注塑工艺缺陷分析

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气泡
尼龙薄壁制品表面的气泡.
由于薄截面, 气泡使制品表面发 生拱起变形. 在模腔内被压缩的 气体在脱模瞬间或脱模后由于 不再受到模腔的容积限制而发 生凸起.
PC容器 内部的气泡.
由于产品表面足够的 刚度使气泡残留在产 品内部.
物理原因:
由于空气,材料降解或水分的原因,产生了 气体, 造成产品内部空隙或表面凸起. 特点: 气泡有着不同的尺寸和形状. 并且 可以发生在任何部位(即位置是不固定的).
F
f
v
速度分布
F f
滑痕的对策
> 调整注射速度(必要时采用多级注射)
一般偏向低的注射速度
开始时采用低速注射,直 到流体前端接触到斜面末 端, 然后用较高注射速度 进行加工.
> 调整模具温度
一般偏向高的模温
> 更改模具形状
更改出现问题的部分的形状。
· 圆角过渡 · 正确调整顶针等的高度 · 减小锐边
> 抑制材料降解
(1) 降低机筒温度
(2) 减少材料在料桶内滞留时间
注意:
(3) 彻底清理料筒及各个辅机, 防止混料 （1）回吸速度太快
> 抑制水汽: 烘干材料
（2）螺杆是否太大 （3）模具型腔是否脏
> 模具上: 改善排气状况
（4）材料干燥
空洞
PMMA 厚壁处出现的空洞
两个例子共同特点: 空洞均发生在壁厚的地方
注意:
区分是包风还是收缩而形 成的凹陷。
焦斑
PC材料制成的透明制品, 排 气不良发生在有 筋板 的地方
流动末端，排气不畅出险 的烧焦
透明PMMA产品在 熔 接痕 处产生排气不良
熔接痕 处产生排气不良
加强筋处排气不畅出现的烧焦。
常见的烧焦发生的地方
物理原因: 当流动末端排气
不畅时, 随着流动的继续, 气体
模具上:
· 增大浇口尺寸 · 增大主流道和分流道的直径 · 浇口应尽可能设在空洞产生部位（较厚部分）的附近 · 减小产品壁厚
> 加快表面固化
降低模具温度. 注意: 可能会诱发真空空洞.
模温对空洞,凹痕的影响:
当模温偏高时就容易形成凹痕，而 在模温偏低时容易形成空洞
图3. 模温引发空洞或凹痕
> 添加蚀纹, 隐藏凹痕.
> 针对颜料混合不均：
+ 工艺上: 增加螺杆背压 降低螺杆速度； 增加料筒温度， 用直径较大或长径比较大的料筒;
收缩率
收缩率
收缩率
保压时间
保压压力
模腔表面温度
收缩率
收缩率
收缩率
熔体温度
注射时间
如图: 各参数对材料收缩的影响
脱模温度
> 浇Biblioteka Baidu冷凝太早: （1）浇口尺寸偏小 （2）模具温度太低
> 材料上: 材料本身收缩太大
注意: （1）转压点的合理设定 （2）模具温度过低 （3）止回阀的磨损
正确区分: 气泡”，和 空洞”
却层, 并且根据模具的冷却程度朝中心部位 或快或慢的发展.在厚壁区域,中心部分任保 持较高的温度和黏性, 继续收缩, 如果收缩 过大,且此时冷却层不能抵抗其收缩应力, 则 在制品表面形成凹痕.所以, 凹痕一般发生在 产品壁厚最厚处! 特别是加强筋.
ABS 截面积厚度过大 ,产生明显的缩水
> 保压的量 << 树脂收缩量
3. 检查 螺杆和料桶 是否磨损. 喷 嘴和模具, 法兰和料筒, 喷嘴和法兰 之间的配合面, 是否有阶梯,不平整, 或损坏而使树脂滞留成为可能.
使用适合模具大小的成型机。
- 针对杂质
1. 请充分清洗:
常用的清洗方法: (1) 高粘度PE,PP (2) 化学清洗剂: (3) 拆螺杆,用铜刷刷
* 对于光学产品或要求较高的可采用一种材料一个料筒的方法.
由于注射速度极低,出现 了明显的唱片纹
具体原因：
> 注射速度过 慢
> 模具温度偏低
> 材料粘度太大
滑痕
顶针处沿流动方 向上的晕斑.
PVC产品锐边过渡的区 域出现的大面积黯区
锐边过渡区出现 的毛糙现象
物理原因: 在注塑过程中,
型腔表面形成固化层, 由于 剪切力过大, 该固化层出现 断裂, 并发生移动, 在外观 上表现为毛糙.
PP制品在浇口附近的烧焦斑 纹, 这是熔体在热流道内发生 了降解
PE瓶胚
来自热流道分流道内的完 好的熔体
在热流道主体或主流道内 发生了降解的熔体
来自料桶内的材料也是 完好的.
