注塑成型中的缺陷工藝分析

注塑成型中的缺陷工藝分析 曹和平 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 注塑機(jī) 是塑料注射成型加工的機(jī)器，它的功能是通過模具的開閉，在一定的壓力、速度和溫度下，向模具中注入熔融的樹脂，經(jīng)冷卻定型后制成與模具型腔的形狀、大小相同的注塑成型品（塑料產(chǎn)品）。 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 注塑機(jī)的種類 注塑機(jī)的種類很多 ， 從外形上一般分為 臥式注塑機(jī) 、 立式注塑機(jī) 、 角式注塑機(jī) 三種；其中 ， 臥式 注塑機(jī)應(yīng)用最廣 ，機(jī)型最多 。 臥式注塑機(jī) 一般分為： 液壓式 注塑機(jī) 、 全電動(dòng) 注塑機(jī) 、 雙色 注塑機(jī) 、 氣輔 注塑機(jī) 、 氮?dú)庠鏊?注塑機(jī)及 專用 注塑機(jī)等 。 液壓式 注塑機(jī) 又分為： 螺桿式 注塑機(jī) 、 柱塞式 注塑機(jī)等 。 液壓式注塑機(jī)是由液壓驅(qū)動(dòng)來提供機(jī)器鎖模 、 射膠動(dòng)作的能量；大多數(shù)注塑機(jī)都屬于 液壓式 注塑機(jī) ， 包括 臥式 注塑機(jī) 、 立式 注塑機(jī) 、 角式 注塑機(jī) 、 雙色 注塑機(jī) 、 氣輔 注塑機(jī) 、氮?dú)庠鏊?注塑機(jī)等 。 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 全電動(dòng) 注塑機(jī) 屬于 環(huán)保型 注塑機(jī)，它是由伺服閥 來控制的，沒有液壓系統(tǒng)，機(jī)器的動(dòng)作能源全都來自電能，靠 滾珠絲桿 傳動(dòng)。 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 臥式（液壓驅(qū)動(dòng)）注塑機(jī) 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 立式注塑機(jī) 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 角式注塑機(jī) 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 雙色注塑機(jī) 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 直壓式注塑機(jī) 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 拉桿伸縮式注塑機(jī) 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 光盤專用注塑機(jī) 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 微型注塑機(jī) 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu) 氮?dú)庠鏊僮⑺軝C(jī) 塑料射出成形制程相當(dāng)復(fù)雜，牽涉因素眾多，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)該先確定制程的穩(wěn)定性，確定瑕疵并非由于過度制程所引起的。排除射出成形問題并沒有固定的步驟，但是，至少針對(duì)有些因?yàn)椴僮魈匦运鶎?dǎo)致的瑕疵，可以建議有效的改善方法。 注射模塑缺點(diǎn)和反?，F(xiàn)象最終集中在注塑制品的質(zhì)量上反映出來。