低压电器产品塑料件缺陷分析及处理

低压电器产品塑料件缺陷分析及处理

发表时间：2018-10-19T09:01:16.330Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：贺寿坤

[导读] 摘要：本文主要针对低压电器产品塑料件中的常见缺陷，结合低压电器产品常用塑料材料的种类、成型工艺、塑料件后处理及模具优化进行分析探讨，以降低低压电器产品塑料件缺陷。

（苏州万龙电气集团股份有限公司江苏苏州 215000）

摘要：本文主要针对低压电器产品塑料件中的常见缺陷，结合低压电器产品常用塑料材料的种类、成型工艺、塑料件后处理及模具优化进行分析探讨，以降低低压电器产品塑料件缺陷。

关键词：塑料件；缺陷；处理

一、引言

塑料具有各种优异独特的性能，在工业、农业、医疗、国防和人们日常生活中使用广泛。由于塑料较好的机械强度和电绝缘性，塑料材料在低压电器产品中的应用也十分广泛。从包装、外壳、垫板、弹簧到齿轮、灭弧件、罩壳、支柱和转轴等重要结构件，几乎无处不见。随着塑料工业的不断发展，其在低压电器产品中的应用将更广。而低压电器产品塑料件缺陷程度不仅对产品可靠性有重大影响，而且直接关系到企业制造成本。分析和处理低压电器产品塑料件缺陷显得十分重要。本文旨在结合低压电器产品常用塑料材料的种类、成型工艺、塑料件后处理及模具优化进行分析探讨，以降低低压电器产品塑料件缺陷。

二、低压电器产品常用塑料材料的种类

热塑性塑料：可以多次重复加热变软冷却结硬成形的塑料。常用的有：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚甲醛（POM）、聚氯乙烯（PVC）、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯醚（PPO）和共聚物ABS等；

热固性塑料：经加热固化后不再热作用下变软而重复成形的塑料特点，只能一次性使用的合成树脂制得。常用的有：酚醛（PF）、三聚氰胺（MF）、环氧塑料（EP）、DMC（团状不饱和聚酯模塑料）和玻璃纤维增强塑料（GKR）等。

三、低压电器产品塑料件主要缺陷及分析

1、银纹和斑纹：常常因为混料、料筒温度过高或过低、冷料穴太小或冷却时间短等原因引起。

2、气泡：常常由于原料在成型前未充分干燥，水在高温的树脂中期华而形成的气泡；或者在产品壁较远时，其外表面冷却速度比中心部位的快随着冷却的进行，中心部的树脂边收缩边向外扩张，使中心部填充不足而产生的真空气泡；或者树脂内的水气和其他气体排不出去，或因充模不足，冷凝表面又过快冷凝而形成“真空泡”。

