嘴一侧,即在顶出杆位于模具顶出一侧的地方发现应力泛白和应力升高的现象

 

物理原因

如果必须的脱模力太高或顶出杆的表面相对较小,此处的表面压力会很高,发生变形最终造成顶出部位泛白。

 

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、保压太高 降低保压

2、保压时间太长 缩短保压时间

3、保压时间切换太迟 将保压切换提前

4、冷却时间太短 延长冷却时间

 

与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、脱模斜度不够 按规格选择脱模斜度

2、脱模方向上表面粗糙 对脱模方向上模具进行抛光

3、顶出一侧上形成真空 型芯内装气阀

(三十九)烧焦纹(Charred streaks)

表观 制品表面表现出银色和淡棕色的非常暗的条纹。

物理原因

烧焦暗纹是因为熔料过度热降解而造成的。淡棕色的黯纹是因为熔料发生氧化或分解。银纹的造成一般是因为螺杆、止逆环、喷嘴、料头、制品内窄的横截面或锐边区域产生摩擦。

一般来说,在机器停工而料筒仍继续加热的时间内塑料会发生严重降解或分解现象。

如果仅在料头附近发现条纹,原因就不止是热流道温度控制优化不足,还同机器的喷嘴有关。

熔料的温度哪怕是稍微有点高,熔料在料筒内的残留时间相对较长,也会导致制品的力学性能下降。在 因为分子热运动而产生的降解连锁反应的作用下,熔料的流动性会增加,以至让模件不可避免地发生溢模的现象。对复杂模具尤其要小心。

 

与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、熔料温度太高 降低料筒温度

2、热流道温度太高 检查热流道温度,降低热流道温度

3、熔料在料筒内残留时间太长 采用小直径料筒

4、注射速度太高 减小注射速度:采用多级注射:快-慢

四十) 流痕:(流纹)

原料在模穴内流动时,在成品表面上出现以GATE 为中心的年轮状细小的邹纹现象。

1 增加原料温度以及模具温度,使原料容易流动。

2 充填速度慢,则在充填过程中温度下降,而发生这种现象。

3 如果灌嘴过长,则在灌嘴处温度下降,因此,冷却的原料最先射出,发生压力下降,而造成流痕。

4 冷却窝小,射出初期,温度低的原料被先充填造成流痕

流痕:表五

成型机      

 原料温度低,流动性不够

射出速度快或慢

灌嘴孔径过小或灌嘴过长

射出压力低

保压不足

保压时间短

模具       

模具温度低

模具冷却不适当

GATE 小或流道小

冷料窝存储小

原料       原料的流动性不良

(四十一)翘曲(变形、弯曲、扭曲)

由于塑料成型时流动方向的收缩率比垂直方向的大,使制件各向收缩率不同而翘曲,又由于注射充模时不可避免地在制件内部残留有较大的内应力而引起翘曲,这些都是高应力取向造成的变形的表现。所以从根本上说,模具设计决定了制件的翘曲倾向,要通过变更成型条件来抑制这种倾向是十分困难的,最终解决问题必须从模具设计和改良着手。

分析如下:

1.模具方面:

(1)制件的厚度、质量要均匀。

(2)冷却系统的设计要使模具型腔各部分温度均匀,浇注系统要使料流对称避免因流动方向、收缩率不同而造成翘曲,适当加粗较难成型部份的分流道、主流道,尽量消除型腔内的密度差、压力差、温度差。(3)制件厚薄的过渡区及转角要足够圆滑,要有良好的脱模性,如增加脱模余度,改善模面的抛光,顶出系统要保持平衡。

(4)排气要良好。

(5)增加制件壁厚或增加抗翘曲方向,由加强筋来增强制件抗翘曲能力。

(6)模具所用的材料强度不足。

2.塑料方面:

结晶型比非结晶型塑料出现的翘曲变形机会多,加之结晶型塑料可利用结晶度随冷却速度增大而降低,收缩率变小的结晶过程来矫正翘曲变形。

3.加工方面:

(1)注射压力太高,保压时间太长,熔料温度太低速度太快会造成内应力增加而出现翘曲变形。

(2)模具温度过高,冷却时间过短,使脱模时的制件过热而出现顶出变形。

(3)在保持最低限度充料量下减少螺杆转速和背压降低密度来限制内应力的产生。

(4)必要时可对容易翘曲变形的制件进行模具软性定形或脱模后进行退米处理。

(5)*注射、保压时间:原则上设定为浇口封闭时间。如果注射、保压时间比浇口封闭时间短,对模腔充分传递并保持压力的保压工程就会不足,有时会产生变形。

*冷却时间:因为成型品在模腔内的形状保持时间延长,所以许多场合下增加冷却时间会减少变形。但对于某些形状则相反,因模具(模芯)的报紧等原因,有时增加冷却时间会造成脱模不良而产生变形,故不能一概而论。