注塑制品缺點(diǎn)可分成下列幾點(diǎn)： （ 1）產(chǎn)品注射不足； （ 2）產(chǎn)品溢邊； （ 3）產(chǎn)品凹痕和氣泡； （ 4）產(chǎn)品有接痕； （ 5）產(chǎn)品發(fā)脆； （ 6）塑料變色； （ 7）產(chǎn)品有銀絲、斑紋和流痕； （ 8）產(chǎn)品澆口處混濁； （ 9）產(chǎn)品翹曲和收縮； （ 10）產(chǎn)品尺寸不準(zhǔn)； （ 11）產(chǎn)品粘貼模內(nèi)； （ 12）物料粘貼流道； （ 13）噴嘴流涎。 下面一一敘述其產(chǎn)生的原因及克服的辦法。 6.飛邊 5.暗流紋 3.澆口凹坑 4.機(jī)械手劃傷 2.縮水 7.左右各 5處，上部 2處共 12個(gè)卡扣不可欠注及斷裂。 8.左右各個(gè)掛具腳不可欠注及斷裂。 3.澆口凹坑 9.包裝：兩個(gè)產(chǎn)品應(yīng)該面對(duì)面以防止互相劃傷 1.澆口毛屑 冰箱大面板 6.飛邊 注射不足（缺料） 注射不足（缺料） 注射不足（缺料） 解決方法： 1. 提高最大射出壓力和射出速度，提高模具溫度和樹脂溫度。 2. 提高背壓，提高料管溫度。 3. 減慢射速、減小鎖模力 4.料量的多少也是主要一個(gè)因素 當(dāng)料量夠時(shí)（即有殘余料量時(shí)） 再修改其他的參數(shù) 如注塑時(shí)間等 5.模具方面： 模具溫度提高有利于料的流動(dòng) 排氣，澆口位置，大小等也影響 6.設(shè)備方面 我只說一點(diǎn)：在其他都正常時(shí) 有可能是料筒堵塞或止逆環(huán)漏料等 注射不足 產(chǎn)品注料不足往往由于物料在未充滿型腔之前即已固化，當(dāng)然還有其它多種的原因。 設(shè)備原因： 料斗中斷料； 料斗縮頸部分或全部堵塞； 加料量不夠； 加料控制系統(tǒng)操作不正常； 注壓機(jī)塑化容量太??； 設(shè)備造成的注射周期反常 。 注射不足 注塑條件原因： 注射壓力太低； 在注射周期中注射壓力損失太大； 注射時(shí)間太短； 注射全壓時(shí)間太短； 注射速率太慢； 模腔內(nèi)料流中斷； 充模速率不等； 操作條件造成的注射周期反常。 注射不足 溫度原因： 提高料筒溫度； 提高噴嘴溫度； 檢查毫伏計(jì)、熱電偶、電阻電熱圈（或遠(yuǎn)紅外加熱裝置）和加熱系統(tǒng)； 提高模溫； 檢查模溫控制裝置。 注射不足 模具原因 流道太??； 澆口太??； 噴嘴孔太??； 澆口位置不合理； 澆口數(shù)不足； 冷料穴太??； 排氣不足； 模具造成的注射周期反常； 物料原因：物料流動(dòng)性太差。 注射不足（缺料） 有可能樹脂沒有完全充填到模具型腔角落。是由于氣體、空氣造成注射不足（逃氣）。所以減慢射速、減小鎖模力。當(dāng)然如果是由于樹脂的流動(dòng)性不足，內(nèi)壓不足要提高最大射出壓力和射出速度，提高模具溫度和樹脂溫度 飛邊 飛邊 1：鎖模力不足時(shí)，模板有可能被模穴內(nèi)的高壓撐開，熔膠溢出，產(chǎn)生毛邊 2：塑料計(jì)量過多，過量的熔膠被擠入模穴，模板有可能被模穴內(nèi)的高壓撐開，熔膠溢出，產(chǎn)生毛邊。 3：料管溫度太高，熔膠太稀，容易滲入模穴各處的間隙，產(chǎn)生毛邊 4： 4.射壓過高保壓壓力太大 飛邊 解決方法 1.確認(rèn)鎖模力是否足夠。 2.確認(rèn)計(jì)量位置是否正確。 3.降低樹脂溫度和模具溫度。 4.檢查射出壓力是否適當(dāng)。 5.調(diào)整射速。 6.變更保壓壓力或轉(zhuǎn)換位置。 飛邊溢料 產(chǎn)品溢邊往往由于模子的缺陷造成，其它原因有：注射力大于鎖模力、物料溫度太高、排氣不足、加料過量、模子上沾有異物等。 模具問題： 型腔和型芯未閉緊； 型腔和型芯偏移； 模板不平行； 模板變形； 模子平面落入異物； 排氣不足； 排氣孔太大； 模具造成的注射周期反常。 