注塑成型制品常见缺陷及预防措施-注塑件常见缺陷及原因

注塑成型制品常见缺陷及预防措施
作者：徐丽瑜
来源：《知识文库》2016年第04期
一、注塑成型加工在制造业中的应用
塑料加工工艺一般包括：注塑成型、挤塑成型、压塑成型、吹塑成型。

因为注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品所以被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。

在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，其生产总数占整个塑料成型设备20%-30%，从而成为目前塑料机械中增长最快，生产数量最多的机种之一。

从涵盖的行业范围及生产总数已经反映了注塑成型工艺在制造业中的地位举足轻重。

我国注塑机行业的技术在近几年进步十分显著，尤其是注塑机的技术水平与国外名牌产品的差距大大缩小，在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得明显进步。

我国注塑成型一般以热固性塑料为主，而热塑性塑料的注塑加工在近年也取得了很大的进步。

但国内由于精密制品比较少，复合制品基本没有，因而很少配置机械手，反映国内整体要求相对比较低，与西方国家差距较大，对制品的质量要求还未提高到相应水平，也反映了我国的生产还处在劳动密集型经济。

二、注塑制品的常见缺陷及预防措施
因为制品的质量直接影响到企业的效益，而如果制品中存在缺陷，企业需要派工人进行返工，把制品粉碎后重新加工或者是直接报废，这会提高企业的生产成本。

而产品的质量又直接地影响企业形象与诚信度，要把一切质量问题解决在出厂前。

而一般的一线工人只负责观察塑件是否能正常脱模，面对塑件出现大批量的缺陷，他们无法纠正。

所以为了提高效益，技术人员必须在发现制品缺陷后，及时地进行预防纠正，以及在生产中不断地优化生产工艺、修整模具，以免带来更大的亏损。

下面介绍几种注塑制品常见缺陷及预防措施：
1、变形
（1）模具温度太高，冷却不足：首先考虑延长冷却时间，检查冷却管道循环水是否正常运作。

如果延长冷却时间无法解决，就应考虑模具冷却系统的设计是否合理。

在塑件横截面积大或在浇注口等温度较高的位置要设计比较集中的冷却管道，而在容易冷却的部位应进行缓慢冷却，尽量使塑件各部位冷却均匀。

（2）分子取向不均衡：塑化后的塑料被注射进入型腔内，在型腔中流动的过程中，分子取向是不可避免的，但如果分子取向存在方向上的差异就容易导致塑件翘曲变形。

如果在塑件
发生分子取向不均衡后，再通过外力改变其翘曲变形的现状，通常是只有短暂效果，基本是不见成效的。

应降低塑料温度（第三段-均化段的塑化温度）和模具温度，并且结合使用热处理方法，使塑件脱模后置于较高温度保温一段时间后再缓慢冷却至室温（一般采用随炉冷却或空冷），这样就可以极大地降低塑件内的取向应力。

（3）顶出位置、脱模斜度设计不良：如果顶出位置设计不合理，容易导致塑件脱模时受力不均而导致变形。

而脱模斜度不够及容易导致塑件脱模困难，同样容易造成塑件变形。

这种情况往往会伴随塑件在顶针位置会出现表面发白的现象。

所以在塑件设计时较难脱模收缩较大的位置，需要增加顶针的数量及接触面积（可考虑气动推出设备），增加脱模斜度及边缘的光滑度。

（4）塑件制品厚薄差异大：如果塑件制品厚薄差异大，容易导致塑件的内应力较大而造成变形。

所以在设计塑件时，不光要考虑美观和使用性能，还要考虑工业设计的可行性。

2、制品表面有气泡和银纹
（1）原料含有水分超标或者加热存在挥发物容易导致制品出现气泡和银纹。

只需对原料进行干燥处理或者在加热中排气即可解决。

（2）注塑工艺控制问题：首先料筒温度过高或在料筒内停留时间过长，需要降低料筒前段温度或者改用较小规格注塑机，减短原料塑化时间；其次螺杆背压小，保压压力偏低或降温固化时间短，应该适当提高螺杆背压，保压压力和延迟冷却时间；再次模具温度偏低，塑化的塑料在没有完成充型接触到模具塑料表面马上冷却，就容易出现气泡和银纹，这时需要适当提高模具温度；最后注射压力或注射速度偏高，应适当降低注射压力和注射速度。

