1、热塑性塑料注塑成型 2006 年 10 月成型中的不良处理 - 1 四成型中的不良处理1. 充填不足（缺胶）熔融之塑料经射入模具中，未能将模腔充滿，此种欠料之现象称之为充填不足。处理方法：a). 设备选型不当：在用选设备时，注塑机的最大注射量必须大于塑件及水口总重，而注射总重不能超出注塑机塑化量的 85%.b). 供料不足：目前常用的控制加料的办法是定体积加料法，其辊料量与原料的果粒经是否均一，加料口底部有无“架桥”现象。若加料口处温度过高，也会引起落料不畅。对此，应疏通和冷却加料口。c). 料流动性差：原料流动性差时，模具的结构参数是影响欠注的主要原因。因此应改善模具浇注系统的滞流缺陷，如合
2、理设置浇道位置，扩大浇口，流道和注料口尺寸，以及采用较大的喷嘴等。同时可在原料配方中增加适量助剂改善树脂的流动性能。此外，还应检查原料中再生料是否超量，适当减少其用量。d). 润滑剂超量：如果原料配方中润滑剂量太多，且射料螺杆止逆环与料筒磨损间隙较大时，熔料在料筒中回流严重会引起供料不足，导致欠注。对此，应减少润滑剂用量及调整料筒与射料螺杆及止逆环间隙，修复设备。e). 冷料杂质阻塞料道：当熔料内的杂质堵塞喷嘴或冷料阻浇口及流道时，应将喷嘴折下清理或扩大模具冷料穴和流道截面。f). 浇注系统设计不合理：一模多腔时，往往因浇口和流道平衡设计不合理导致塑件外观缺陷。设计浇注系统时，要注意浇口平衡，
3、各型腔内塑件的重量要与浇口大小成正比，使各型腔能同时充满，浇口位置要选择在厚壁处，也可采用分流道平衡布置的设计方案。若浇口或流道小，薄，长，熔料的压力在流动过程中沿程损失太大，流动受阻，容易产生填充不良。对此应扩大流道截面和浇口面积，必要时可采用多点进料的方法。g). 模具排气不良：当模具内因排气不良而残留的大量气体受到流料挤压，产生大于注射压力的高压时，就会阻碍熔料充满型腔造成欠注。对此，应检查有无设置冷料穴或其位置是否正确，对于型腔较深的模具，应在欠注的部位增设排气沟槽或排气孔，在合模面上，可开设深度为 0.020.04mm,宽度为510mm 的排气槽，排气孔应设置在型腔的最终充模处。使用
4、水分及易挥发物含量超标的原料时也会产生大量的气体，导致模具排气不良。此时，应对原料进行干燥及清除易挥发物。此外，在模具系统的工艺操作方面，可通过提高模具温度，降低注射速度，减小浇注系统流动助力，以及减小合模力，加大模具间隙等辅助措施改善排气不良。h). 模具温度太低：熔料进入低温模腔后，会因冷却太快而无法充满型腔的各个角落。因此，开机前必须将模具预热至工艺要求的温度，刚开机时，应适当节制模具内冷却水的通过量。若模具温度升不上去，应检查模具冷却系统的设计是否合理，i). 熔料温度太低：通常，在适合成型的范围内，料温与充模长度接近于正比例关系，低温熔料的流动性能下降，使得充模长度减短。当料温低于工
5、艺要求的温度时，应检查料筒加料器是否完好并设法提高料筒温度。刚开机时，料筒温度总比料筒加热器仪表指示的温度要低一些，应注意将料筒加热到仪表热塑性塑料注塑成型 2006 年 10 月成型中的不良处理 - 2 温度后还需怛温一段时间才能开机。如果为了防止熔料分解不得不采取低温注射时，可适当延长注射循环时间，克服欠注。对于螺杆式注塑机，可适当提高料筒前部区段的温度。j). 喷嘴温度太低：在注射过程中，喷嘴是与模具相接触的，由于模具温度一般低于喷嘴温度，且温差较大，两者频繁接触后会使喷嘴温度下降，导致熔料在喷嘴处冷冻。如果模具结构中没有冷料穴，则冷料进入型腔后立即凝固，使助塞在后面的热熔料无法充满型腔
6、。因此，在开模时应使喷嘴与模具分离，减少模温对喷嘴温度的影响，使喷嘴处的温度保持在工艺要求的范围内。如果喷嘴温度很低且升不上去，应检查喷嘴加热器是否损坏，并设法提高喷嘴温度，否则，流料的压力损失太大也会引起欠注。k). 注射压力或保压不足：注射压力与充模长度接近于正比例关系，注射压力太小，充模长度短，型腔填充不满。对此，可通过减慢注射前进速度，适当延长注射时间等办法来提高注射压力作用。在注射压力无法进一步提高的情况下，可通过提高料温，降低熔料粘度，提高熔体流动性能来补救。值得注意的是若料温太高会使熔料热分解，影响塑件的使用性能。此外，如果保压时间太短，也会导致填充不足。因此，应将保压时间控制在