飛邊溢料 設(shè)備問題： 制品的投影面積超過了注壓機(jī)的最大注射面積； 注壓機(jī)模板安裝調(diào)節(jié)不正確； 模具安裝不正確； 鎖模力不能保持恒定； 注壓機(jī)模板不平行； 拉桿變形不均； 設(shè)備造成的注射周期反常 飛邊溢料 注塑條件問題： 鎖模力太低 注射壓力太大； 注射時(shí)間太長(zhǎng)； 注射全壓力時(shí)間太長(zhǎng)； 注 射速率太快； 充模速率不等； 模腔內(nèi)料流中斷； 加料量控制太大； 操作條件造成的 注射周期反常。 飛邊溢料 溫度問題： 料筒溫度太高； 噴嘴溫度太高； 模溫太高。 設(shè)備問題： 增大注壓機(jī)的塑化容量； 使注射周期正常； 冷卻條件問題： 部件在模內(nèi)冷卻過長(zhǎng)，避免由外往里收縮，縮短模子冷卻時(shí)間； 將制件在熱水中冷卻。 熔接痕 熔接痕 產(chǎn)品接痕通常是由于在拼縫處溫度低、壓力小造成。 溫度問題：料筒溫度太低；噴嘴溫度太低；模溫太低； 拼縫處模溫太低； 塑料熔體溫度不均。 注塑問題： 注射壓力太低： 注射速度太慢。 熔接痕 (3)模具問題： 拼縫處排氣不良； 部件排氣不良； 分流道太??； 澆口太小； 三流道進(jìn)口直徑太??； 噴嘴孔太??；澆口離拼縫處太遠(yuǎn)，可增加輔助澆口；制品壁厚太薄，造成過早固化； 型芯偏移，造成單邊??； 模子偏移，造成單邊薄 制件在拼縫處太薄，加厚；充模速率不等； 充模料流中斷 熔接痕 (4)設(shè)備問題： 塑化容量太??；料筒中壓力損失太大（柱塞式注壓機(jī)） 物料問題： 物料污染；物料流動(dòng)性太差，加潤(rùn)滑劑改善流 產(chǎn)品發(fā)脆 產(chǎn)品發(fā)脆往往由于物料在注塑過程中降解或其他原因。 注塑問題： 料筒溫度低，提高料筒溫度； 噴嘴溫度低，提高它； 如果物料容易熱降解，則降低料筒噴嘴溫度；提高注射速度； 提高注射壓力； 增加注射時(shí)間；增加全壓時(shí)間； 模溫太低，提高它； 制件內(nèi)應(yīng)力大，減少內(nèi)應(yīng)力； 制件有拼縫線，設(shè)法減少或消除； 螺桿轉(zhuǎn)速太高因而降解物料。 產(chǎn)品發(fā)脆 模具問題： 制品設(shè)計(jì)太??；澆口太小；分流道太??；制品增加加強(qiáng)筋、圓內(nèi)角。物料問題：物料污染；物料未干燥好；物料中有揮發(fā)物；物料中回料太多或回料次數(shù)太多；物料強(qiáng)度低。 設(shè)備問題： 塑化容量太??；料筒中有障礙物促使物料降解。 塑料變色 塑料變色的主要原因是材料成型性不好 -成型溫度與分解溫度的差值太小，主要表現(xiàn)在 POM、 PVC(硬質(zhì)更嚴(yán)重 )，及部份 FR-PC/ABC合金。 解決變色的措施是防止塑料過熱分解，針對(duì)實(shí)際情況調(diào)整參數(shù) 塑料變色 1.降低料溫 2.降低注塑速度 (特別是后段速度 ) 3.降低背壓與熔膠速度 模具： 1.加大澆口，減小流道阻力 2.防止困氣 (加排氣 ) 注塑機(jī) 1.清潔料簡(jiǎn)和用直徑大長(zhǎng)度小的淌開式噴咀 2.用壓縮比小的螺桿 3.用控溫精確的注塑機(jī) 4.有條件的話使用專用 PVC注塑機(jī) 塑料變色 材料方面 1.改進(jìn)材料配方，提高材料的分解溫度或降低成型溫度 2.材料使用的添加劑應(yīng)有足夠的耐溫，包括色粉（母）、阻燃劑等。 產(chǎn)品 加大壁厚，避免薄壁。 總之，變色問題是材料（或添加劑）的分解造成，預(yù)防材料（或添加劑）的高溫分解定能解決此問題。 塑料變色 物料變色通常由于燒焦或降解以及其它原因。 （ 1）物料問題： 物料污染； 物料干燥不好； 物料中揮發(fā)物太多； 物料降解； 著色劑分解； 添加劑分解。 塑料變色 （ 2）設(shè)備問題： 設(shè)備不干凈； 物料干燥不干凈； 環(huán)境空氣不干凈，著色劑等飄浮在空中，沉積在料斗及其它部位上；熱電偶失靈； 溫度控制系統(tǒng)失靈； 電阻電熱圈（或遠(yuǎn)紅外加熱裝置）損壞；料筒中有障礙物促使物料降解。 