注塑产品的色差控制

注塑产品的色差控制

色差是注塑中常见的缺陷, 因配套件颜色差别造成注塑件成批报废的情况并不小见。色差影响因素众多，涉及原料树脂、色母、色母同原料的混合、注塑工艺、注塑机、模具等，正因为牵涉面广泛，因此色差控制技术同时也是注塑中公认较难掌握技术之一。在实际的生产过程中我们一般从以下六个方面来进行色差的控制。

1.消除注塑机及模具因素的影响

要选择与注塑主品容量相当的注塑机，如果注塑机存在物料*角等问题，最好更换设备。对于模具浇注系统、排气槽等造成色差的，可通过相应部分模具的维修来解决。必须首先解决好注塑机及模具问题才可以组织生产，以削减问题的复杂性。

2.消除原料树脂、色母的影响

控制原材料是彻底解决色差的关键。因此，尤其是生产浅色制品时，不能忽视原料树脂的热稳定性不同对制品色泽波动带来的明显影响。鉴于大多数注塑生产厂家本身并不生产塑料母料或色母，这样，可将注意的焦点放在生产管理和原材料检验上。即加强原材料入库的检验；生产中同一产品尽可能采用同一厂家、同一牌号母料、色母生产；对于色母，我们在批量生产前要进行抽检试色，既要同上次校对，又要在本次中比较，如果颜色相差不大，可认为合格，如同批次色母有轻微色差，可将色母重新混合后再使用，以减少色母本身混合不均造成的色差。同时，我们还需重点检验原料树脂、色母的热稳定性，对于热稳定性不佳的，我们建议厂家进行调换。

3.消除色母同母料混合不均的影响

塑料母料同色母混和不好也会使产品颜色变化无常。将母料及色母机械混合均匀后，通过下吸料送入料斗时，因静电作用，色母同母料分离，易吸附于料斗壁，这势必造成注塑周期中色母量的改变，从而产生色差。对此种情况可采取原料吸入料斗后再加以人工搅拌的方法解决。现在有很多公司采用喂料机来加入色母，这样节省了大量人力，并且为色差控制提供了很大的帮助，但不少公司因使用不当，结果往往难以令人满意。固定转速下喂料机加入色母的多少取决于塑化时间，而塑化时间本身是波动的，有时波动甚至还比较大，因此要保证恒定的加料量，需将喂料机加料时间加以固定，且设定时间小于最小塑化时间。在使用喂料机时需注意，因喂料机出口较小，使用一段时间后，可能会因为喂料机螺杆中积存的原料粉粒造成下料不准，甚至造成喂料机停转，因此需定期清理。

4.减少料筒温度对色差的影响

生产中常常会遇到因某个加热圈损坏失效或是加热控制部分失控长烧造成料筒温度剧烈变化从而产生色差。这类原因产生的色差很容易判定，一般加热圈损坏失效产生色差的同时会伴随着塑化不均现象，而加热控制部分失控长烧常伴随着产品气斑、严重变色甚至焦化现象。因此生产中需经常检查加热部分，发现加热部分损坏或失控时及时更换维修，以减少这类色差产生几率。 5．减少注塑工艺调整时的影响

非色差原因需调整注塑工艺参数时，尽可能不改变注塑温度、背压、注塑周期及色母加入量，调整同时还需观察工艺参数改变对色泽的影响，如发现色差应及时调整。尽可能避免使用高注射速度、高背压等引起强剪切作用的注塑工艺，防止因局部过热或热分解等因素造成的色差。严格控制料筒各加热段温度，特别是喷嘴和紧靠喷嘴的加热部分。

6．掌握料筒温度、色母量对产品颜色变化的影响

在进行色差调整前还必须知道产品颜色随温度、色母量变化的趋势。不同色母随生产的温度或色母量的改变，其产品颜色变化规律是不同的。可通过试色过程来确定其变化规律。除非已知道这种色母颜色的变化规律，否则不可能很快地调好色差，尤其是在采用新色母生产的调色时。

色粉配色普通材料就很容易产生色差，PA66就更容易了，因为在烘料过程温度过高就会氧化发黄，产品就会色差；再说PA66的加工温度很高，如果色粉不耐温也会变色；还要配料时搅拌是否均匀也会影响色差；加工温度高低、螺杆转速的快慢等都会影响色差。供参考，建议用色母比较好控制。

产生的原因：配色比例不当，原料异常，色母异常，混料，机器未清洗干净，温度异常等等。

怎样解决：对应解决即可

黑斑（black specks）和黑纹（black streaks）是在塑件表面呈现的暗色点或暗色条纹，如图2所示。褐斑或褐纹是指相同类型的瑕疵，只是燃烧或掉色的程度没那么严重而已。发生黑斑或黑纹的原因是塑料有杂质污染、干燥不当，或是塑料在料筒内待料太久而过热裂解。

图2 (左)黑斑和(右)黑纹

脆化（brittleness）的原因是材料裂解，使分子链变短，分子重量变低，结果使得塑件的物理性质降低。塑件脆化可能导致断裂或破坏，如图3所示。

图3 塑件脆化导致断裂

烧痕(burn marks)是塑件接近流动路径末端或包风区域的暗色或黑色小点，如图4所示，其形成主因是模穴内的空气无法逃逸，受压缩造成高热而烧焦。

图4 烧痕

掉色(discoloration)是指塑件从原始的塑料颜色发生变化的瑕疵，这可能是因为塑料裂解或污染所造成的，例如：塑料在料筒内待太长的时间；料筒温度太高，造成塑料变色；回收再研磨塑料、不同颜色塑料、来路不明塑料造成的污染。