7、适宜的范围内，但需要注意，保压时间过长也会引起其它故障，成型时应根据塑件的具体情况酌情调节。l). 注射速度太慢：注射速度与充模速度直接相关。如果注射速度太慢，熔料充模缓慢，而低速流动的熔体很容易冷却，使其流动性能进一步下降产生欠注。对此，应适当提高注射速度。但需注意，如果注射速度太快，很容易引起其它成型故障。m). 塑件结构设计不合理：当塑件厚度与长度不成比例，形体十分复杂且成型面积很大时，熔料很容易在塑件薄壁部位的入口处流动受阻，使型腔很难充满。因此，在设计塑件的形体结构时，应注意塑件的厚度与熔料充模时的极限流动长度有关。在注射成型中，塑件的厚度采用最多的为 1-3mm,大型塑件为 3-6
8、mm,一般推荐的最小厚度为；聚乙烯 0.5mm,醋酸纤维素和醋酸丁酸纤维素塑料 0.7mm, 乙基纤维素塑料 0.9mm,聚甲基丙烯酸甲酯 0.7mm,聚酰胺 0.7mm,聚苯乙烯 0.75mm,聚氯乙烯 2.3mm。通常，塑件的厚度超过 8mm 或小于 0.5mm 都对注塑成型不利，设计时应避免采用这样的厚度。在成型形体复杂的结构塑件时，在工艺上也要采用必要的措施，如合理确定浇口的位置，适当调整流道布局，提高注射速度或采用快速注射。提高模具温度或选用流动性能较好的树脂等。2. 溢边（披锋）产品超出设计的要求，有多余塑胶，形成芒刺壮之现象，称之为毛边。处理方法：a). 合模力不足：当注射压力大
9、于合模力使模具分型面密合不良时容易产生溢料飞边。对此，应检查增压是否增压过量，同时应检查塑件投影面积与成型压力的乘积是否超出了设备的合模力。成型压力为模具内的平均压力，常规情况下以 40Mpa 计算。生产箱形塑件时，聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，及 ABS的成型压力值约为 30Mpa，生产形状较深的塑件时，成型压力值约为 36Mpa,在生产体积小于 10cm的小型塑件时，成型压力值约为 60mpa。如果计算结果为合模力小于塑件投影面积与成型压力的乘积，则表明合模力不足或注塑定位压力太高。应降低注射压力或减小注料口截面积，也可缩短保压及增压时间，减小注射行程，或考虑减少型腔数及改用合模吨位大的注塑机
10、。热塑性塑料注塑成型 2006 年 10 月成型中的不良处理 - 3 b). 料温太高：高温熔体的熔体粘度小，流动性能好，熔料能流入模具内很小的缝隙中产生溢料飞边。因此，出现溢料飞边后，应考虑适当降低料筒，喷嘴及模具温度，缩短注射周期。对于聚酰胺等粘度较低的熔料，如果仅靠改变成型条件来解决溢料飞边缺陷是很困难的。应在适当降低料温的同时，尽量精密加工及修研模具，减小模具间隙。c). 模具缺陷：模具缺陷是产生溢料飞边的主要原因，在出现较多的溢料飞边时必须认真检查模具，应重新验核分型面，使动模与定模对中，并检查分型面是否密着贴合，型腔及模芯部分的滑动件磨损间隙是否超差。分型面上有无粘附物或落入异物，
11、模板间是否平行，有无弯曲变形，模板的开距有无按模具厚度调节到正确位置，导合销表面是否损伤，拉杆有无变形不均，排气槽孔是否太大太深。根据上述逐步检查的结果，对于产生的误差可采用机械加工的方法予以排除。d). 工艺条件控制不当：如果注射速度太快，注射时间过长，注射压力过大或在模腔中分布不均，充模速率不均衡，以及加料量过多，润滑剂使用过量都会导致溢料飞边，操作时应针对具体情况采取相应的措施。值得重视的是，排除溢料飞边故障必须先从排除模具故障着手，如果因溢料飞边而改变成型条件或原料配方，往往对其他方面产生不良影响，容易引发其他成型故障。3. 浇口附近表面混浊及斑纹处理方法：a). 熔体破裂：熔体注入型
12、腔后先在模具腔壁上形成一层薄的表壳，当这层表壳在充模过程中受到后续熔料的挤压时，就会导致熔体破裂。一旦很薄的表壳被撕破或发生移动，塑件表面即产生搓痕或皱纹。例如，在熔体指数较小的低密度聚乙烯塑件上，其表面径常可以看到明暗交替的条形区域，其产生的部位一般离浇口有一定距离，并遍布整个表面，尤其是薄壁塑件最容易产生这类故障，这主要是由于熔料在充填小熔腔尚未结束前受到较大的压力，导致熔体破裂，形成表面缺陷。通常，减慢熔料在充模过程中的冷却速度和表壳层的形成速率是消除这类故障的最好办法，可以通过适当提高模具温度或提高熔体破裂部位的局部温度来排除这一故障。对于模腔表面的局部加热，可利用安装在浇口附近及熔体
