PC银丝产生原因的分析及解决方法

注射成型常见故障的产生原因及排除方法序目：
根据本人从事注塑成型20多年积累的经验，现对热塑料材料加工中出现的各种问题的产生原因及排除方法从工艺、模具、材料及成型机辅助设备方面作一些论述,供生产技术员们参考,不当之处还请批评指正。

对于从事塑料加工的技术人员，应从现场、现物、现人入手，要提高产品质量，就需掌握一定的加工技术，这就应有丰富的理论知识及生产实践经验。

一般地说需要掌握如下实用生产技术
一、迅速查明质量产生原因和制定解决方法；
二、合理调整工艺参数和设定成型条件；
三、充分利用辅助设备；
四、修整成型模具并提出修整的方法。

由于塑料成型加工过程中品种繁多，成型方法各异，加上各个工厂生产条件不同，选用材料的流变特性不同，注射机精度的差异以及模具型腔结构等诸多因素的牵制，造成加工故障情况非常繁杂。

一般地说，只有具备一定的理论知识及丰富的时间经验者，才能比较准确地分析故障产生的原因，从而排除各种故
障。

因而，潜心研究者深感变数太多，用心摸索者总觉功底太浅，有心速成者感叹入门太难，故用此文抛砖引玉，望现场技术人员，班长，车间主任能够受此启发，更好地为本公司的发展服务。

PC银丝产生原因的分析及解决方法
聚碳酸脂（即PC）在加工塑件过程中出现种类不同的银丝，令现场技术人员头痛。

一来其原材料价格高，二来其银丝在生产中间断的出现，当无法知道银丝属于何种类型时，便会感到束手无策，现对银丝的种类进行探讨和分析，供现场技术人员参考。

那么银丝是如何产生的呢？据资料介绍，塑料熔融的树脂在流入注射机料筒和模具时发泡，破损的地方就会产生银光丝。

一、水解银丝
PC材料的大分子含有亲水基团，故在加工之前需严格干燥材料，如材料干燥温度或时间不够时产生的银丝通常称为水解银丝。

水解银丝在制品中的表现是前端为圆形的，如下图所示。

水解银丝分为三类：
第一类，当水分PPM值略大于200时，此时银丝在产品中时有时无间断地出现。

第二类，当PPM值在220～240之间时，银丝出现的概率较大。

第三类，当PPM值大于250时，出现的银丝通常沿注塑流向均匀地分布，严重时密布整个产品。

水解银丝产生的原因如前所述，在成型时未得到充分的干燥，或已经干燥的材料重新吸潮。

一般地说，雨天的湿度为100％，因此PC暴露在外或在无保温干燥料筒内长时间置放极易吸潮。

当含水量超过200PPM值时，这种偏高水分的塑料在汽缸内在高温作用下熔化，部分树脂降解，产生
CO2等气体，存在于被熔融的塑料内，在注射时进入模腔，形成水解银丝。

据测定，PC包装料袋里的水分值含量为500PPM，经除湿干燥后为150PPM，（除湿干燥的时间为4小时，一般干燥料筒为6～8小时，除此之外还与干燥料筒的容积有关），经过吸料筒输出管到注射机干燥料筒时为200PPM左右。

