在注塑成型过程中,由于原材料处理不良、塑料零件或模具设计不合理、操作人员没有掌握合适的工艺操作条件,或由于机械原因,塑料零件产品经常出现短射、凹痕、飞边、困气、开裂、翘曲变形等成型缺陷。
本文针对塑料零件成型过程中的各种注塑缺陷,主要包括:短射、困气、脆性、烧焦、飞边、分层剥落、喷流痕、流痕、雾斑(浇口晕)、银纹(水纹)、凹痕、熔接痕、成型周期过长、翘曲变形;从原材料、塑料零件或模具设计、成型工艺等方面提出了解决方案。
一、短射:指模具型腔不能完全充满的现象。
主要原因:
1、模具温度或注塑压力过低。
2、塑化原料不均匀。
3、排气不良。
4、原料流动性不足。
5、制件太薄或浇口尺寸太小。
6、由于结构设计不合理,聚合物熔体过早固化。
解决方案:
材料:选用流动性较好的材料。
模具设计:
1、填充薄壁前先填充厚壁,避免滞留现象。
2、适当增加浇口数量和流道尺寸,降低工艺比和流动阻力。
3、适当设置排气口的位置和尺寸,避免排气不良。
注塑机:
1、检查止逆阀及料筒内壁是否磨损严重。
2、检查进料口是否有材料或是否有架桥。
工艺条件:
1、增加注塑压力和速度,增强剪切热。
2、增大注塑量。
3、增加料筒温度和模具温度。
二、困气:指空气被困在型腔内,使零件产生气泡。
主要原因:它是由于两个熔体前锋交叉时气体无法从分型面、顶杆或排气孔排出造成的。困在型腔内的气体不能及时排出,容易导致表面起泡、零件内夹气、注塑不满等现象。
解决方案:
结构设计:减少厚度不一致,尽量***壁厚均匀。
模具设计:
1、在***填充的地方增加排气口。
2、重新设计浇口和流道系统。
工艺条件:
1、降低***一级注塑速度。
2、增加模温。
三、脆性:指塑件在某些部位容易开裂或折断。
主要原因:
1、不适合干燥条件;使用过多的回收材料。
2、注塑温度设置不正确。
3、浇口和流道系统设置不当。
4、熔解痕的强度不高。
解决方案:
材料:
1、注塑前应设置适当的干燥条件。
2、减少回收材料的使用,增加原材料的比例。
3、选用高强度塑料。
模具设计:增加主流道、分流道、浇口尺寸。
注塑机:选择设计良好的螺钉,使塑化时的温度分布更加均匀。
工艺条件:
1、降低料筒和喷嘴的温度。
2、降低背压、螺杆速度和注塑速度。
3、增加材料温度,增加注塑压力,提高熔化痕迹的强度。
四、烧焦:焦痕是指型腔内气体不能及时排出,导致流动结束时烧黑。
主要原因:
1、型腔空气不能及时排出。
2、材料降解:熔体温度过高;螺杆转速过快;流道系统设计不当。
解决方案:
模具设计:
1、在容易产生排气不良的地方增加排气系统。
2、增加流道系统的尺寸。
工艺条件:
1、降低注塑压力和速度。
2、降低料筒温度。
3、检查加热器、热电偶是否正常工作。
五、飞边:模具分型面或顶杆部位有多余的塑料。
主要原因::
1、合模力不足。
2、模具有缺陷。
3、成型条件不合理。
4、排气系统设计不当。
解决方案:
模具设计:
1、合理设计模具,确保模具在合模时能够关闭。
2、检查排气口的大小。
3、清洁模具表面。
注塑机:设置适当大小吨位的注塑机。
成型工艺:
1、增加注塑时间,降低注塑速度。
2、降低料筒温度和喷嘴温度。
3、降低注塑压力和保压压力。
六、分层剥皮:指零件表面可逐层剥离。
主要原因:
1、混合其他不相容的聚合物聚合物。
2、成型过程中使用过多的脱模剂。
3、树脂温度不一致。
4、水分过多。
5、浇口和流道有尖角。
解决方案:
材料:避免不相容杂质或污染回收材料与原料混合。