13、破裂部位的小型管式电加热器来实现。b). 熔料在模腔内产生不规则脉冲流动：熔料的流动特性与其流变性能有关，还与决定熔料在模具入口处剪切速率的浇口截面积有关。当浇口尺寸很小而注射速率很高时，熔料是以细而弯曲的射流态注入型腔的，若熔料的冷却速度很快，就会与后续充模的不规则流料熔合不良，导致浇口附近产生表面混浊及斑纹。有时，少量冷料会沿着模腔表面移动，使表面混浊及斑纹产生在离浇口较远的部位。通常，结晶型聚合物注射时产生的表面混浊及斑纹较难排除，因为这类树脂的熔融温度相当高，与非结晶型聚合物相比，结晶型聚合物的固化速度快，加工温度区域窄，而且在壁厚急剧变化和熔料突然改变流动方向处产生的不规则流动熔料与
14、其余熔料在型腔中熔合的时间也比较短，很容易产生表面混浊及斑纹。对于排除这类故障，在工艺操作方面，应适当提高模具，料筒及喷嘴温度，降低注射时螺杆的前进速度。热塑性塑料注塑成型 2006 年 10 月成型中的不良处理 - 4 在模具操作方面，应扩大浇口尺寸，优先选用扇形浇口，如果采用隧道型浇口，其顶部尺寸太小会使浇口处的残料杂质影响充模，加剧流料的不规则流动，应适当加大其顶部尺寸；若模具排气不良，也会影响流料的规则性流动，应予以改进。此外，应减少润滑剂的用量并选择适宜的品种。4 裂纹及破裂处理方法：a). 残余应力太高：当塑件内的残余应力高于树脂的弹性极限时，塑件表面就会产生裂纹及破裂。注射成型时
15、，高聚物熔体的分子排列，在外力的作用下会产生分子链的取向，当高分子链从一种自然的稳定状态强迫过渡到另一种取向状态，最后被冻结在模具内时，冷却后的塑件就会产生残余应力。同时，熔料在冷模内因温差较大，很快由粘流态变化为玻璃态，已取向的大分子来不及恢复初始的稳定状态就被冻结，也使塑件表面残余了一部分内应力。一般情况下，浇口附近最容易发生由残余应力引起的裂纹及破裂，因为浇口处的成型压力相对其他部位要高一些，尤其是主流道为直接浇口时更是如此。此外，当塑件的壁厚不均匀，熔料的冷却速度不一致时，由于厚薄部位的收缩量不同，前者受后者的拉伸，也会产生残余应力。由于残余应力是影响塑件裂纹及破裂的一个主要原因，因而
16、可以通过减少残余应力来防止塑件产生裂纹及破裂。减少残余应力的主要方法是改进浇注系统的结构形式和调整好塑件的成型条件。在模具设计和制作方面，可以采用压力损失最小，而且可以承受较高注射压力的直接浇口，可将正向浇口改为多个针式点浇口或侧浇口，并减小浇口直径。设计侧浇口时，可采用成型后可将破裂部分除去的凸片浇口形式。例如，聚碳酸脂，聚氯乙烯，聚苯醚等原料的熔体流动性能不良，需要在高压条件下注射成型，浇口处极易产生裂纹，如果采用凸片或侧浇口，可将成型后产生在凸片部分的裂纹部分除去。此外，在浇口周围合理采用环状加强筋也可减少浇口处的裂纹。在工艺操作方面，通过降低注射压力来减少残余应力是一种最简便方法，因为
17、注射压力与残余应力呈正比例关系。如果塑件表面产生的裂纹四周发黑，即表明注射压力太高或加料量太少，应适当降低注射压力或增加供料量。在料温及模温较低的条件下成型时，为使型腔充满，必然要采用较高的注射压力，致使塑件内残余大量应力。对此，应适当提高料筒及模具温度，减少熔料与模具的温差，控制模内型胚的冷却时间和速度，使取向的分子链有较长的恢复时间。此外，在保证补料不足，不使塑件产生收缩凹陷的前提下，可适当缩短保压时间，因为保压时间太长也容易产生残余应力引起裂纹。b). 外力导致残余应力集中：塑件在脱模前，如果脱模顶出机构的截面积太小或顶杆设置的数量不够，顶杆设置的位置不合理或安装倾斜，平衡不良，模具的脱
18、模斜度不足，顶出阻力太大，都会由于外力作用导致应力集中，使塑件表面产生裂纹及破裂。一般情况下，这类故障总是发生在顶杆的周围。出现这类故障后，应认真检查和校调顶出装置。顶杆设置在脱模阻力最大的部位，如凸出，加强筋等处。如果设置的顶杆数由于推顶面积受到条件限制不可能扩大时，可采取用小面积多顶杆的方法。热塑性塑料注塑成型 2006 年 10 月成型中的不良处理 - 5 如果模具型腔的脱模斜度不够，塑件表面也会出现擦伤形成褶皱花纹。在选定脱模斜度时，必须考虑成型原料的收缩率以及顶出系统的结构设置，一般情况下，脱模斜度应大于 0.85%，小型塑件的脱模斜度为 0.10.5%,大型塑件的脱模斜度可达 2.