假如射出速度太快或射出压力太高，可能导致流道系统和模穴内的气体无法在很短的充填时

间内从排气孔排出，会造成包风；竞流现象加上不当的排气系统也会造成包风。结果，模绪内的空气受压缩，压力与温度升高，使得流道路径末端或包风区域的塑件表面的塑料裂解而造成烧痕。

造成塑料裂解的因素包括：

(1) 料筒温度：太高的料筒温度可能使塑料裂解，造成烧焦。塑料熔点太高可能造成不当的料筒温度，烧坏热对偶，或者使温度控制器失效。应该降低设定的料筒温度或缩短加热时间。

(2) 高螺杆转速：塑化阶段的螺杆转速太快，造成过量的磨擦热，使材料裂解。

(3) 狭小的流动路径：熔胶流经狭小的流动路径，会造成大量的剪切热，使塑料裂解。

(4) 塑料污染：使用两种塑料射出成形时，第一种塑料在料筒内的余料可能因为第二种塑料需要较高成形温度而烧焦。此外，受污染塑料、回收再研磨塑料都可能污染下一批次射出成形的塑料。

(5) 射出体积：假如射出量低于射出机最高射出量的20％，塑料可能因为在料筒内待料太久而发生裂解。对于温度敏感的塑料更是如此。

塑料过热可能裂解或燃烧而造成黑斑、黑纹、脆化、烧痕、和掉色等表面瑕疵，塑料在具有刮痕的粗糙料筒内加热，等待了过长的时间就会裂解造成塑件表面瑕疵。塑料或空气中可能会有污染，其它如受污染的回收再研磨塑料、不同成分的塑料、不同颜色的塑料或是低熔点材料等等杂质都可能造成黑斑和黑纹，空气中的脏东西也会造成塑件表面的暗点。

改善这些表面瑕疵的方法说明如下：

(1) 调整材料准备过程：塑料贮藏筒和料斗都应加盖，以免原料污染。设定适当的干燥条件，过量的干燥时间或干燥温度，塑料内挥发物会被驱离，可能造成塑料脆化或裂解。塑料供货商可以提供塑料的最佳干燥条件。如果低强度材料的制程条件不恰当，可能造成脆化，可以考虑改用高强度和热安定性良好的塑料。脆化也可能是因为添加太多回收再研磨的塑料所致，尝试降低添加之回收再研磨的塑料量。更换塑料时应彻底清理射出系统，彻底清理料斗，避免塑料与料斗内不同颜色或来路不明的塑料混合。

(2) 变更模具设计：在流动路径末端发现黑斑，可能是不良的排气系统所造成的。受压缩的包风可能燃烧，造成表面瑕疵，应该改善排气系统。在模具设置适当的排气系统，以排除包风。流动路径的末端和盲孔的排气系统特别重要。建议结晶性塑料的排气孔大小为0.025 mm (0.001英吋)，不定型塑料的排气孔为0.038 mm (0.0015英吋)。太过狭窄的竖浇道、流道、浇口、甚至塑件肉厚都可能产生过量的剪切热，使得已经过热的材料更劣化，造成塑料裂解。可以尝试加大竖浇道、流道及／或浇口。对于导热性太低的模具材料，可以降低冷却速率来改善塑件表面条件。

(3) 定期清理模具：射出成形前应先清理模具。可能是射出机的因素造成树脂堆积和裂解，应该检查树脂流动的顺畅性，定期清理堆积废料。黑纹有可能是滑块和顶钉的润滑油脂所造成的，应定期清洁顶针和滑块。应定期清洁或抛光流道系统表面，以免这些区域累积污垢。黑纹可能是受到料筒壁面或螺杆表面污染，特别是进行两种塑料的射出成形时，前一种塑料可能还维持在料筒内，必须完全清理。

(3) 选择适合模具的射出成形机规格：选择比较适合所使用塑料的螺杆，使塑料达成一个比较好的混合熔胶状态。可以向塑料供货商要求提供适当的螺杆设计信息，以避免塑料过热而裂解。射出量一般应该维持在机器规格的20~80%。对于温度敏感的材料则使用更窄的温度范围。检查料筒／螺杆表面的刮痕或齿痕，以免累积塑料，而造成塑料过热或燃烧。检查固加热片或控制器是否失效，以免造成塑料过热。塑料射出成形之模流分析软件可以协助模具选择适当规格的射出机，如此，可以避免塑料停留在料筒内太长的时间。

(4) 调整成形条件：假如料筒和喷嘴温度太高，料筒内的塑料可能过热而导致裂解，可以降低料筒温度和喷嘴温度。另外，可以降低背压、螺杆转速、射出速度或射出压力，以避免太高的剪切热造成裂解。另外，应检查料筒和喷嘴的加热片，校准热对偶，以确定料筒和喷嘴的温度。

先谢谢各位朋友！我们使用的是巴斯夫的A3EG6材料，真空包装，不用烘料。使用时，直接配色粉，做光洁的表面都没问题，可以排除与烘料无关。我也在反复的思考引起色差的因素很多，除我上边提到的之外，还有：

1、原材料本身存在的色差。虽说巴斯夫是大品牌，但是我们发现同一批号的材料都存在着色差。

2、机器塑化部分的磨损。螺杆、分流梭和炮筒内壁的磨损等。

3、色粉的热稳定性和抗氧化性差。每次熔胶温度不同就有不同的色差；色板或上次“出货留样”氧化变色，使新生产的产品都对不上颜色。

4、工艺参数。主要是熔胶温度的变化。