3、表面光泽差。主于模具粗糙度大；或者注射压力不够；或者用料不足；或者排气不良使产品失去光泽。

4、震纹。是指从直浇口为中心形成的密集波纹，其原因是熔体粘度过大，前端料已在型腔冷凝，后来料又冲破此冷凝面，而使表面出现震纹。

5、泛白。因空气中灰尘落入原料中或原料含水量太大而引起的。

6、白烟。主要由于塑料在机筒内，因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成的。

7、披峰。由于注塑参数或模据的原因造成塑料飞边，多在模具的分型面、顶针、滑块等活动处。

8、缩水。当塑料熔体通过一个较薄的截面后，其压力损失很大，很难保持很高的压力来填充在较厚的截面而形成的凹坑。

9、熔接痕（熔接线）。塑胶熔体在型腔中流动时遇到阻碍物（型芯等物体时）熔体分量到绕过障碍物后不能良好的融合，而在塑胶表面形成一条明显的线。

10、缺料。因注射压力不足或模腔内排气不良等原因使熔融树脂无法到模腔内的某个角落而造成的局部不满胶的现象。

11、烧焦。因排气不良的原因产生焦化变黑。

12、变形。制品因某些原因造成内部残留应力脱模后产生的变型。

13、裂痕。因内应力或机械损伤而造成的产品的裂纹或细小的开裂，主要因为残留应力，外部应力或环境产生的应力变形。

14、料花。因原料在成型前为充分干燥而形成点状或线状花纹。

15、色差。产品表面呈现与标准样品不一致的颜色。

四、成型工艺、后处理及模具优化

1、成型工艺方面应注意的问题（包括注塑机的要求）。

⑴、热塑性塑料件成型工艺。为了减少缺陷，在成型工艺方面应注意以下几方面的问题。

a）、应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机；

b）、注射温度在塑料树脂不分解的前提下，宜用较高注射温度；

c）、注射压力：一般较高，以克服熔料粘度大的缺陷，但压力太高会产生内应力造成脱模因难和变形；

d）、注射速度：在满足充模的情况下，一般宜低，最好能采用慢-快-慢多级注射；

e）、保压时间和成型周期：在满足产品充模，不产生凹陷、气泡的情况下；宜尽量短，以尽量减少熔料在机筒停留时间；

f）、螺杆转速和背压：在满足塑化质量的前提下，应尽量低，防止产生解降的可能；

g）、模具温度：制品的冷却好坏，对质量影响极大，所以模温一定要能精确控制其过程，有可能的话，模温宜高一些好。

⑵、热固性塑料注射成型工艺。热固性塑料通常均有较好的耐热、机械、电气绝缘和尺寸稳定等性能，并且价格较低廉，一直被人们应用于低压电器产品。

热固性塑料成型要考虑因素。一是条件：热量、压力、时间；二是要素：注射料、注射机、注射模具；三是阶段：塑化、注入型腔、固化阶段。热固性塑料与热塑性塑料注射成型工艺有一定相似之处，也有不同之处。其中最大区别是固化阶段和保压阶段的不同。

热固性塑料成型工艺的基本要求是：在低温料筒内塑化产物较长时间保持良好流动性，而在高温的模腔内能快速反应固化。热固性成型物料在料筒里软化，注射入约177℃的热模具中进行固化。整个过程要防止料筒里早期固化。

注射成型其他要求：一是料筒温度：在热固性塑料注射成型时，要注意料筒温度的选择和控制；二是背压和螺杆转速：注射热固性塑料为基本颗粒状，除需温度的配合使之熔融外必须调整背压来完成材料预塑化，使注射过程中流动性良好，加量均匀稳定；三是压力和注

射速度：熔融的预塑料在高压下高速流经截面很小的喷嘴、集流腔，其中部分压力通过阻力摩擦转化为热能，使流经喷嘴、集流腔的预料温度迅速升高，达到临界固化状态，也是流动性的最佳转化点；四是模具温度和固化时间：模温决定熔融料的固化。模温高，固化时间短，模温太高，制品表面产生焦斑、缺料、起泡等缺陷，模具太低，脱模时易开裂，严重时会熔料流动阻力大而无法注射。

2、塑料件的后处理。塑料件后处理除对加工产生的浇口或有加工缺陷塑料件进行处理来达到质量标准，减少损失外，通常还有为达到一定的外观、性能要求进行的涂饰、焊接、印刷、电镀、调湿和去应力等处理。

3、模具优化

⑴、热塑性塑料件在产品和模具设计上应注意的问题：

a）、壁厚应尽量均匀一致，脱模斜度要足够大；

b）、过渡部分应圆滑过渡，防止有尖角。PC产品一定不要有缺口；

c）、流道尽可能宽大、粗短，且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置，必要时应加冷料井；

d）、模具表面应光洁，粗糙度低（最好低于0.8）；

e）、排气孔、槽必须足够，以及时排出空气和熔体中的气体；

f）、除 PET外，壁厚不要太薄，一般不得小于l㎜。

⑵、热塑性塑料件在模具设计上应注意的问题：

a）、流道的设计：注意主流道、分流道、型腔位置、浇口位置、浇口尺寸和形状因制品不同有所区别；

b）、热固性塑料注射模具应设置加热装置和温控系统，以利于物料在模内化学变化顺利进行。

c）、热固性塑料熔体，要求浇铸系统流动阻力小，同时为了加速在型腔内的固化速度，缩短模塑周期，在流动过程中需要适当地升高温度。

综上对低压电器产品塑料件缺陷进行一定的罗列、分析和处理。期望得到同行更多的指点和帮助，以不断改善工艺，提高低压电器产品塑料件质量和合格率，减低制造成本，缩短与国外产品差距，提高我国低压电器产品国际竞争力。