19、5%。c). 成型原料与金属嵌件的热膨胀系数存在差异：由于热塑性塑料的热膨胀系数要比钢材大 911 倍，比铝材大 6 倍。因此，塑件内的金属嵌件会妨碍塑件的整体收缩，由此产生的拉伸应力很大，嵌件四周会聚集大量的残余应力引起塑件表面产生裂纹。这样，对于金属嵌件应进行预热，特别是当塑件表面的裂纹发生在刚开机时，大部分是由于嵌件温度太低造成的。另外，在嵌件材质的选用方面，应尽量采用膨胀系数接近树脂特性的材料。例如，采用锌，铝等轻金属材料制作嵌件优于钢材。在选用成型原料时，也应尽可能采用高分子量的树脂，如果必须使用低分子量的成型原料时，嵌件周围的塑料厚度应设计得厚一些，对于聚乙烯，聚碳酸脂，聚酰胺，醋
20、酸纤维素塑料，嵌件周围的塑料厚度至少应等于嵌件直径的一半；对于聚苯乙烯，一般不宜设置金属嵌件d). 原料选用不当或不纯净：不同原料对产生残余应力的敏感度不同，一般非结晶型树脂比结晶型树脂容易产生残余应力引起裂纹；对于吸水性树脂及掺用再生料较多的树脂，因为吸水性树脂加热后会分解脆化，较小的残余应力就会引起脆裂，而再生料含量较高的树脂中杂质较多，易挥发物含量较高，材料的强度比较低，也容易产生应力开裂。实践表明，低粘度疏松型树脂不容易产生裂纹，因此，在生产过程中，应结合具体的情况选择合适的成型原料。在操作过程中，脱模剂对于熔料来说也是一种异物，如用量不当也会引起裂纹，应尽量减少其用量。此外，当注塑料
21、机由于生产需要更换原料品种时，必须把料斗上料器和干燥器中的余料清理干净，并排清料筒中的余料。e). 塑件结构设计不良：塑件形体结构中的尖角及缺口处最容易产生应力集中，导致塑件表面产生裂纹及破裂。因此，塑件形体结构中的外角及内角都应尽可能用最大半径做成圆弧。实验表明，最佳的过渡圆弧半径为圆弧半径与转角处壁厚的比值为 1:1.7,即转角处的圆弧半径为壁厚的 0.6 倍。在设计塑件的形体结构时，对于必须设计成尖角和锐边的部位仍然要采用 0.5mm 的最小过渡半径做成很小的圆弧，这样可以延长模具的寿命。f). 模具上的裂纹复映到塑件表面上：在注射成型过程中，由于模具受到注射压力反复作用，型腔中具有锋利
22、锐角的棱边部位会产生疲劳裂纹，尤其是在冷却孔附近特别容易产生裂纹。当模具与喷嘴接触时，模具底部受到挤压，如果模具的定位环孔较大或底壁较薄时，模具型腔表面也产生疲劳裂纹。当模具型腔表面上的裂纹复映到塑件表面上时，塑件表面上产生的裂纹总是以同一形状在同一部位连续出现。出现这种裂纹后，应立即检查裂纹对应的型腔表面处有无相同的裂纹。如果是由于复映作用产生的裂纹，应以机械加工的方法修复模具。5. 流痕 当流动性能较差的低温高粘度熔料在注料口及流道中以半固化波动状态注入型腔后，熔料沿模腔表面流动并被不断注入的后续熔料挤压形成回流及滞流，从而在塑件表面产生以浇口为中心的年轮状波流痕。热塑性塑料注塑成型 20
23、06 年 10 月成型中的不良处理 - 6 处理方法：a). 针对这一故障产生的原因，可分别采取提高模具及喷嘴温度，提高注射速率和充模速度。增加注射压力及保压和增加时间。也可在浇口处设置加热器增加浇口部位的局部温度。还可适当扩大浇口和流道截面积。而浇口及流道截面最好采用圆形，这种截面能够获得最佳充模。但是，如果在塑件的薄弱区域设置浇口，应采用正方形截面。此外，注料口底部及分流道端部应设置较大的冷料穴，料温对熔料的流动性能影响较大，越要注意冷料穴尺寸的大小，冷料穴的位置必须设置在熔料沿注料口流动方向的端部。如果产生年轮状波流痕的主要原因是树脂性能较差时，可在条件充许的情况下，选用低粘度的树脂。b