模具设计:倒角处理所有角度尖锐的流道或浇口。
工艺条件:
1、增加料筒和模具的温度。
2、成型前对材料进行适当的干燥处理。
3、避免使用过多的脱模剂。
七、喷流痕(Jetting):一种由熔胶流动过快引起的喷射痕迹,一般呈蛇纹状。
主要原因:
1、浇口尺寸过小,面向截面积较大的产品面。
2、填充速度太快。
解决方案:
模具设计:
1、增加浇口尺寸。
2、侧浇口改为搭接式浇口。
3、浇口前方增加挡料板。
工艺条件:降低刚通过浇口的填充速度。
八、流痕:流痕是指产品表面的波浪形成型缺陷,是熔胶流动缓慢引起的蛙跳痕迹。
主要原因:
1、温和的材料温度过低。
2、注塑速度和压力过低。
3、流道和浇口尺寸过小。
4、由于产品结构的原因,在造成充填流动时,加速度过大。
解决方案:
模具设计:
1、增加流道中冷料井的尺寸。
2、增加流道和浇口的尺寸。
3、缩短主流道或改用热流道。
工艺条件:
1、增加注塑速度。
2、增加注塑压力和保压压力。
3、延长保压时间。
4、增加模温和料温。
九、雾斑:浇口附近产生的云状颜色变化;原因是熔胶破裂。
主要原因:浇口太小或进胶口腔太薄,熔胶流量大,断面积小时,剪切速率大,剪切应力经常增加,导致熔胶破裂,产生雾班现象。
解决方案:Moldflow模拟可以通过上述狭窄区域预测熔胶的温度、剪切速率和剪切应力。Moldflow通常提供各种塑料温度、剪切速率和剪切应力的上限。Moldflow工程师可以根据分析结果进行相应的调整,找出适当的浇口尺寸和进胶口腔壁厚,从而消除雾斑。
十、银纹:银纹是指水分、空气或碳化物沿流动方向在零件表面呈发射状分布。
主要原因:
1、原料中水分含量过高。
2、原料中夹有空气。
3、聚合物降解:材料被污染;料筒温度过高;注塑量不足。
解决方案:
材料:注塑前,根据原材料供应商提供的数据干燥原材料。
模具设计:检查排气位置是否充足。
成型工艺:
1、选择合适的注塑机和模具。
2、切换材料时,将旧材料从料筒中***清洗干净。
3、改进排气系统。
4、降低熔体温度、注塑压力或注塑速度。
十一、凹痕:凹痕是指壁厚处部件表面凹陷的现象。
主要原因:
1、注塑压力或保压压力过低。
2、保压时间或冷却时间过短。
3、熔体温度或模温过高。
4、零件结构设计不当。
解决方案:
结构设计:
1、波纹处理在容易出现凹痕的表面。
2、减小制件厚壁尺寸,尽量减小厚度比,相邻壁厚比应控制在1.5~2,并尽量顺利过渡。
3、重新设计加强筋、沉孔和角筋的厚度,其厚度一般推荐为基本壁厚的40-80%。
成型工艺:
1、增加注塑压力和保压压力。
2、增加浇口尺寸或改变浇口位置。
十二、焊接痕迹:熔接痕迹是指两股料流相遇熔接所产生的表面缺陷。
主要原因:如果有孔、嵌件或多浇注塑模式或壁厚不均匀,可能会产生熔接痕迹。
解决方案:
材料:增加塑料熔体的流动性。
产品设计:调整产品结构和壁厚分布。
模具设计:
1、改变浇口的位置。
2、增设排气槽。
工艺条件:
1、增加熔体温度。
2、减少脱模剂的使用。
十三、翘曲变形:在塑料零件的设计和生产中,最难解决的问题是翘曲变形。
主要原因:
1、模具结构:浇筑、冷却系统和顶出系统。
2、产品结构:塑料壁厚变化、几何形状弯曲或不对称、钢筋和BOSS柱设计不合理等。
3、生产工艺:塑料件未完全冷却,注射保压曲线不合理。
4、塑料材料:塑料材料有,无添加填料差异,收缩率大小等。
解决方案:
1、模具温度不稳定,提供冷却/加热均衡的模具。
2、截面厚度不规则,根据树脂特性重新设计产品形状尺寸。