为保证塑料颗粒干燥，在注射机上装有15kg的干燥料筒，使其达到180PPM以下，从而保证原材料的干燥。

（以上是针对集中烘料而言，一般注塑机工厂可将除湿干燥机放在注塑机旁即可）。

除湿干燥的烘料温度,一般PC为120℃，再生温度为250℃。

耐热PC为135～140℃，再生温度为250℃，注塑机上干燥料筒温度为130～145℃。

那么为什么要用除湿干燥机来干燥呢？这里有必要对除湿干燥机的原理作一个简要的说明。

热风干燥的原理是用加热的空气对塑料材料的表面进行干燥,而不能干燥塑料内部的水分。

因而干燥塑料需要大量的热量,特别是干燥对水分敏感的材料。

材料含水率的曲线也不稳定,由于空气中含有水气,而干燥塑料需要一定的温度和时间,因而来说对塑料材料的最终效果是不能保证的。

为了使大家易懂,我们在介绍除湿干燥机前,先解释一下露点。

露点,什么叫露点呢？在空气中绝对含水率叫露点。

我们可作一下简单的试验。

有二个杯子,一个杯子盛常温水,而另一个杯子盛冰水。

在这两个杯子里,我们看到常温水里无渗透的水,而在盛放冰水的杯子里有大量的水珠逸出。

温度越低,露珠越多。

因而露点是测量空气含水量的一个指标,它的单位是g／100g。

即100g空气里含有多少克水分。

为什么说除湿干燥效果好呢？一般的除湿机的露点在－10℃,而良好的除湿机的露点在－40℃。

因此温度越低,逸出的水分就越多。

当再生温度较高时,水分被排出空气外,所以说除湿干燥机的干燥效果优于热风干燥料筒。

除此以外除湿干燥机有一个蜂巢转子,这是热风干燥所没有的。

除湿干燥机有一心脏部位,即旋转式蜂巢,该装置能缓慢地旋转。

具有除湿、干燥、冷却与一体。

这是热风干燥所没有的。

我们在图上看到的是一个蜂巢转子,工作中沿顺时针转动,每隔一小时转动三圈。

它是由陶瓷纸,表面烧结了细小颗粒。

属于微孔结构,风通过后,水分被吸收,空气中含有水分的干燥空气通过分子筛的吸湿,排出是被吸湿的空气。

首先我们先解释除湿区,它的作用是将除湿后的空气来干燥材料。

它在干燥的过程中不断地吸收水分,由于转子的旋转,能将吸收水分的部份转到再生加热区干燥。

再生区域：有加热及排风区域,此区域温度较高。

外界的空气经过鼓风机吸入,先将空气吹到再生加热区,加热到250～300℃。

再用250～300℃空气
通到再生区域。

经过吸湿剂对其除湿,并将吸湿的水分排出外界空气中。

冷却区域;在再生区域被干燥的空气温度很高,而分子筛对低温状态下吸收水分最高。

所以被高温干燥的空气先进入热交换区域,在此区域有干燥料斗回来的气流经过热交换器,吹入后降温,在相对温度下除湿。

最后将除湿后的空气通过设定温度进行材料干燥,进入干燥料斗,对材料进行干燥。

从上图我们可以大略地知道除湿干燥机工作原理。

见下图
最后我们来看两种干燥器的干燥曲线,进行对比。

从以上的干燥曲线中我们可以看到,除湿干燥机在二个小时以后,其干燥曲线为一条基本平行的直线,即水分保持相对稳定。

而热风干燥曲线直是随着时间的推移,水分的含量逐渐增加。

一些加工厂由于条件较差，使用热风干燥或远红外烘箱干燥塑料。

为了防止干燥塑料再次受潮，可再料筒内加上红外灯泡，如在每cm2面积上布置25～50W的灯泡点灯，点灯的目的是减少直接与空气接触。

最好的方法还是用小型干燥料筒。

利用先进的水分测试仪最好，但是由于价格昂贵，可以用土方法解决。

用两块小玻璃，夹一粒干燥的粒料进行检测，然后放到280～300℃的加热板上。

当料粒受热逐渐熔化时，在玻璃上平稳加压，将其压扁，此时观察料粒上有无气泡，如有气泡则说明材料
干燥不够，还应干燥。

PC材料的使用一般在3～6个月左右，一些工厂一次进料太多，造成放置时间过长，当时间超过1年～2年时。

材料有时会有干燥不透的情况发生，此时应提高升温温度和时间。

但是对于明白的料，因为干燥温度高，时间长，PC会发黄，因此控制放置时间应引起管理人员的注意。

二、分解银丝
分解银丝是指在成型过程中树脂过热分解产生二氧化碳等气体，使塑件表面产生银丝，其特征如图所示。

引起熔料过热分解的因素很多，大致有以下几
类：
1、熔料在料筒中滞留时间过长
我们做一个试验，让塑料在注射机料筒内停留，并用加热器对其进行长时间的影响（10分钟以上），以分解树脂，此时再加工产品可以看到塑件中密集的银丝，证明此时塑料已分解。