24、). 熔料在流道中流动不畅导致塑件表面产生螺旋状波流痕：当熔料从流道狭小的截面流入较大截面的型腔或模具流道狭窄，光洁度很差时，流料很容易形成湍流，导致塑件表面形成螺旋状波流痕。对此，可适当降低注射速度或对注射速度采取慢，快，慢分级控制。模具的浇口应设置在厚壁部位或直接在壁侧设置浇口，浇口形式最好采用柄式，扇形或膜片式。也可适当扩大流道及浇口截面，减少流料的流动阻力。此外，应节制模具内冷却水的流量，使模具保持较高的温度。若在工艺操作温度范围内适当提高料筒及喷嘴温度，有利于改善熔料的流动性能。c). 挥发性气体导致塑件表面产生云雾状波流痕：当采用 ABS 或其他共聚树脂原料时，若加工温度较高，树脂
25、及润滑剂产生的挥发性气体会使塑件表面产生云雾状波流痕。对此，应适当降低模具及机筒温度，改善模具的排气条件，降低料温及充模速率，适当扩大浇口截面，还应考虑更换润滑剂品种或减少数量。6. 熔接线两股或多股塑料相接后产生的接合线处理方法：a). 成型温度太低：低温熔料的分流汇合性能较差，容易形成熔接痕。如果说塑件的内外表面在同一部位产生熔接细纹时，往往是由于料温太低引起的熔接不良。对此，可适当提高料筒及喷嘴温度或者延长注射周期，促使料温上升。同时，应节制模具内冷却水的通过量，适当提高模具温度。一般情况下，塑件熔接痕处的强度较差，如果说对模具中产生熔接痕的相应部位进行局部加热，提高成型件熔接部位的局部
26、温度，往往可以提高塑件熔接处的强度。如果由于特殊需要，必须采用低温成型工艺时，可适当提高注射速度和增加注射压力，从而改善熔料的汇合性能。也可在原料配方中适当增用少量润滑剂，提高熔料的流动性能。b). 模具缺陷：模具浇注系统的结构参数对流料的熔接状况有很大的影响，因为熔接不良主要产生于熔料的分流汇合。因此，应尽量采用分流少的浇口形式并合理选择浇口位置，尽量避免充模速率不一致及充模料流中断。在可能的条件下，应选用一点式浇口，因为这种浇口不产生多股料流，熔料不会从两个方向汇合，容易避免熔接痕。如果模具的浇注系统中，浇口太多或太小，多浇口定位不正确或浇口到流料熔接处的间距太大，浇注系统的主流道进口部位
27、及分流道的流道截面太小，导致料流阻力太大都会引起熔接不良，使塑件表面热塑性塑料注塑成型 2006 年 10 月成型中的不良处理 - 7 产生较明现的熔接痕。对此，应尽可能减少浇口数，合理设置浇口位置，加大浇口截面，设置辅助流道，扩大主流道及分流道直径。为了防止低温熔料注入模腔产生熔接痕，应在提高模具温度的同时在模具内设置冷料穴。此外，塑件熔接痕的产生部位经常由于高压充模而产生飞边，而且产生这类飞边后熔接痕不会产生缩孔，因此这类飞边往往不作为故障排除，而是在模具上产生飞边的部位开一很浅的小沟槽，将塑件上的熔接痕转移到附加的飞边小翼上，待塑件成型后再将小翼除去，这也是排除熔接痕故障时常用的一种方法
28、。c). 模具排气不良：当熔料的熔接线与模具的合模线或嵌缝重合时，模腔内多股流料赶压的空气能从合模缝隙或嵌缝处排出；但当熔接线与合模线或嵌缝不重合，且排气孔设置不当时，模腔内被流料赶压的残留空气便无法排出，气泡在高压下被强力挤压，体渐渐变小，最终被压缩成一点，由于被压缩的空气的分子动能在高压下转变为热能，因而导致熔料汇料点处的温度升高，当其温度等于或略高于原料的分解温度时，熔接点处便出现黄点，若其温度远高于原料的分解温度时，熔接点处便出现黑点。一般情况下，塑件表面熔接痕附近出现的这类斑点总是在同一位置反复出现，而且出现的部位总是规律性地出现在汇料点处，在操作过程中，应不要将这类斑点误认为杂质斑