黑点,灰黑斑纹的对策
- 针对加料降解
1. 检查料筒设定温度;热流道温度是否过高
建议用树脂温度计等测量实际温度。
2. 检查材料在料桶内滞留时间是否太长
直角转角
> 更改材料等级
当无法解决问题，且不可 改变模具形状时，改用其 他等级的材料也不失为一种对策.
圆角过渡
突起的顶针 调整长度
银纹
物理原因: 由于水汽,空气
或混有杂质, 当熔体流动时, 有的气体和杂质逐步渗到产 品表面, 使材料分层, 即使 很大的压力也无法使它们很 强的结合, 表现为银纹或银 斑.
一般来说: 气泡的位置可以是不固 定的, 大小和形状也是不一的. 而空 洞往往发生在壁厚处, 且位置和大 小相对稳定. 气泡产生的原因是气体，空洞产生 的原因是收缩。
真空空洞的对策
> 补充树脂: 增加模腔压力,减小材料收缩
工艺上: 设备上:
· 确认转压点 · 提高保压压力;确认保压时间 · 检查螺杆及止回阀三件套是否磨损
波纹
PET制品上有轻微波纹: 在短时间内注射速度太低,
由于模温过低，注射速度极 低,出现了明显的唱片纹。
特点：垂直于流动方向
物理原因: 在注射过程中 (特别
是在低的注射速度的条件下), 接触 模具表面的熔体凝结速度过快, 流 动阻力太高, 就会在熔体前端产生 扭曲. 凝固的外层材料不能完全接 触模腔壁而是形成波浪. 这些波浪 被冻结, 保压也不能将它们弄平整.
银纹的对策
> 排除气体
+ 检查计量状态
* 检查预塑时间是否稳定 * 降低螺杆转速
*上下调节背压
+ 检查树脂温度：树脂分解
+ 检查排气口
偶尔会因排气不畅而产生银纹，因此应检查排气口的大小是否足够。
> 强化干燥 ; 同时确认模具是否漏水
确认干燥温度和干燥时间; 或采用水份检测仪进行水分检测.
> 有无污染物
+ 重新清洗。因为滞留下来的树脂一直在分解。 + 检查回料是否干净 + 检查附机和料管,接头是否清理干净
黑点或黑纹
产品内部的黑纹
浇口附近的黑斑
物理原因: 部分材料由于高温, 长的停留时
间或滞留产生分解; 或由于材料内部混入气体, 当高压注射时气体被压缩产生局部高温, 从而 烧焦材料, 产生黑纹或黑点. 主要的成分是分 解了的材料.
PMMA制成的调羹厚壁处 产生的空洞
物理原因: 一开始, 产品会形成
坚硬的冷却层, 并且根据模具的冷 却程度朝里或快或慢的发展.在厚壁 区域,中心部分任保持较高的温度和 粘性, 继续收缩, 如果此时冷却层 有足够的刚度抵抗其收缩应力, 则 在制品中心部分形成真空. 所以, 空洞一般发生在产品壁厚最 厚处!
注意: 对于含阻燃剂的材料，特别要注意降解的问题.
> 材料未烘干的水汽
> 气体无法顺利排出: 排气不畅
气泡的对策
> 减少空气卷入
+ 减少料筒内空气卷入: - 降低螺杆转速 - 提高背压 - 减少回吸量/ 降低回吸速度
+ 减少填充时模腔内空气卷入: - 降低注射速度 - 调整浇口位置, 增加大小尺寸。
熔体流动最末端 被压缩产生局部高温, 从而烧
焦材料, 产生焦斑.
加强筋和肋
采取措施:
(1) 减少气体, 水汽和材料降 解; (2) 加强排气 (3) 采用多级注射, 改变焦斑 位置
不同的熔体流相互会合的地方
浇口斑纹
物理原因: 当熔体流过浇口时, 由于速度过
快, 使得 流动发生不稳定甚至喷射 , 这些不 稳定流动的熔体遇到相对低温的模腔表面后迅 速冷却固化, 即使后来的材料通过保压也无法 填平, 于是在外层显现出浇口斑纹等缺陷
2.排除污染
(1) 检查材料输送过程是否有异物混入可能 (2) 检查回料是否干净 (3) 检查附机和料筒(材料输送过程) 是否清理干净
- 排除多余气体
色差
ABS 制品表面色 差: 由于料桶温度 太低导致原料和色 母的混合不均
PMMA制品表面色差: 料桶内材料停留时间太 短导致混合不均
生成原因： - 颜料混料不均 - 材料降解
且黏性高, 使得浇口附近的材料和材料之间的 剪切力过大, 从而 表面冷却层的部分材料发 生断裂和错位, 这些错位迅速冷却固化后在外 层显现出浇口斑纹等缺陷
侧浇口透明PC 产品上的暗晕
> 流动样式的不稳定
正常的流动模式 不正常的流动模式
- 工艺上: 注射速度偏快 - 模具上: 浇口尺寸偏小 - 材料上: 材料流动性偏低
> 树脂分解
法兰和料桶 喷嘴和模具
喷嘴和法兰 螺杆止回阀
螺杆表面不平
注意:
喷嘴和模具, 法兰和料筒, 喷嘴和法兰之间的配合面, 是否有阶梯,不平整,或损坏而使树脂 滞留成为可能.