塑料變色 （ 3）溫度問題： 料筒溫度太高，降低它； 噴嘴溫度太高，降低它。 （ 4）注塑問題： 降低螺桿轉(zhuǎn)速； 減小背壓力； 減小鎖模力； 降低注射壓力； 縮短注射壓力； 縮短全壓時(shí)間； 減慢注射速度； 縮短注射周期。 塑料變色 （ 5）模具問題： 考慮模子排氣； 加大澆口尺寸，降低剪切速率； 加大噴嘴孔，主流道及分流道尺寸； 去除模內(nèi)油類及潤(rùn)滑劑； 調(diào)換潤(rùn)油劑。 另外，高沖擊強(qiáng)度的聚苯乙烯和 ABS如制品內(nèi)應(yīng)力大，也會(huì)由于受應(yīng)力而變色 產(chǎn)品尺寸 產(chǎn)品尺寸 原因一：成型用膠料 膠料的流動(dòng)性過強(qiáng)，向上收縮率有差異 原因二：注塑機(jī)及注塑條件 1.射膠壓力太低 2.保壓太低 3.模溫不適當(dāng)4.冷卻時(shí)間太短 5.鎖模力不足夠 原因三：產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì) 1.產(chǎn)品的尺寸公差太嚴(yán)格 2.模具不夠剛硬 3.入水形式和位置不當(dāng) 產(chǎn)品尺寸 產(chǎn)品尺寸的變化是由于設(shè)備控制反常、注塑條件不合理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)不好及物料性能有變化。 （ 1）模具問題： 不合理的模子尺寸； 制品頂出時(shí)變形； 物料充模不均； 充模料流中斷； 不合理的澆口尺寸； 不合理的分流道尺寸； 模子造成的注射周期反常。 產(chǎn)品尺寸 （ 2）設(shè)備問題： 加料系統(tǒng)不正常（柱塞式注壓機(jī)）； 螺桿停止作用不正常； 螺桿轉(zhuǎn)速不正常； 背壓調(diào)節(jié)不均； 液壓系統(tǒng)止回閥不正常； 熱電偶失靈； 溫度控制系統(tǒng)不正常； 電阻電熱圈（或遠(yuǎn)紅外加熱裝置）不正常； 塑化容量不足； 設(shè)備造成的注射周期反常。 產(chǎn)品尺寸 （ 3）注塑條件問題： 模溫不均； 注射壓力低，提高它； 充模不足，加長(zhǎng)注射時(shí)間，加長(zhǎng)全壓時(shí)間； 料筒溫度太高，降低它； 噴嘴溫度太高，降低它； 操作造成的注射周期反常。 產(chǎn)品尺寸 （ 4）物料問題： 每批物料性能有變化； 物料顆料大小無規(guī)律； 物料不干。 粘模的問題 模具： 1 頂出機(jī)構(gòu)不夠完善 2 拋光不夠（脫模方向太粗糙） 3 檢查模具是否有倒勾和毛刺。 4 檢查脫模機(jī)構(gòu)動(dòng)作先后順序。 成形： 1 注射壓力太大致使撐模 2 保壓太大致使撐模。 3 料溫太高致使塑料變脆。 4 模溫太低。 5 射料不足。對(duì)于熱流道模具，開機(jī)前一定要清除上次的殘料。 燒傷（焦） 燒傷（焦） 排氣不良，一般多數(shù)出現(xiàn)在整體型腔的模具中，在進(jìn)水口的對(duì)面多數(shù)會(huì)產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。特別是深腔，同時(shí)有較多加強(qiáng)肋的，材料是 PA的產(chǎn)品。 我們一般的解決方法是：加假頂針；加開排氣槽；在深腔的型腔中盡量不使用整體型腔。 凹痕 (縮水）和氣孔 產(chǎn)品凹痕通常由于制品上受力不足、物料充模不足以及制品設(shè)計(jì)不合理，凹痕常出現(xiàn)在與薄壁相近的厚壁部分。氣孔的造成是由于模腔內(nèi)塑料不足，外圈塑料冷卻固化，內(nèi)部塑料產(chǎn)生收縮形成真空。多半由于吸濕性物料未干燥好，以及物料中殘留單體及其它化合物而造成的。