29、点。产生这类斑点的主要原因是由于模具排气不良，它是熔料高温分解后形成的碳化点。出现这类故障后，首先应检查模具排气孔是否被熔料的固化物或其他物体阻塞，浇口处有无异物。如果阻塞物清除后仍出现碳化点，应在模具汇料点处增加排气孔。也可通过重新定位浇口或适当降低合械力，增大排气间隙来加速汇料合流。在工艺操作方面，也可采取降低料温及模具温度，缩短高压注射时间，降低注射压力等辅助措施。d). 脱模剂使用不当：脱模剂用量太多或选用的品种不正确都会引起塑件表面产生熔接痕。在注射成型中，一般只在螺纹等不易脱模的部位才均匀地涂用少量脱模剂，原则上应尽量减少脱模剂的用量。对于各种脱模剂的选用，必须根据成型条件，塑件外
30、形以及原料品种等条件来确定。例如，纯硬脂酸锌可用于除聚酰胺及透明塑料外的各种塑料，但与油混合后即可用于聚酰胺和透明塑料。又如硅油甲苯溶液可用于各种塑料，而且涂刷一次可使用很久，但其涂刷后需加热烘干，用法比较复杂。e). 塑件结构设计不合理：如果塑件壁厚设计的太薄可厚薄悬殊以及嵌件太多，都会引起熔接不良。薄壁件成型时，由于熔料固化太快，容易产生缺陷，而且熔料在充模过程中总是在薄壁处汇合形成熔接痕，一旦薄壁处产生熔接痕，就会导致塑件的强度降低，影响使用性能。因此，在设计塑件形体结构时，应确保塑件的最薄部位必须大于成型时允许的最小壁厚。此外，应尽量减少嵌件的使用且壁厚尽可能趋于一致。f). 其他原因
31、：当使用的原料水分或易挥发物含量太高，模具中的油渍末清洗干净，模腔中有冷料或熔料内的纤维填料分布不良，模具冷却系统设计不合理，熔料固化太快，嵌件温度太低，喷嘴孔太小，注塑机塑化能力不够，注塑机料筒中压力损失太大，都会导致不同程度的熔接不良。对此，在操作过程中，应针对不同情况，分别采取原料预干燥，定期清理模具，改变模具冷却水道设置，控制冷却水的流量，提高嵌件温度，换用较大孔径的喷嘴，改用较大规格的注塑机等措施予以解决。7. 龟裂及白化热塑性塑料注塑成型 2006 年 10 月成型中的不良处理 - 8 处理方法： a). 塑件表面残余应力过大：残余应力过大是导致塑件表面龟裂的主要原因，在工艺操作中
32、，应按照减少塑件残余应力的要求来设定工艺参数，特别是在熔料及模具温度较高，熔体流动性能较好的情况下，应尽量降低注射压力，在排除龟裂故障时可参照排除裂纹及破裂故障的方法。如果塑件表面已经产生了龟裂，可以考虑采取退火的办法予以消除，退火处理是以低于塑件热变形温度 5 度左右的温度充分加热塑件 1 小时左右，然后将其缓慢冷却，最好是将产生龟裂的塑件成型后立即进行退火处理，这有利于完全消除龟裂。然而，在大批量生产中采取退火的方法消除龟裂，实现起来难度较大，一般不宜采用。此外，由于龟裂的裂痕中留有残余应力，若将产生龟裂缺陷的塑件进行喷涂加工时，涂料中的熔剂很容易裂痕处溶裂并发展成为裂纹，在这种情况下，应
33、特别注意选用不会发生熔裂的涂料和稀释剂。b). 塑件表面受到集中外力的作用：外力作用是导致塑件表面产生白化的主要原因。多数情况下，产生白化的部位总是位于塑件的顶出部位。例如，塑件在脱模过程中，由于脱模不良，塑件表面承受的脱模力接近于树脂的弹性极限时，就会出现白化。出现白化后，应降低注射压力，适当增大脱模斜度，特别是在加强筋和凸台附近应防止倒角。脱模机构的顶出装置要设置在塑件壁厚处或适当增加塑件顶出部位的厚度。此外，应提高型腔表面的光洁度，减小脱模阴力，必要时可使用少量脱模剂。8. 银丝及斑纹银丝的常见形式是一些被拉长的扁气泡形成的针状银白色条纹，其主要种类有降解银丝和水气银丝。处理方法：a).