喷嘴和浇口套的匹配
> 杂料
+ 清洗不充分, 使上次生产使用的材料滞留在料筒里. + 异物混入. 特别是回料 . 或粉末太多
有效保压偏低时产生凹痕
> 冷却时间不足
（1）冷却时间不够, 造成冷却层刚度不足,产生凹陷. （2）冷却时间不够，造成后收缩增加。 - 鉴于浇口位置的重要性，必须尽可能将其设置在厚壁处。
凹痕的对策
> 补充树脂: 增加型腔压力, 减小材料收缩
工艺上: ·确认转压点 · 提高保压压力;确认保压时间
设备上: ·检查螺杆及止回阀三件套是否磨损
模温: 过低的模温会使不稳
定流动的熔体迅速固化, 从而 加剧浇口处的斑纹缺陷.
> 表面冷凝层的破裂和移动
F f
- 工艺上: 注射速度偏快 - 模具上: 浇口尺寸偏小 - 材料上: 材料流动性偏低
v
速度分布
F
模温: 过低的模温会使不稳f
定流动的熔体迅速固化, 从而 加剧浇口处的斑纹缺陷.
> 气体造成的斑纹
注意: 浇口处的缺陷通常在注塑刚开始的时候就发生了. 但是过大的 保压也会使问题发生, 所以一般在没有保压时观察是否有类似问题.
浇口斑纹的对策
> 工艺上: * 降低通过浇口时注射速度
* 减少气体
> 模具上: 扩大浇口, 更改浇口位置或采用冲击型浇口 > 材料上: 改用流动性好的等级或添加润滑助剂
要降低通过浇口时的速度，采用多级注射。
填充末端，排气不畅 处出现的气泡
> 塑化阶段: 气体没有排出
气熔 体体
塑 气熔 料 体体
塑 料
气熔 体体
料筒内部空气
* 螺杆转速太快 * 背压太低 * 回吸量太大/回吸速度太快
计量段 压缩段
加料段
吸入气体
排气
> 填充阶段: 射速太快，造成模腔内空气无法排出
> 树脂降解的瓦斯气体:
+ 料筒温度太高 + 料筒停留时间太长 + 混入其他易分解材料材料
PMMA产品熔体内部空气造 成的产品内部丝装条纹
浇口附近的黑斑
PE产品: 浇口中央地带熔体是完好的并 且来自热流道. 由于热流道容积很小, 所 以完好区域仅限于浇口附近中心部分.
低粘度PP制成的薄壁桶底部出现的焦纹 : 浇口附近的熔体来自热流道并且是完 好的. 熔体从喷嘴前端流入时, 压降过度 造成了气泡和焦化.
回料
杂质
(未清理干净) 残留树脂
热分解
> 气体产生的“柴油机效应”
+ 料筒内部卷入空气:
* 螺杆转速太快 * 背压太低 * 回吸量太大
+ 模腔内卷入空气:
* 注射速度太快 * 浇口太小 * 竞流现象 * 主流道斜度太大
车灯镜, 双色制品: 在黄色 PMMA熔体部分, 空气被挤入并 压缩造成内部有明显的黑色云 斑
模具上:
· 增大浇口尺寸 · 增大主流道和分流道的直径 · 浇口应尽可能设在空洞产生部位（较厚部分）的附近 · 减小产品壁厚
> 减慢浇口固化时间
·提高模具温度. 注意: 可能会诱发凹痕. · 加大浇口尺寸
> 材料上: 更换材料等级或添加助剂
凹痕
PS产品背部柱头 厚 度过大 产生凹陷
物理原因: 一开始, 产品会形成坚硬的冷
特点: 总是沿着流动方向
> 水分
+ 材料的干燥不足
烘干的ABS和未烘干的ABS
+ 模具型腔漏水
> 气体
烘干的PMMA和未烘干的PMMA
> 杂料
* 料桶内上次生产未清理干净的料 * 辅机各部位及其管道内残留的上次生产的料 * 清理料管的PP或PE等
* 材料本身含有杂料; 特别注意回料的质量问题
另外添加有助染剂白油,润滑剂硅油,增塑剂丁二酯,以及稳定剂,抗静电剂的材料易产 生表面剥离和银纹.
厚壁制品浇 口处的喷射纹
物理原因: 当熔体流过浇口时, 由于流速大
且黏性高, 使得浇口附近的材料和材料之间的 剪切力过大, 从而 表面冷却层的部分材料发 生断裂和错位, 这些错位迅速冷却固化后在外
层显现出浇口斑纹等缺陷
采用中心浇口PC产品 浇口附近的暗晕
物理原因: 当熔体流过浇口时, 由于流速大