塑料、塑胶、注塑成型-注塑机的调整、产品的缺陷问题改善

 泛白的原因分析

    造成注塑制品泛白、雾晕。这是由于气体或空气中的杂质的污染而出现的缺陷。
    主要解决方法:
    (1)消除气体的干扰,注意防止杂质的污染。
    (2)提高料温与模温,分段调节料筒温度,但要防止温度过高而分解。
    (3)增加注射压力,延长保压时间,提高背压。
 
射料不满的原因分析
    造成注塑制品射料不满的主要原因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)??赡苡梢韵录父龇矫娴脑虻贾露桑?/div>
    1.注塑机台原因:
    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足;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;注射油缸的密封元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.注塑模具原因:
    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度而且充模不力。应增加整个制件或局部的壁厚或可在填充不足处的附近,设置辅助流道或浇口解决。
    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??梢猿浞掷寐莞说姆煜杜牌蚪档退A梅中兔媾牌?,必要时要开设排气沟道或气孔。
 
飞边的原因分析
    飞边又称溢边、披锋、毛刺等,大多发生在模具的分合位置上,如动模和静模的分型面,滑块的滑配部位、镶件的绝隙、顶杆孔隙等处,飞边在很大程度上是由于模具或机台锁模力失效造成。具体可能有以下几个方面的原因造成:
    1. 注塑机台原因:
    机台的最高锁模力不够应选用锁模力够的机台。锁?;履ニ鸹蛩S透酌芊庠ニ鸪鱿值斡突蚧亓鞫斐伤Aο陆?。加温系统失控造成实际温度过高应检查热电偶、加热圈等是否有问题。
    2.注塑模具原因:
    (1)模具型腔分布不衡或平行度不够造成受力不平衡而造成局部飞边,局部不满,应在不影响制件完整性前提下流道应尽量安置在质量对称中心。
    (2)模具中活动构件、滑动型芯受力不平衡时会造成飞边。
    (3)模具排气不良时受压的空气会使模的分型面胀开而出现飞边,应开设良好的排气系统,或在分型面上挖排气沟。
    3.塑料的流动性过大,或加太多的润滑剂,应适当降低压力、速度、温度等,减小润滑剂的使用量,必要时要选用流动性低的塑料。 
    4.加工、调整方面:
    (1)设置的温度、压力、速度过高,应采用分段注射。注射时间、保压时间、加料量过多都会造成飞边。
    (2)调节时,锁?;挛瓷熘?,或开、锁模时调模螺母经?;岫斐伤AΣ蛔愠鱿址杀?。
    (3)调节头与二极的平行度不够或调节的系统压力过大。
    5.飞边和制件不满反复出现的原因:
    (1)塑料原料粒度大小悬殊不均时会使加料份量不定。
    (2)螺杆的过胶头、过胶圈及过胶垫圈的磨损过大,使熔料可能在螺杆处经与料筒内之间滑行及回流造成飞边或不满。
    (3)入流口的冷却系统失效,令进料的调。
    (4)料筒调定的注料量不足,即缓冲垫过小会使射料时多时少而出现飞边或制件不满。
 
浇口区冷料斑的原因分析
    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:
    (1)冷料井要开设好?;挂悸墙娇谏系男问?、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。
 收缩凹陷的原因分析
    注塑成型过程中,制品收缩凹陷是比较常见的现象。造成这种情况的主要原因有:
    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么显眼又不影响使用。
 
    翘曲变形的原因分析
    注塑制品变形、弯曲、扭曲现象的发生主要是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。这种现象的主要有以下几个方面造成:
    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型或脱模后进行退火处理。
 
    成型时主流道粘模的原因分析
    注塑成型时主流道粘模的原因及排除方法:
    (1)冷却时间太短,主流道尚未凝固。
    (2)主流道斜度不够,应增加其脱模斜度。
    (3)主流道衬套与射嘴的配合尺寸不当造成漏流。
    (4)主流道粗糙,主流道无冷却井。
    (5)射嘴温度过低,应提高温度。
 
    成型时生产缓慢的原因分析
    注塑成型时生产缓慢的原因及解决方法如下:
    (1)塑料温度、模具温度高,造成冷却时间长。
    (2)熔胶时间长。应降低背压压力,少用再生料防止架空,送料段冷却要充分。
    (3)机台的动作慢??纱佑吐酚氲缏返鹘谑怪实奔涌?。
    (4)模具的设计要方便脱模,尽量设计成全自动操作。
    (5)制作壁厚过大,造成冷却时间过长。
    (6)喷嘴流涎,妨碍正常生产。应采用自锁式射嘴,或降低射嘴温度。
    (7)料筒供热量不足。应换用塑化容量大的机台或加强对料的预热。  
 