3、制品外形结构尺寸不完整
（1）供料不足：首先要考虑设备的选用是否合理，机台的熔胶量必须大于制品的熔胶量，注塑制品重量只能占机台总熔胶量的85%。

排除设备问题后，就需要检查加料口是否有“架桥”现象，可适当增加螺杆注射行程，增加供料量。

此外还可以通过提高注射压力，减小注射速度以延长注射时间，目的都是增加进胶量。

（2）原料流动性差：改善模具浇注系统的滞流缺陷，合理设计浇注口位置，扩大浇口、增加浇口数量、分流道和进胶口尺寸以及采用较大的喷嘴，适当提高原料温度、增加模具温度、减小合模力。

（3）模具设计不当：注意浇注系统浇口平衡，各型腔内塑件的重量要与浇口大小成正比，各型腔能同时充满，合理安排分流道平衡分布的设计方案。

同时要考虑模具排气问题。

在
缺料位置增加排气孔和排气沟槽，在合模面上开设深为0.02-0.04mm，宽度为5-11mm的排气槽，在最终填充处增加排气孔。

4、溢料（在珠三角地区及港澳台企业通常称其为“披锋”）
（1）工艺条件控制不当：发生溢料的最常见原因是注塑机锁模力太低，在塑料注入的过程中会产生极大的压力，而合模力不足就容易导致材料在分模线溢出。

这个时候可以考虑提高锁模力解决。

在排除了合模力不足的情况下，就应该考虑其他工艺条件，例如：注射速度太快、注射时间过长、注射压力在模腔中分布不均、充模速度不均衡，以及注射量过多，都会导致溢料。

这时要适当降低第三段注射速度，降低第三段注射压力和第三段保压压力，也可以降低锁模力。

（2）料温太高，原料流动性太大：通常料温越高，塑料的流动性能越好，这就使得塑料更容易充满型腔，也容易溢料。

而且如果材料本身就具有太大的流动性能，会容易溢料，还容易导致在喷嘴处出现“流涎”现象，需要采用锁闭式喷嘴。

适当降低料筒、喷嘴及模具温度，以提高熔体粘度，预防溢料。

（3）模具缺陷：检查模具是否密封严密，合模面和导柱孔内有无杂物或模板是否有弯曲变形。

以上情况容易导致模具未能完全闭合锁紧而发生溢料。

如果锁模面无损伤，导杆无变形，就应检查模腔是否排气不良，检查排气孔排气槽是否太大、太深。

5、制品表面有熔接痕
（1）料筒温度、模具温度过低：普通塑料在温度越高的情况下，材料的粘度会越低、流动性越好，这就促使材料在分流汇合处的融合性能提高。

可适当提高料筒温度，延长注射周期，对模具进行加温，提高注射压力和注射速度。

（2）原料性能与脱模剂的影响：原料本身的流动性欠佳，容易出现熔接缝，尽量选用流动指数为（MI）值较高的塑料。

同时尽量减少脱模剂的使用，脱模剂的性能本身就不利于塑料融合。

（3）塑件结构与模具设计不合理：在设计塑件时应考虑塑件壁厚相差不能太悬殊以及尽量减少嵌件的使用。

在模具设计时，首先要考虑浇口形式和浇口位置，尽量选用分流少的浇口形式，尽量保持进胶速度的平衡；其次需要排除模具排气不良，检查气孔中是否存在异物堵塞，同时降低料温和模具温度缩短注射时间，降低注射压力；最后要保证熔接角度在135°左右。

三、总结
从企业的生产成本和企业信誉的角度考虑，及时对制品缺陷进行纠正是十分有必要的。

在大部分中小型企业中如果材料出现缺陷，基本上只有溢料这种情况可以返工，而出现其他几种缺陷而且缺陷比较明显的情况一般只能选择直接报废。

这就极大地增加了生产成本，降低生产效率。

所有我们必须要在调试和修模过程中不断的优化生产加工工艺，力求把效率与制品质量达到最高。

在质量分析纠正缺陷的过程中，我们一般遵循先尝试控制注塑工艺，通过调试注塑机的相关参数，对注塑机调为手动，注塑几个制品观察是否依然存在缺陷。

如果控制注塑工艺还无法纠正缺陷，再考虑进行修模。

因为从加工成本及时间成本来考虑，调试注塑机只需要几分钟就可以看到效果，但是一旦要进行修模，成本大幅上升。

针对注塑件可能存在的缺陷，在设计阶段需要遵循模具设计和制品结构设计的相关规范和原则，在加工中合理安排工艺参数，不仅可缩短消除制品缺陷的时间，而且可增加产品及格率，有利于提高经济效益。

（作者单位：广州市增城区职业技术学校）。