34、 熔料中含有易挥物：各种银丝均产生于从流料前端析出的挥发物。例如，降解银丝是热塑性塑料受热后发生部分降解，以及气体分解时形成小气泡分布在塑件表面上，这些小气泡在塑件表面留下的痕迹一般排布成“V”形，“V”字的尖端背向浇口中心。又如水气银丝产生的主要原因是原料中水分含量过高，水分挥发时产生的气泡导致塑件表面产生银丝，特别是聚酰胺和抗冲击聚苯乙烯等高吸水性树脂，如果熔料中的水分挥发产生的气体不能完全排出时，就会在塑件表面形成水气银丝。排除银丝故障应从三个方面着手：首先，在原料选用及处理方面，对于降解银丝，要尽量选用粒径均匀的树脂，筛除原料中的粉屑，减少再生料的用量，清除料筒中的残存异料；对于水气银
35、丝，必须按照树脂的干燥要求，充分干燥原料。其次，在工艺操作方面，对于降解银丝，应降低料筒及喷嘴温度，缩短熔料在料筒中的滞留时间，防止熔料局部过热，也可降低螺杆转速及前进速度，缩短增压时间；对于水气银丝，应调高背压，加大螺杆压缩比，降低螺杆转速或使用排气型螺杆。三是在模具设计和操作方面，对于降解银丝，应加大浇口，主流道及分流道截面，扩大冷料穴，改善模具的排气条件，对于水气银丝，应增加模具排气孔或采用真空排气装置，尽量排清溶料中存留的气体，并检查模具冷却水道是否渗漏，防止模具表面过冷结霜以及表面潮湿，如果模具的型表面有水分，塑件表面就会出现白色的银丝痕迹。热塑性塑料注塑成型 2006 年 10 月
36、成型中的不良处理 - 9 此外，注射过程中，脱模剂也会产生少量挥发气体，应尽量减少其用量，可通过提高模具型腔表面光洁度来减少脱模阻力。b). 熔料塑化不良：如果熔料在料筒中加热不足，塑化不良时，未完全熔融的料粒暴露在塑件表面时即形成斑纹。这种形若云母片状的暗斑，每片暗斑的面积接近于一颗料粒的大小。在透射光下观察可见，斑纹处的透明度较差，有时可以明显分辨出凸起状的未熔透原料微粒。根据暗斑产生的原因，在排除这一故障时，应适当提高料筒温度和延长成型周期，尽量采用内加热式注料口或加大冷料穴及加长流道。在条件可能的情况下，也可换用料筒长径比较大的注塑机，增强熔料的塑化。9. 黑点及条纹处理方法：a).
37、熔料温度太高：料温太高会使熔料过热分解，形成碳化物，为了避免熔料过热分解，对于聚氯乙烯等热敏性热塑材料，必须严格控制料筒尾部温度不能太高。当发现塑件表面出现黑点及条纹后，应立即检查料筒的温度控制器是否失控，并适当降低料筒及模具温度。但值得注意的是，如果料温和模温太低，同样会使塑件表面产生光亮条纹。b). 料筒间隙太大：如果螺杆与料筒的磨损间隙太大，会合熔料在料筒中滞留，导致滞留的熔料局部过热分解产生黑点及条纹。对此，可先稍微降低料筒温度，观察故障能否排除。其次，应检查料筒，喷嘴及模具内有无贮料角并修磨光滑。采取以上措施后，如果故障仍未排除，应及时维修设备，调整螺杆与料筒的间隙。c). 熔料与模
38、壁磨擦过热：如果注射速度太快，注射压力太高，充模时熔料与型腔腔壁的相对运动速度太高，很容易产生磨擦过热，使熔料分解产生黑点及知纹。对此，应适当降低注射速度和注射压力。d). 料筒及模具排气不良：如果料筒或模具排气不良，熔料内残留的气体会由于绝热压缩而引起燃烧，使熔料过热分解产生黑点及条纹。对此，可适当降低注射速度，在原料粒径和均匀度适宜的条件下，改进料筒排气口结构。对于模具部分的排气不良，应检查浇口位置和排气孔位置是否正确，选用浇口类型是否合适；清除模具内粘附的防锈剂等易挥发的物质；并减少脱模剂的用量。在不产生溢料飞边的前提下，可适当降低合模力，增加排气间隙。此外，应检查料筒和顶针处有无渗油故
