注塑制品的常见缺陷分析与解决办法

注塑制品的常见缺陷分析与解决办法-机械制造论文

注塑制品的常见缺陷分析与解决办法

张守军

（新疆天业集团模具中心，新疆石河子，832000）

摘要：注塑制品是我们日常生活中所常见的产品，通过对塑料制品的常见缺陷分析，如熔接痕、银线、缩坑、白化、麻面等现象，提出相应的解决办法，达到设计和使用的要求。为此，通过深入研究注塑制品各种常见缺陷产生的原因，并提出相应的拙见，以供广大的同行参考。

关键词：注塑成型；制品缺陷；常见现象；解决办法

1 前言

塑料工业的发展，使塑料制品在人们生活中的应用越来越普遍，人们对注塑制品的品质要求也越来越高。为了达到这些要求，生产出质优的产品，需要不断地研究并提高注塑成型技术。但在企业生产中，注塑制品往往还存在着不少缺陷，如填充不足、飞边、空隙、气泡、接合线等。

2 熔接痕、银线、缩坑、白化、皱纹及麻面等现象

2.1 熔接痕现象

熔接痕是由于来自不同方向的树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生的，一般情况下，主要影响外观，对涂装、电镀产生影响，严重时，对制品强度产生影响（特别是在纤维增强树脂时，尤为严重）。有以下几种方式可以改善：

调整成型条件，提高流动性；增设排气槽，在熔接痕产生处设置推杆也有利于排气；尽量减少脱膜剂的使用；设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型

后再予以切断去除；如只影响外观，则可改变浇口位置，以改变熔接痕的位置。

2.2 银线现象

银线主要是由于材料的稀释性引起的，因此一般应在比树脂热变形温度低10～15℃的条件下烘干，对要求较高的聚甲基丙烯酸酯系列，需要在75℃左右的条件下烘干4～6小时，特别在使用自动烘干料斗时，需要根据成型周期（成型量）及干燥时间选用合理的容量，还应在注射开始前数小时先行开机烘料。另外，料筒内材料滞留时间过长，不同种类的材料混合都会产生银线。

2.3 缩坑现象

缩坑的原因与充填不足相同，原则上可通过过剩充填加以解决，但却会有产生应力的危险，应在设计上注意壁厚均匀，应尽可能减少加强筋、凸柱等地方的壁厚。

2.4 白化现象

白化现象主要发生在ABS树脂制品的推出部分，脱模效果不佳是其主要原因，可采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积，减少模具表面的粗糙度等方法加以改善。

2.5 皱纹及麻面现象

产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同，只是程度不同，因此解决方法也与上述方法基本相同，特别是对流动性较差的树脂（如聚甲醛、PMMA 树脂、聚碳酸酯及PP等树脂）更需要注意适当增大浇口和注射时间。

3 烧伤现象

3.1 机械设备的原因

由于异常情况造成的料筒过热，使树脂高温分解、烧伤后注射到制品中，

或者由于料筒内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流，分解变色后带入制品，在制品中带有黑褐色的烧伤痕，这时应立即清理喷嘴、螺杆及料筒。

3.2 模具的原因

主要是因为排气不良所致，这种烧伤一般发生在固定的地方，容易与机械烧伤区别，应注意采取加排气槽反排气杆等措施。

3.3 成型条件的原因

背压在300MPa以上时，会使料筒部分过热，造成烧伤，螺杆转速过高时，也会产生过热，一般在40～90r/min范围内为好，在没有设排气槽或排气槽较小时，注射速度过高会引起过热气体烧伤。

4 龟裂现象

龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷，产生的主要原因是由于应力变形所致，主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。

4.1 残余应力引起的龟裂

残余应力主要由于以下三种情况，即充满过剩、脱模推出和金属镶件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要由以下几个方面：a）由于直浇口压力损失较小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布浇口、侧浇口及柄型浇口方式。

b）在保证树脂不分解、布劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。

c）一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。

d）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行多次保压切

换效果较好。

e）非结晶性树脂，如AS树脂、ABS树脂、PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯PE、聚甲醛等容易产生残余应力，应予以注意。

脱模推出时，由于脱模斜度较小、模具型胶及凸模粗糙，使推出力过大，产生应力，有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。

在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大，这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹，为预防由此产生的龟裂，作为经验，壁厚和嵌入件的外径不应过大，通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加工嵌件，而镶嵌件对尼龙的影响最小，由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小，比较适合嵌入件。

另外，成型前对金属嵌件进行预热，也具有较好的效果。

4.2 外部应力引起的龟裂

外部应力，主要是因设计不合理而造成的应力集中，特别是尖角处更需要注意。

4.3 外部环境引起的龟裂

化学药品、吸潮引起的水降解，以及再生料的过多使用都会产生物性劣化，产生龟裂。

5 充填不足、溢边、喷流纹、翘曲等现象

5.1 充填不足

树脂容量不足；型腔内加压不足；树脂流动性不足；排气效果不好。

作为改善措施，主要考虑以下几个方面：加长注射时间，防止由于成型周

期过短，造成浇口固化前树脂逆流而难以充满型腔；提高注射速度；提高注射压力；提高注射温度；提高模具温度；扩大浇口尺寸；提高树脂温度；浇口位置设置在制品壁厚的最大位置处；设置排气槽或排气管；选用低粘度等级材料；加入润滑剂。

5.2 溢边现象

对于溢边的处理重点应放在模具的改善方面而在成型条件上，则可在降低流动性方面入手，具体采用以下方法：

降低注射压力；降低树脂温度；选用高粘度等级材料；降低模具温度；研磨溢边发生的模具面；采用较硬的模具钢材；提高锁模力；调整准确模具的结合面等部位；增加模具支撑柱，以增加刚性；根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。

5.3 喷流纹现象

喷流纹是从浇口沿着流动方向，弯曲如蛇形一样的痕迹，是由于树脂浇口开始的注射速度过高所致，因此，扩大浇口横截面或调低注射速度都是可选择的措施，另外，提高模具温度，也能缓解与型腔表面接触的树脂的冷却速度，这对防止在充填初期形成表面硬化皮，也具有良好的效果。

5.4 翘曲变形现象

注射制品的翘曲、变形是个棘手问题，主要应从模具设计方面着手解决，而成型条件的调整效果则是很有限的，翘曲、变形的原因及解决方法如下：由成型条件引起残余应力造成变形时，可通过降低注射压力，提高模具并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火处理予以消除应力；脱模不良引起应力变形时，可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决；由于冷却方法不合适，使冷却不均匀或冷却时间不足时，可调整冷却方法及延长冷却时间等；对于