    背压是注塑成型工艺中控制熔料质量及产品质量的重要参数之一,合适的背压对于提高产品质量有着重要的作用。
    一、 背压的形成
    在塑料熔融、塑化过程中,熔料不断移向料筒前端(计量室内),且越来越多,逐渐形成一个压力,推动螺杆向后退。为了阻止螺杆后退过快,确保熔料均匀压实,需要给螺杆提供一个反方向的压力,这个反方向阻止螺杆后退的压力称为背压。
    背压亦称塑化压力,它的控制是通过调节注射油缸之回油节流阀实现的。预塑化螺杆注塑机注射油缸后部都设有背压阀,调节螺杆旋转后退时注射油缸泄油的速度,使油缸保持一定的压力(如下图所示);全电动机的螺杆后移速度(阻力)是由 AC伺服阀控制的。
 
    二、适当调校背压的好处
    1、能将炮筒内的熔料压实,增加密度,提高射胶量、制品重量和尺寸的稳定性。 
    2、可将熔料内的气体“ 挤出 ”,减少制品表面的气花、内部气泡、提高光泽均匀性。 
    3、减慢螺杆后退速度,使炮筒内的熔料充分塑化,增加色粉、色母与熔料的混合均匀度,避免制品出现混色现象。
    4、适当提升背压,可改善制品表面的缩水和产品周边的走胶情况。
5、能提升熔料的温度,使熔料塑化质量提高,改善熔料充模时的流动性,制品表面无冷胶纹。
 
    三、背压太低时,易出现下列问题 
    1、背压太低时,螺杆后退过快,流入炮筒前端的熔料密度?。ń纤缮ⅲ?,夹入空气多。 
    2、会导致塑化质量差、射胶量不稳定,产品重量、制品尺寸变化大。 
    3、制品表面会出现缩水、气花、冷料纹、光泽不匀等不良现象。 
4、产品内部易出现气泡,产品周边及骨位易走,不满胶。
 
    四、过高的背压,易出现下列问题
    1、炮筒前端的熔料压力太高、料温高、粘度下降,熔料在螺杆槽中的逆流和料筒与螺杆间隙的漏流量增大,会降低塑化效率(单位时间内塑化的料量)。
    2、对于热稳定性差的塑料(如:PVC、POM等)或着色剂,因熔料的温度升高且在料筒中受热时间增长而造成热分解,或着色剂变色程度增大,制品表面颜色/光泽变差。
    3、背压过高,螺杆后退慢,预塑回料时间长,会增加周期时间,导致生产效率下降。
    4、背压高,熔料压力高,射胶后喷嘴容易发生熔胶流涎现象;下次射胶时,喷嘴流道内的冷料会堵塞喷嘴或制品中出现冷料斑。
    5、在预塑过程中,?;嵋虮逞构?,喷嘴出现漏胶现象,浪费原料并导致喷嘴附近的发热圈烧坏。
6、预塑机构和螺杆筒机械磨损增大。
 