对策：为减少热分解产生银丝。

在长时间（10分钟以上）暂停注塑后重新开始加工时，应重复2次以上射出—计量，再开始生产。

2、螺杆后松退量太多，使得计量室树脂密度下
降，导致熔体发泡产生。

对策：螺杆后松退量绝对不能超过5mm，为防止拉丝的产生，希望用喷嘴温度和背压程序进行调整。

当然也可用延长生产周期的方法予以解决。

最理想的方法是用喷嘴旁加温水予以冷却。

3、料筒温度过高，使熔料分解。

对策：根据材料的加工参数，一般不得高于其参数，以防熔料受热分解，为提高PC的流动性，可通过增加热浇道或提高温模具解决。

也可改用高流动性塑料来解决。

4、当PC材料混入异物，在高温的作用下，那些低分子物已经分解，在一些产品中可以看出分层。

对策：最好的方法是用单一注射机生产单一原材料，当混用时，应根据高低温的原理，清洗注射机料筒。

（高低温原理清洗注射机料筒不在此文范围内，略）。

三、结构银丝
如图所示，结构银丝是指由于塑件的结构设计不合理，壁厚严重不均匀或出现断面交变，或者模具制造中顶杆设在进料口上，抽芯滑块加工粗糙，商标字母刻字太深，花纹光洁度差，特别是在某些地方产品脱模时遗留碎屑等。

在注射加工过程中受到急剧膨胀或者收缩导致模腔中空气混入熔料，或者熔料受到前方加强筋和凹凸点交变而发生的一根银光丝。

这类银丝主要特点是影响产品的外观，而对塑件的强度和冲击韧性影响不大。

但如果这些塑件要经过后加工如镀铝，超硬涂层，那么这些缺陷就会被放大。

结构银丝的特点是，当注射工艺固定，银丝的分布和形状位置是固定的，而且一般沿注射方向分布，发生的位置多数在断面突变的部位之后。

在工艺上要解决这类银丝可用改变注射速度的方法来排除，当在塑件截面变化不大处或字母上出现时，可采用位置法来解决。

先找出产生银丝的位置，然后在此前一些位置时减慢注射速度，从而使料流经过突变断面时不致混入空气，避免产生银丝，然后加快注射，使其成型。

当截面变化悬殊时，则可使用较高的注射速度进行注射，并适当提高注射压力，使气体从分型面强制排出。

也可用真空泵抽出气体的方法。

这种方法较为先进，国内用之较少。

如果改变注射速度和提高注射压力仍不能消除故障，则应考虑改进塑模及改善模具的排气系统。

四、由冷料产生的银丝
在注射加工种，由于温度压力或者时间控制不好，注射机前端喷嘴上附有冷料，当再次加工时，这些冷料便会进入产品中从而引起银丝。

为了解决喷嘴前端固化了的树脂，可反复调试加工的成型温度、保压力和生产周期。

并将每组成型作一记录，以取得一个适定料筒和喷嘴热浇道的温度。

检查模具进料口的R和Φ和注射料筒前端喷嘴的R和Φ，一般地说，模具进料口的R应大于注射机喷嘴R，模具口径Φ大于注射机Φ，举例来说，当注射机R16，Φ4mm时，模具应为R16.5, Φ4.5mm。