39、障。e). 积料焦化：当喷嘴与模具主流道吻合不良时，浇口附近会产生积料焦化并随流料注入型腔，在塑件表面形成黑点及条纹。对此，应及时调整喷嘴与模具主流道的相对位置使其吻合良好。此外，如果模具的热流道设计或制作不良，熔料在流道内流动不畅滞留结焦，也会使塑件表面产生黑点及条纹。对此，应提高热流道的表面光度，降低流道的加热温度。f). 原料不符合成型要求：如果原料中易挥发物含量太高，水敏性树脂干燥不良，再生料用量太多，细粉料太多，原料着色不均，润滑剂品种选用不正确或使用超量，都会不同程度地导致塑件表面产生黑点及条纹。对此应针对不同情况，采取相应措施，分别排除。热塑性塑料注塑成型 2006 年 10 月
40、成型中的不良处理 - 10 10. 翘曲变形 处理方法：a). 分子取向不均衡：热塑性塑料的翘曲变形很大程度上取决于塑件径向和切向收缩的差值，而这一差值是由分子取向产生的。通常，塑件在成型过程中，沿熔料流动方向上的分子取向大于垂直流动方向上的分子取向，这是由于充模时大部分聚合物分子沿着流动方向排列造成的，充模结束后，被取向的分子形态总是力图恢复原有的卷曲状态，导致塑件在此方向上的长度缩短。因此，塑件沿熔料流动方向上的收缩也就大于垂直流动方向上的收缩。由于在两个垂直方向上的收缩不均衡，塑件必然产生翘曲变形。为了尽量减少由于分子取向差异产生的翘曲变形，应创造条件减少流动取向及缓和取向应力的松驰，其
41、中最为有效的方法是降低熔料温度和模具温度。在采用这一方法时，最好与塑件的热处理结合起来，否则，减小分子取向差异的效果往往是暂时性的。因为料温及模温较低时，熔料冷却很快，塑件内会残留大量的内应力，使塑件在今后使用过程中或环境温度升高时仍旧出现翘曲变形。如果塑件脱模后立即进行热处理，将其置于较高温度下保持一定时间再缓冷至室温，即可大量消除塑件内的取向应力，热处理的方法为；脱模后将塑件立即置于 37.5-43 度温水中任其缓慢冷却。b). 冷却不当：如果模具的冷却系统设计不合理或模具温度控制不当，塑件冷却不足，都会引起塑件翘曲变形。特别是当塑件壁厚的厚薄差异较大时，由于塑件各部分的冷却收缩不一致，塑
42、件特别容易翘曲。因此，在设计塑件的形体结构时，各部位的断面厚度应尽量一致。此外，塑料件在模具内必须保持足够的冷却定型时间。例如。硬质聚氯乙烯的导热系数较小，若其塑件的中心部位未完全冷却就将其脱模，塑件中心部位的热量传到外部，就会使塑件软化变形。对于模具温度的控制，应根据成型件的结构特征来确定阳模与阴模，模芯与模壁，模壁与嵌件间的温差，从而利用控制模具各部位冷却收缩速度的差值来抵消取向收缩差，避免塑件按取向规律翘曲变形。对于形体结构完全对称的塑件，模温应相应保持一致，使塑件各部位的冷却均衡。值得注意是，在控制模芯与模壁的温差时，如果模芯处的温度较高，塑件脱模后就向模芯牵引的方向弯曲，例如，生产框
43、形塑件时，若模芯温度高于型腔侧，塑件脱模后框边就向内侧弯曲，特别是料温较低时，由于熔料流动方向的收缩较大，弯曲现象更为严重。还需注意的是，模芯部位很容易过热，必须冷却得当，当模芯处的温度降不下来时，适当提高型腔侧的温度也是一种辅助手段。对于模具冷却系统的设计，必须注意将冷却管道设置在温度容易升高，热量比较集中的部位，对于那些比较容易冷却的部位，应尽量进行缓冷，使塑件各部位的冷却均衡。通常，模具的型腔和型芯应分别冷却，冷却孔与型腔的距离应适中，不宜太远或太近，一般控制在 1525mm 范围内；水孔的直径应大于 8mm,冷却小孔的深度不能太浅，水管及管接头的内径应与冷却孔直径相等，冷却孔内的水流状态应为紊流，流速控制在 0.61.0m/s 范围内，冷却水孔的总长度应在 1.21.5m 以下，否则压力损失太大；冷却水入口与出口处温度的差值不能太大，特别是对于一模多腔的模具，温差应控制在 2 度以下。c). 模具浇注系统不合理：模具浇注系统的结构参数是影响塑件形位尺寸的重要因素，特别是模具浇口的设计涉及到熔料在模具内的流动特性，塑件内应力的形成以及热收缩变形等。如合理地确定浇口位置及浇口类型，往往可以较大程度地减少塑件的变形。在确定浇口位置时，不要使熔料直接冲击型芯，