    五、背压的调校
    注塑背压的调校应视原料的性能、干燥情况、产品结构及质量状况而定,背压一般调校在 3-15kg/cm3 。当产品表面有少许气花、混色、缩水及产品尺寸、重量变化大时,可适当增加背压。当射嘴出现漏胶、流涎、熔料过热分解、产品变色及回料太慢时可考虑适当减低背压。 
如何调校 温度 压力 位置
 温度
    温度的测量和控制在注塑中是十分重要的。虽然进行这些测量是相对地简单,但多数注塑机都没有足够的温度采点或线路。 
    在多数注塑机上,温度是由热电偶感应的。一个热电偶基本上由两条不同的电线尾部相接而组成的。如果一端比另一端热,将产生一个微小的电讯;越是加热,讯号越强。 
· 温度的控制 
    热电偶也广泛应用作温度控制系统的感应器。在控制仪器上,设定需要的温度,而感应器的显示将与设定点上产生的温度相比较。在这最简单的系统中,当温度到达设定点时,就会关闭,温度下降后电源又重新开启。这种系统称为开闭控制,因为它不是开就是关。 
· 熔胶温度 
    熔胶温度是很重要的,所用的射料缸温度只是指导性。熔胶温度可在射嘴处量度或使用空气喷射法来量度。射料缸的温度设定取决于熔胶温度、螺杆转速、背压、射料量和注塑周期。 
    您如果没有加工某一特定级别塑料的经验,请从最低的设定开始。为了便于控制,射料缸分了区,但不是所有都设定为相同温度。如果运作时间长或在高温下操作,请将第一区的温度设定为较低的数值,这将防止塑料过早熔化和分流。注塑开始前,确保液压油、料斗封闭器、模具和射料缸都处于正确温度下。 
· 注塑压力 
    这是引起塑料流动的压力,可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。它没有固定的数值,而模具填充越困难,注塑压力也增大,注塑线压力和注塑压力是有直接关系。 
· 第一阶段压力和第二阶段压力 
    在注塑周期的填充阶段中,可能需要采用高射压,以维持注塑速度于要求水平。模具经填充后便不再需要高压力。不过在注塑一些半结晶性热塑性塑料(如PA及POM)时,由于压力骤变,会使结构恶化,所以有时无须使用次阶段压力。 
· 锁模压力 
    为了对抗注射压力,必须使用锁模压力,不要自动地选择可供使用的最大数值,而要考虑投影面积,计算一个适合的数值。注塑件的投影面积,是从锁模力的应用方向看到的最大面积。对大多数注塑情况来说,它约为每平方英寸2吨,或每平方米31兆牛顿。然而这只是个低数值,而且应当作为一个很粗略的经验值,因为,一旦注塑件有任何的深度,那么侧壁便必须考虑。 
· 背压 
    这是螺杆后退前所须要产生及超越的压力,采用高背压虽有利于色料散布均匀及塑料熔化,但却同时延长了中螺杆回位时间,减低填充塑料所含纤维的长度,并增加了注塑机的应力;故背压越低越好,在任何情况下都不能超过注塑机注塑压力(最高定额)的20%。 
· 射嘴压力 
    射嘴压力是射嘴里面的压力。它大约就是引起塑料流动的压力。它没有固定的数值,而是随模具填充的难度加大而增高。射嘴压力、线压力和注射压力之间有直接的关系。在螺旋式注塑机上,射嘴压力大约比注射压力少大约百分之十左右。而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之十左右。而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之五十。 
· 注塑速度 
    这是指螺杆作为冲头时,模具的填充速度。注塑薄壁制品时,必须采用高射速,以便于熔胶未凝固时完全填充模具,生产较为光滑的表面。填充时使用一系列程序化的射速,避免产生喷射或困气等缺陷。注射可在开环式或闭环式控制系统下进行。 
    无论采用那种注射速度,都必须将速度值连同注射时间记录于记录表上,注射时间指模具达到预定的首阶段射压所须的时间,乃螺杆推进时间的一部分。 
 
 
注塑制品产生缺陷的原因及其处理方法
 
在注塑成型加工过程中可能由于原料处理不好、制品或模具设计不合理、操作工没有掌握合适的工艺操作条件,或者因机械方面的原因,常常使制品产生注不满、凹陷、飞边、气泡、裂纹、翘曲变形、尺寸变化等缺陷。 
 
对塑料制品的评价主要有三个方面,第一是外观质量,包括完整性、颜色、光泽等;第二是尺寸和相对位置间的准确性;第三是与用途相应的机械性能、化学性能、电性能等。这些质量要求又根据制品使用场合的不同,要求的尺度也不同。 
 
生产实践证明,制品的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面。但事实上,塑料加工厂的技术人员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来的问题而成效不大的困难局面。 
 
生产过程中工艺的调节是提高制品质量和产量的必要途径。由于注塑周期本身很短,如果工艺条件掌握不好,废品就会源源不绝。在调整工艺时最好一次只改变一个条件,多观察几回,如果压力、温度、时间统统一起调的话,很易造成混乱和误解,出了问题也不知道是何道理。调整工艺的措施、手段是多方面的。例如:解决制品注不满的问题就有十多个可能的解决途径,要选择出解决问题症结的一、二个主要方案,才能真正解决问题。此外,还应注意解决方案中的辨证关系。比如:制品出现了凹陷,有时要提高料温,有时要降低料温;有时要增加料量,有时要减少料量。要承认逆向措施的解决问题的可行性。 
 
1.6.1 塑料成型不完整 
 
这是一个经常遇到的问题,但也比较容易解决。当用工艺手段确实解决不了时,可从模具设计制造上考虑进行改进,一般是可以解决的。 
 
一、设备方面: 
 