判斷氣孔造成的原因，只要觀察塑料制品的氣泡在開模時(shí)瞬時(shí)出現(xiàn)還是冷卻后出現(xiàn)。如果當(dāng)開模時(shí)瞬時(shí)出現(xiàn)，多半是物料問題，如果是冷卻后出現(xiàn)的則屬于模子或注塑條件問題。 凹痕 (縮水）和氣孔 1）物料問題： 干燥物料 加潤(rùn)滑劑 降低物料中揮發(fā)物 （ 2）注塑條件問題 注射量不足； 提高注射壓力； 增加注射時(shí)間； 增加全壓時(shí)間； 提高注射速度； 增加注射周期； 操作原因造成的注射周期反常。 凹痕 (縮水）和氣孔 （ 3）溫度問題 物料太熱造成過量收縮； 物料太冷造成充料壓實(shí)不足； 模溫太高造成模壁處物料不能很快固化； 模溫太低造成充模不足； 模子有局部過熱點(diǎn)； 改變冷卻方案。 凹痕 (縮水）和氣孔 （ 4）模具問題； 增大澆口； 增大分流道； 增大主流道； 增大噴嘴孔； 改進(jìn)模子排氣； 平衡充模速率； 避免充模料流中斷； 澆口進(jìn)料安排在制品厚壁部位； 如果有可能，減少制品壁厚差異； 模子造成的注射周期反常。 凹痕 (縮水）和氣孔 （ 5）設(shè)備問題： 增大注壓機(jī)的塑化容量； 使注射周期正常； （ 6）冷卻條件問題： 部件在模內(nèi)冷卻過長(zhǎng)，避免由外往里收縮，縮短模子冷卻時(shí)間； 將制件在熱水中冷卻。 銀絲與斑紋 （ 1）物料問題： 物料污染； 物料未干燥； 物料顆粒不均。 （ 2）設(shè)備問題： 檢查料筒 -噴嘴流道系統(tǒng)有無障礙物及毛刺影響料流； 流涎，采用彈簧噴嘴； 干燥設(shè)備容量不足。 銀絲與斑紋 （ 3）注塑問題： 物料降解，降低螺桿轉(zhuǎn)速，降低背壓力； 調(diào)整注射速度； 增大注射壓力； 加長(zhǎng)注射時(shí)間； 加長(zhǎng)保壓時(shí)間； 加長(zhǎng)注射周期。 銀絲與斑紋 （ 4）溫度問題： 料筒溫度太低或太高； 模溫太低，提高它； 模溫不均。 噴嘴溫度太高會(huì)流涎，降低它。 （ 5）模具問題： 增大冷料穴； 增大流道； 拋光主流道、分流道、澆口； 增大澆口尺寸或改為扇形澆口； 改善排氣； 提高模腔光潔度； 清潔模腔； 潤(rùn)滑劑過量，減少它或調(diào)換它； 去除模子內(nèi)露水（模子冷卻造成的）； 料流經(jīng)過凹穴及增厚斷面，修改 翹曲與收縮 產(chǎn)品翹曲與過量收縮通常是由于制品設(shè)計(jì)不善、澆口位置不好以及注塑條件所致。高應(yīng)力下取向也是因素。 翹曲與收縮 （ 1）注塑問題： 加長(zhǎng)注射周期間時(shí)； 不過量充模下增大注射壓力； 不過量充模下加長(zhǎng)注射時(shí)間； 不過量充模下加長(zhǎng)全壓時(shí)間； 不過量充模下增加注射量； 降低物料溫度以減少翹曲； 使充模物料保持最小限度以減少翹曲； 使應(yīng)力取向保持最小以減少翹曲； 增大注射速度； 減慢頂出速度； 制件退火； 制件在定型架上冷卻； 使注射周期正常。 翹曲與收縮 （ 2）模具問題： 改變澆口尺寸； 改變澆口位置； 增加輔助澆口； 增加頂出面積； 保持頂出均衡； 要有足夠的排氣； 增加壁厚加強(qiáng)制件； 增加加強(qiáng)筋及圓角； 校對(duì)模子尺寸。 翹曲與收縮 制品翹曲與過量收縮對(duì)物料和模具溫度來說是一對(duì)矛盾。物料溫度高，制品收縮小，但翹曲大，反之制品收縮大、翹曲??；模具溫度高，制品收縮小，但翹曲大，反之制品收縮大、翹曲小。因此，必須視制品結(jié)構(gòu)不同解決其主要矛盾。 1 噴射流 當(dāng)熔膠以高速流過噴嘴、流道、或澆口等狹窄的區(qū)域后，進(jìn)入開放或較寬厚的區(qū)域，并且沒有和模壁接觸，就會(huì)產(chǎn)生噴射流(jetting)。蛇狀發(fā)展的噴射流使熔膠折合而互相接觸，造成小規(guī)模的縫合線，如圖 8-12所示