 因此,设定冷却时间时,需注意成型品的顶出平衡、厚度及模具温度等问题。

 *模具温度:与冷却时间同样,在成型品的形状保持效果方面,许多场合下降低模具温度会减少变形。但它也并非只要温度低即可。对于有些形状,温度低反而会导致模腔与模芯间的温度差增大而容易产生变形。并且,模具温度低于成型品的使用环境温度时,因后收缩会产生变形或尺寸变化等问题。

 因此可以说,在模具温度方面,重要的不是温度高低而是包括模芯冷却在内的温度均匀(均衡),以实现均匀的成型收缩。

(四十二)*肉(缺胶)

成品未充填完整,有一部分缺少的状能,作为其原因认为有以下几点:

1 成品面积大,机台射出容量各可塑化能力不足,此时要选择能力大的机台。

2 模具排气效果不佳,模穴内的空气如果没有在射出时排除,则会由于残留空气的原因而使充填不完整,有时产生烧焦现象。

3 模穴内,原料流动距离长,或者有薄壁的部分,则在原料充填结束前冷却固化。

4 模具温度低,也容易造成*肉,但是提高模温则冷却时间延长,造成成型周期时间也延长,所以,必须考虑从与生产效率相关角度来决定适当的模温。

5 熔融的原料温度低或射出速度慢,原料在未充满模穴之前就固化而造成短射的现象。

6 灌嘴孔径小或灌嘴长,要提高灌嘴温度,减小其流动的阻力,灌嘴的选择尽可能短,若选择灌嘴孔径小或灌嘴长的,则不仅使其流动的磨擦阻力加大,而且由于阻力的作用而使速度减慢,结果原料提前固化。

7 成品模穴数量较多,流量不平衡,要设整GATE 的大小来控制,GATE 小模穴阻力大往往会*肉,如有热胶道系统,也可单独调整某*肉模穴温度来控制。

8 射出压力低,造成充填不足。

 

成型机       

射出能力(容量,可塑化能力)不足

原料料量不足(计量不足)

射出压力低

原料温度低,流动性不足

射出速度慢

灌嘴变形(温度 孔径)压损失

保压压力转换位置过快

射出时间设定过短

逆止阀破裂

螺杆直径大,射出压力低

灌嘴处溢料

模具       

GATE 或流道平衡不良(因此不同时充填)

模具排气不良

GATE 变形或流道小(压力损失)

模具温度低(原料温度过早的下降到熔点以下)

模穴壁厚过薄(与L/T的关系)

GATE 位置不适当

模具冷却不适当

原料        原料流动性不足

四十三)透明制件缺陷

熔斑、银纹、裂纹聚苯乙烯、有机玻璃的透明制件,有时候透过光线可以看到一些闪闪发光的细丝般的银纹。

这些银纹又称烁斑或裂纹。这是由于拉应力的垂直方向产生了应力,使用权聚合物分子发重型流动取向而与未取向部分折完率差异表现出来。

解决方法:

(1)消除气体及其它杂质的干扰,对塑料充分干燥。

(2)降低料温,分段调节料筒温度,适当提高模温。

(3)增加注射压力,降低注射速度。

(4)增加或减少预塑背压压力,减少螺杆转速。

(5)改善流道及型腔排气状况。

(6)清理射嘴、流道和浇口可能的堵塞。

(7)缩短成型周期,脱模后可用退火方法消除银纹:对聚苯乙烯在78℃时保持15分钟,或50℃时保持1小时,对聚碳酸酯,加热到160℃以上保持数分钟。

四十四)震纹(波纹)

    PS等刚性塑料制件在其浇口附近的表面,以浇口为中心的形成密集的波纹。在时称为震纹。产生原因是熔体粘度过大而以滞流形式充模时,前端的料一接触到型腔表面便很快冷凝收缩起来,而后来的熔料又胀开已收缩的冷料继续前进过程的不断交替使料流在前进中形成了表面震纹。

解决方法:

(1)提高料筒温度特别是射嘴温度,还应提高模具温度。

(2)提高注射压力与速度,使其快速充模型腔。

(3)改善流道、浇口尺寸,防止阻力过大。

(4)模具排气要良好,要设置足够大的冷料井。

(5)(四十五)空穴

1.注塑件缺陷的特征

可以容易地在透明注塑件的“空气阱”内见到但也可出现在不透明的塑料中。

这与厚度有关,而且常因塑料收缩离开注塑件中心而引起。

2.可能出现问题的原因

(1模具未充分填充。

(2止流阀的不正常运行。

(3塑料未彻底干燥。

(4预塑或注射速度过快。

(5某些特殊材料应用特殊的设备生产

3.补救方法

(1增加射料量。

(2增加注塑压力。

(3增加螺杆向前时间。

(4降低熔融温度。


转摘于微信公众号模具达人


文章标题:45种塑料注塑成型的缺陷总结

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本文来源:广东光塑科技股份有限公司



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