(1)注塑机塑化容量小。当制品质量超过注塑机实际最大注射质量时,显然地供料量是入不敷出的。若制品质量接近注塑机实际注射质量时,就有一个塑化不够充分的问题,料在机筒内受热时间不足,结果不能及时地向模具提供适当的熔料。这种情况只有更换容量大的注塑机才能解决问题。有些塑料如尼龙(特别是尼龙66)熔融范围窄,比热较大,需用塑化容量大的注塑机才能保证料的供应。 
(2)温度计显示的温度不真实,明高实低,造成料温过低。这是由于温控装置如热电偶及其线路或温差毫伏计失灵,或者是由于远离测温点的电热圈老化或烧毁,加温失效而又未曾发现或没有及时修复更换。 
(3)喷嘴内孔直径太大或太小。太小,则由于流通直径小,料条的比容增大,容易致冷,堵塞进料通道或消耗注射压力;太大,则流通截面积大,塑料进模的单位面积压力低,形成射力小的状况。同时非牛顿型塑料如ABS因没有获得大的剪切热而不能使黏度下降造成充模困难。喷嘴与主流道入口配合不良,常常发生模外溢料,模内充不满的现象。喷嘴本身流动阻力很大或有异物、塑料炭化沉积物等堵塞;喷嘴或主流道入口球面损伤、变形,影响与对方的良好配合;注座机械故障或偏差,使喷嘴与主流道轴心产生倾侧位移或轴向压紧面脱离;喷嘴球径比主流道入口球径大,因边缘出现间隙,在溢料挤迫下逐渐增大喷嘴轴向推开力都会造成制品注不满。 
(4)塑料熔块堵塞加料通道。由于塑料在料斗干燥器内局部熔化结块,或机筒进料段温度过高,或塑料等级选择不当,或塑料内含的润滑剂过多都会使塑料在进入进料口缩径位置或螺杆起螺端深槽内过早地熔化,粒料与熔料互相黏结形成“过桥”,堵塞通道或包住螺杆,随同螺杆旋转作圆周滑动,不能前移,造成供料中断或无规则波动。这种情况只有在凿通通道,排除料块后才能得到根本解决。 
(5)喷嘴冷料入模。注塑机通常都因顾及压力损失而只装直通式喷嘴。但是如果机筒前端和喷嘴温度过高,或在高压状态下机筒前端储料过多,产生“流涎”,使塑料在未开始注射而模具敞开的情况下,意外地抢先进入主流道入口并在模板的冷却作用下变硬,而妨碍熔料顺畅地进入型腔。这时,应降低机筒前端和喷嘴的温度以及减少机筒的储料量,减低背压压力避免机筒前端熔料密度过大。 
(6)注塑周期过短。由于周期短,料温来不及跟上也会造成缺料,在电压波动大时尤其明显。要根据供电电压对周期作相应调整。调整时一般不考虑注射和保压时间,主要考虑调整从保压完毕到螺杆退回的那段时间,既不影响充模成型条件,又可延长或缩短料粒在机筒内的预热时间。 
 
二、模具方面 
 
(1)模具浇注系统有缺陷。流道太小、太薄或太长,增加了流体阻力。主流道应增加直径,流道、分流道应造成圆形较好。流道或较口太大,射力不足;流道、浇口有杂质、异物或炭化物堵塞;流道、浇口粗糙有伤痕,或有锐角,表面粗糙度不良,影响料流不畅;流道没有开设冷料井或冷料井太小,开设方向不对;对于多型腔模具要仔细安排流道及浇口大小分配的均衡,否则会出现只有主流道附近或者浇口粗而短的型腔能够注满而其它型腔不能注满的情况。应适当加粗流道直径,使流到流道末端的熔料压力降减少,还要加大离主流道较远型腔的浇口,使各个型腔的注入压和料流速度基本一致。 
 
(2)模具设计不合理。模具过分复杂,转折多,进料口选择不当,流道太狭窄,浇口数量不足或形式不当;制品局部断面很薄,应增加整个制品或局部的厚度,或在填充不足处的附近设置辅助流道或浇口;模腔内排气措施不力造成制件不满的现象是屡见不鲜的,这种缺陷大多发生在制品的转弯处、深凹陷处、被厚壁部分包围着的薄壁部分以及用侧浇口成型的薄底壳的底部等处。消除这种缺陷的设计包括开设有效的排气孔道,选择合理的浇口位置使空气容易预先排出,必要时特意将型腔的困气区域的某个局部制成镶件,使空气从镶件缝隙溢出;对于多型腔模具容易发生浇口分配不平衡的情况,必要时应减少注射型腔的数量,以保证其它型腔制件合格。 
 