除此之外，还应该检查注射机前端喷嘴是否破损，或者在注射时，原料射出的直线度，以及加料预塑时是否偏左偏右，以确保喷嘴前端无金属材料。

除此之外，还应检查模具上口径Φ是否经注射机长期工作撞伤等。

检查这些的目的是防止固化了的树脂在加工时进入产品。

开模后直浇部发生树脂流滴，但生产时由于料筒及喷嘴温度，背压力，螺杆转速以及成型周期控制不好时，会发生树脂伸出浇道流出。

为解决这些问题应降低背压力，及螺杆转速，调
整好料筒温度及成型周期，以取得这些参数的平衡。

五、脉冲银丝
这里说的脉冲银丝并非指银丝呈脉冲状，而是指注塑机加料螺杆预塑时，在后退过程中出现不均匀的跳动现象，犹似脉冲。

这种现象的出现主要反应了落料的不正常，此时料筒中容易进入空气，当这些空气随熔料进入模腔则形成银丝。

当然一般地说，进口注塑机由于质量较好，油马达功率较大，很少出现这种现象。

而相对来说，国产注塑机，特别是油马达功率小的，多容易出现这种故障，严重时加料时螺杆转速基本为零。

上图是我公司加工的SLAA后灯A灯体,该产品在加料时,当预塑量达到50%,螺杆在电脑中显示为零,随着螺杆又跳动转起来。

从产品的形状可以看到,银丝在浇口的附近比较多。

这类银丝的主要特征时在产品中出现的地方和数量无规律，形状类似过热银丝，有时会产生欠内、缩水和气泡等缺陷。

解决方法主要应根据预塑过程中螺杆有无脉冲跳动现象和注塑结束时其位置是否变化来确定银丝的性质。

消除脉冲银丝的方法是针对脉冲现象来采取各种相应措施，以下推荐几种方法。

1、用后松退法。

将螺杆往后退，然后注射，来回几次，（一般加工PC、PMMA、PS易出现此类脉冲情况），随后进行加料正常注塑即为OK。

2、进料段温度或料筒温度设定太低，或者进料口冷却水温度太低。

引起预塑过程中电动机负载过大，螺杆转速失常，此类情况发生较多，一般可提高成型温度，以利塑化。

在正常生产过程中，有时会突然出现脉冲现象，往往是由于以表或料筒加热出项故障，造成料筒后段温度及每段温度失常，因此应检查电器仪表和电路有无异常。

六、浇道产生的银丝
浇道产生的银丝是指由于浇道设计不合理或冷料穴设计太小，料筒温度控制不当（包括热浇道温度）以及加工中背压过大，保压力太大或者生产周期过短，产品脱模后，料流溢出等原因。

一些塑料模具主浇道锥角α设计锝太大，则熔料注射初期离开锥壁，随着模型逐渐充满，空气混夹在料流中进入模腔，形成银丝。

这类银丝锝主要特征是其分布完全沿注射方向。

排除的时候应检查主浇道锥角大小是否适定，当α>10°时即有可能产生上述现象。

成型PC塑件时α＝4°～ 6°为宜。

如果α取得太小则会引起脱模困难，流料不畅。

浇道银丝有时可采用低速注射的方法消除。

但根本的方法还是修整或更换浇口套，减少主浇道锥角α。

七、封气银丝
封气银丝时指流料在充模过程中，因模具设计或模具制造不合理，造成产品沿周先成型，而致沿周前面部分，因气体不能排出而形成银丝。

这类银丝的主要特征时伴随着较明显的熔接痕，
并且银丝往往出现
在熔接痕附近，而
其他部分没有银
丝。

消除这类银丝
的根本方法时改变
浇口位置和形状，
设置有效的排气槽或修改塑件的形体结构。

但这需要对模具进行较大的修改，在实际生产过程中，往往采取改变工艺条件的方法，一般在封气时，用降低注射速度，或改变定模、动模某部分水道温度的方法。

八;大面积的银纹
大面积的银纹遍布刷子状且被拉长的条纹。

这种情况在一般的产品中不多见。

它产生的原因可能是螺杆头部有空气,此时应检查后松退的距离。

另外一个原因是产品成形的螺杆距离太长,即重量大。

我们曾经说过,合适的注射机加工合适的产品,即注射机加工的产品在30～80%以内最为合适。

低于或大于这个范围加工的产品,都将使加工变得困难。

特别是粘度较高的PC之类的产品。

当注射量大于3D 螺杆直径的料时,要考虑更换注射成型机。

使之在1／2直径内。

其它的如增加螺杆的背压或提高加料段的温度、降低螺杆的转速、或延长成型周期。

总之一切有利于降低塑化量的方法都为行之有效的方法。

生产部技术一科刘耀忠
2003-10-22。