三、工艺方面 
 
(1)进料调节不当,缺料或多料。加料计量不准或加料控制系统操作不正常、注塑机或模具或操作条件所限导致注射周期反常、预塑背压偏小或机筒内料粒密度小都可能造成缺料,对于颗粒大、空隙多的粒料和结晶性的比容变化大的塑料如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等以及黏度较大的塑料如ABS应调较高料量,料温偏高时应调大料量。 
 
当机筒端部存料过多时,注射时螺杆要消耗额外多的注射压力来压紧、推动机筒内的超额囤料,这就大大的降低了进入模腔的塑料的有效射压而使制品难以充满。 
 
(2)注射压力太低,注射时间短,柱塞或螺杆退回太早。熔融塑料在偏低的工作温度下黏度较高,流动性差,应以较大压力和速度注射。比如在制ABS彩色制件时,着色剂的不耐高温性限制了机筒的加热温度,这就要以比通常高一些的注射压力和延长注射时间来弥补。 
 
(3)注射速度慢。注射速度对于一些形状复杂、厚薄变化大、流程长的制品,以及黏度较大的塑料如增韧性ABS等具有十分突出的意义。当采用高压尚不能注满制品时,应可虑采用高速注射才能克服注不满的毛病。 
 
(4)料温过低?;睬岸宋露鹊?,进入型腔的熔料由于模具的冷却作用而使黏度过早地上升到难以流动的地步,妨碍了对远端的充模;机筒后段温度低,黏度大的塑料流动困难,阻碍了螺杆的前移,结果造成看起来压力表显示的压力足够而实际上熔料在低压低速下进入型腔;喷嘴温度低则可能是固定加料时喷嘴长时间与冷的模具接触散失了热量,或者喷嘴加热圈供热不足或接触不良造成料温低,可能堵塞模具的入料通道;如果模具不带冷料井,用自锁喷嘴,采用后加料程序,喷嘴较能保持必需的温度;刚开机时喷嘴太冷有时可以用火焰枪做外加热以加速喷嘴升温。 
 
四 原料方面 
 
塑料流动性差。塑料厂常常使用再生碎料,而再生碎料往往会反映出黏度增大的倾向。实验指出:由于氧化裂解生成的分子断链单位体积密度增加了,这就增加了在机筒和型腔内流动的粘滞性,再生碎料助长了较多气态物质的产生,使注射压力损失增大,造成充模困难。为了改善塑料的流动性,应考虑加入外润滑剂如硬脂酸或其盐类,最好用硅油(黏度300~600cm2/s)。润滑剂的加入既提高塑料的流动性,又提高稳定性,减少气态物质的气阻。 
 
1.6.2 溢料(飞边) 
 
溢料又称飞边、溢边、披锋等,大多发生在模具得分合位置上,如:模具的分型面、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 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?;疃0澹ㄈ缰邪澹┍湫吻糖?;分型面上沾有异物或??蛑鼙哂型钩龅那劣∶?;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。 
 
1.6.3 凹痕(塌坑、瘪形) 
 
因塑料冷却硬化而造成收缩凹陷,主要出现在厚壁位置、筋条、机壳、螺母嵌件的背面等处。 
 
一 设备方面 
(1)供料不足。螺杆或柱塞磨损严重,注射及保压时熔料发生漏流,降低了充模压力和料量,造成熔料不足。 
(2)喷嘴孔太大或太小。太小则容易堵塞进料通道,太大则将使射力小,充模发生困难。 
 
二 模具方面 
(1)浇口太小或流道过狭或过浅,流道效率低、阻力大,熔料过早冷却。浇口也不能过大,否则失去了剪切速率,料的黏度高,同样不能使制品饱满。浇口应开设在制品的厚壁部位。流道中开设必要的有足够容量的冷料井可以排除冷料进入型腔使充模持续进行。点浇口、针状浇口的浇口长度一定要控制在1mm以下,否则塑料在浇口凝固快,影响压力传递;必要时可增加点浇口数目或浇口位置以满足实际需要;当流道长而厚时,应在流道边缘设置排气沟槽,减少空气对料流的阻挡作用。 
(2)多浇口模具要调整各浇口的充模速度,最好对称开设浇口。 
(3)模具的关键部位应有效地设置冷却水道,保证模具的冷却对消除或减少收缩起着很好的效果。 
(4)整个模具应不带毛刺且具有可靠的合模密封性,能承受高压、高速、低黏度熔料的充模。 
 
三 工艺方面 
(1)增加注射压力,保压压力,延长注射时间。对于流动性大的塑料,高压会产生飞边引起塌坑应适当降低料温,降低机筒前段和喷嘴温度,使进入型腔的熔料容积变化减少,容易冷固;对于高黏度塑料,应提高机筒温度,使充模容易。收缩发生在浇口区域时应延长保压时间。 
(2)提高注射速度可以较方便地使制件充满并消除大部分的收缩。 
(3)薄壁制件应提高模具温度,保证料流顺畅;厚壁制件应减低模温以加速表皮的固化定型。 
(4)延长制件在模内冷却停留时间,保持均匀的生产周期,增加背压,螺杆前段保留一定的缓冲垫等均有利于减少收缩现象。 
(5)低精度制品应及早出模让其在空气中或热水中缓慢冷却,可以使收缩凹陷平缓又不影响使用。 
 
四 原料方面:原料太软易发生凹陷,有效的方法是在塑料中加入成核剂以加快结晶。 
 
五 制品设计方面:制品设计应使壁厚均匀,尽量避免壁厚的变化,象聚丙烯这类收缩很大的塑料,当厚度变化超出50%时,最好用筋条代替加厚的部位。 
 
1.6.4 银纹、气泡和气孔 
 
塑料在充模过程中受到气体的干扰常常在制品表面出现银丝斑纹或微小气泡或制品厚壁内形成气泡。这些气体的来源主要是原料中含有水分或易挥发物质或润滑剂过量,也可能是料温过高塑料受热时间长发生降解而产生降解气。 
 
一 设备方面:喷嘴孔太小、物料在喷嘴处流涎或拉丝、机筒或喷嘴有障碍物或毛刺,高速料流经过时产生摩擦热使料分解。 
 
二 模具方面: 
(1)由于设计上的缺陷,如:浇口位置不佳、浇口太小、多浇口制件浇口排布不对称、流道细小、模具冷却系统不合理使模温差异太大等造成熔料在模腔内流动不连续,堵塞了空气的通道。 
(2)模具分型面缺少必要的排气孔道或排气孔道不足、堵塞、位置不佳,又没有嵌件、顶针之类的加工缝隙排气,造成型腔中的空气不能在塑料进入时同时离去。 
(3)模具表面粗糙度差,摩擦阻力大,造成局部过热点,使通过的塑料分解。 
 
三 工艺方面 
(1)料温太高,造成分解?;参露裙呋蚣尤仁У?,应逐段减低机筒温度。加料段温度过高,使一部分塑料过早熔融充满螺槽,空气无法从加料口排出。 
(2)注射压力小,保压时间短,使熔料与型腔表面不密贴。 
(3)注射速度太快,使熔融塑料受大剪切作用而分解,产生分解气;注射速度太慢,不能及时充满型腔造成制品表面密度不足产生银纹。 
(4)料量不足、加料缓冲垫过大、料温太低或模温太低都会影响熔料的流动和成型压力,产生气泡。 
(5)用多段注射减少银纹:中速注射充填流道→慢速填满浇口→快速注射→低压慢速将模注满,使模内气体能在各段及时排除干净。 
(6)螺杆预塑时背压太低、转速太高,使螺杆退回太快,空气容易随料一起推向机筒前端。 
 
四 原料方面 
(1)原料中混入异种塑料或粒料中掺入大量粉料,熔融时容易夹带空气,有时会出现银纹。原料受污染或含有有害性屑料时原料容易受热分解。 
(2)再生料料粒结构疏松,微孔中储留的空气量大;再生料的再生次数过多或与新料的比例太高(一般应小于20%) 
(3)原料中含有挥发性溶剂或原料中的液态助剂如助染剂白油、润滑剂硅油、增塑剂二丁酯以及稳定剂、抗静电剂等用量过多或混合不均,以积集状态进入型腔,形成银纹。 
(4)塑料没有干燥处理或从大气中吸潮。应对原料充分干燥并使用干燥料斗。 
(5)有些牌号的塑料,本身不能承受较高的温度或较长的受热时间。特别是含有微量水分时,可能发生催化裂化反应。对这一类塑料要考虑加入外润滑剂如硬脂酸及其盐类(每10kg料可加至50g),以尽量降低其加工温度。 
 
五 制品设计方面:壁厚太厚,表里冷却速度不同。在模具制造时应适当加大主流道、分流道及浇口的尺寸。 
 
1.6.5 熔接痕 
熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件、孔洞、流速不连贯的区域、充模料流中断的区域而以多股形式汇合时以及发生浇口喷射充模时,因不能完全融合而产生线状的熔接痕。熔接痕的存在极大地削弱了制品的机械强度??朔劢雍鄣陌旆ㄓ爰跎僦破钒枷莸姆椒ɑ鞠嗤?。 
 
一 设备方面:塑化不良,熔体温度不均,可延长模塑周期,使塑化更完全,必要时更换塑化容量大的机器。 
 
二 模具方面 
(1)模具温度过低,应适当提高模具温度或有目的地提高熔接缝处的局部温度。 
(2)流道细小、过狭或过浅,冷料井小。应增加流道的尺寸,提高流道效率,同时增加冷料井的容积。 
(3)扩大或缩小浇口截面,改变浇口位置。浇口开设要尽量避免熔体在嵌件、孔洞的周围流动。发生喷射充模的浇口要设法修正、迁移或加挡块缓冲。尽量不用或少用多浇口。 
(4)排气不良或没有排气孔。应开设、扩张或疏通排气通道,其中包括利用镶件、顶针缝隙排气。 
 
三 工艺方面 
(1)提高注射压力,延长注射时间。 
(2)调好注射速度:高速可使熔料来不及降温就到达汇合处,低速可让型腔内的空气有时间排出。 
(3)调好机筒和喷嘴的温度:温度高塑料的黏度小,流态通畅,熔接痕变细;温度低,减少气态物质的分解。 
(4)脱模剂应尽量少用,特别是含硅脱模剂,否则会使料流不能融合。 
(5)降低合模力,以利排气。 
(6)提高螺杆转速,使塑料黏度下降;增加背压压力,使塑料密度提高。 
 
四 原料方面 
(1)原料应干燥并尽量减少配方中的液体添加剂。 
(2)对流动性差或热敏性高的塑料适当添加润滑剂及稳定剂,必要时改用流动性好的或耐热性高的塑料。 
 
五 制品设计方面 
(1)壁厚小,应加厚制件以免过早固化。 
(2)嵌件位置不当,应以调整。 
 
1.6.6 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)机筒内有死角或障碍物,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。 
 
1.6.7 变色 
 
造成变色的原因也是多方面的,主要有: 
 
一 设备方面 
(1)设备不干净?;页净蚱渌鄢境粱诹隙飞鲜刮锪鲜芪廴颈渖?。 
(2)热电偶、温控仪或加热系统失调造成温控失灵。 
(3)机筒中有障碍物,易促进塑料降解;机筒或螺槽内卡有金属异物,不断磨削使塑料变色。 
 
二 模具方面 
(1)模具排气不良,塑料被绝热压缩,在高温高压下与氧气剧烈反应,烧伤塑料。 
(2)模具浇口太小。 
(3)料中或模内润滑剂、脱模剂太多。必要时应定期清洁料筒,清除比塑料耐热性还差的抗静电性等添加剂。 
(4)喷嘴孔、主流道及分流道尺寸太小。 
 
三 工艺方面 
(1)螺杆转速太高、预塑背压太大。 
(2)机筒、喷嘴温度太高。 
(3)注射压力太高、时间过长,注射速度太快使制品变色。 
 
四 原料方面 
(1)物料被污染。 
(2)水分及挥发物含量高。 
(3)着色剂、添加剂分解。 
 
1.6.8黑斑或黑液 
 
造成这种缺陷的原因主要是在设备和原料方面: 
 
一 设备方面 
(1)机筒中有焦黑的材料。 
(2)机筒有裂痕。 
(3)螺杆或柱塞磨损。 
(4)料斗附近不清洁。 
二 模具方面 
(1)型腔内有油。 
(2)从顶出装置中渗入油。 
三 原料方面: 
(1)原料不清洁。 
(2)润滑剂不足。 
 
1.6.9 烧焦暗纹 
 
一 设备方面: 
注射热敏性塑料后,机筒未清洗干净或喷嘴处有料垫导致注射开始时排气不畅。 
二 模具方面: 
(1)排气不良。 
(2)浇口小或浇口位置不当。 
(3)型腔局部阻力大,使料流汇合较慢造成排气困难。 
三 工艺方面: 
(1)机筒、喷嘴温度太高。 
(2)注射压力或预塑背压太高。 
(3)注射速度太快或注射周期太长。 
四 原料方面: 
(1)颗粒不均,且含有粉末。 
(2)原料中挥发物含量高。 
(3)润滑剂、脱模剂用量过多。 
 
1.6.10 光泽不好 
 
一 设备方面: 
(1)供料不足。 
(2)换料时机筒未清洗干净。 
二 模具方面: 
(1)浇口太小或流道太细。 
(2)型腔表面粗糙度差。 
(3)排气不良或模温过低。 
(4)没有冷料井。 
三 工艺方面: 
(1)机筒加热不均匀、机筒温度过高或过低。 
(2)喷嘴太小或预塑背压太低。 
(3)注射速度过大或过小。 
(4)塑化不均匀。 
四 原料方面: 
(1)原料未干燥处理。 
(2)含有挥发性物质。 
(3)助剂或脱模剂用量过多。 
 
1.6.11 脱模困难(浇口或塑件紧缩在模具内) 
 
一 设备方面:顶出力不够。 
二 模具方面: 
(1)脱模结构不合理或位置不当。 
(2)脱模斜度不够。 
(3)模温过高或通气不良。 
(4)浇道壁或型腔表面粗糙。 
(5)喷嘴与模具进料口吻合不服帖或喷嘴直径大于进料口直径。 
三 工艺方面: 
(1)机筒温度太高或注射量太多。 
(2)注射压力太高或保压及冷却时间长。 
四 原料方面:润滑剂不足。 
 
1.6.12 翘曲变形 
 
一 模具方面: 
(1)浇口位置不当或数量不足。 
(2)顶出位置不当或制品受力不均匀。 
二 工艺方面: 
(1)模具、机筒温度太高。 
(2)注射压力太高或注射速度太快。 
(3)保压时间太长或冷却时间太短。 
三 原料方面:酞氰系颜料会影响聚乙烯的结晶度而导致制品 
变形。 
四 制品设计方面: 
(1)壁厚不均,变化突然或壁厚过小。 
(2)制品结构造型不当。 
 
1.6.13 尺寸不稳定 
 
一 设备方面: 
(1)加料系统不正常。 
(2)背压不稳或控温不稳。 
(3)液压系统出现故障。 
二 模具方面: 
(1)浇口及流道尺寸不均。 
(2)型腔尺寸不准。 
三 工艺方面: 
(1)模温不均或冷却回路不当而致模温控制不合理。 
(2)注射压力低。 
(3)注射保压时间不够或有波动。 
(4)机筒温度高或注射周期不稳定。 
四 原料方面: 
(1)换批生产时,树脂性能有变化。 
(2)物料颗粒大小无规律。 
(3)含湿量较大。 
(4)更换助剂对收缩律有影响。 
 
1.6.14 龟裂汽白 
 
一 模具方面:顶出机构不佳。 
二 工艺方面: 
(1)机筒温度低或模具温度低。 
(2)注射压力高。 
(3)保压时间长。 
三 原料方面: 
(1)润滑剂、脱模剂不当或用量太多。 
(2)牌号、品级不适用。 
四 制品设计方面:制品设计不合理,导致局部应力集中。 
 
1.6.15 分层剥离 
 
一 工艺方面: 
(1)机筒、喷嘴温度低。 
(2)背压低。 
(3)对于PVC塑料,注射速度过快或模具温度低亦可能造成分层剥离。 
二 原料方面: 
(1)原料污染或混入异物。 
(2)不同塑料混杂。 
 
1.6.16 肿胀和鼓泡 
 
有些塑料制品在成型脱模后,很快在金属嵌件的背面或在特别厚的部位出现肿胀和鼓泡,这是由于未完全冷却硬化的塑料在内压力的作用下释放气体膨胀造成。解决措施: 
(1)降低模温,延长开模时间。 
(2)降低料的干燥温度及加工温度;降低充模速率;减少成型周期;减少流动阻力。 
(3)提高保压压力和时间。 
(4)改善制品壁面太厚或厚薄变化大的状况。 
 
1.6.17 生产缓慢 
 
(1)塑料温度高,制品冷却时间长。应降低机筒温度,减少螺杆转速或背压压力,调节好机筒各段温度。 
(2)模具温度高,影响了定型,又造成卡、夹制件而?;?。要有针对性地加强水道的冷却。 
(3)模塑时间不稳定。应采用自动或半自动操作。 
(4)机筒供热量不足。应采用塑化能力大的机器或加强对料的预热。 
(5)改善机器生产条件,如油压、油量、合模力等。 
(6)喷嘴流涎。应控制好机筒和喷嘴的温度或换用自锁式喷
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