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注塑制品产生缺陷的原因及其处理方法--第二章
2006-12-01 |
二、模具方面
（1）模具浇注系统有缺陷。流道太小、太薄或太长，增加了流体阻力。主流道应增加直径，流道、分流道应造成圆形较好。流道或较口太大，射力不足；流道、浇口有杂质、异物或炭化物堵塞；流道、浇口粗糙有伤痕，或有锐角，表面粗糙度不良，影响料流不畅；流道没有开设冷料井或冷料井太小，开设方向不对；对于多型腔模具要仔细安排流道及浇口大小分配的均衡，否则会出现只有主流道附近或者浇口粗而短的型腔能够注满而其它型腔不能注满的情况。应适当加粗流道直径，使流到流道末端的熔料压力降减少，还要加大离主流道较远型腔的浇口，使各个型腔的注入压和料流速度基本一致。
（2）模具设计不合理。模具过分复杂，转折多，进料口选择不当，流道太狭窄，浇口数量不足或形式不当；制品局部断面很薄，应增加整个制品或局部的厚度，或在填充不足处的附近设置辅助流道或浇口；模腔内排气措施不力造成制件不满的现象是屡见不鲜的，这种缺陷大多发生在制品的转弯处、深凹陷处、被厚壁部分包围着的薄壁部分以及用侧浇口成型的薄底壳的底部等处。消除这种缺陷的设计包括开设有效的排气孔道，选择合理的浇口位置使空气容易预先排出，必要时特意将型腔的困气区域的某个局部制成镶件，使空气从镶件缝隙溢出；对于多型腔模具容易发生浇口分配不平衡的情况，必要时应减少注射型腔的数量，以保证其它型腔制件合格。
三、工艺方面
（1）进料调节不当，缺料或多料。加料计量不准或加料控制系统操作不正常、注塑机或模具或操作条件所限导致注射周期反常、预塑背压偏小或机筒内料粒密度小都可能造成缺料，对于颗粒大、空隙多的粒料和结晶性的比容变化大的塑料如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等以及黏度较大的塑料如ABS应调较高料量，料温偏高时应调大料量。
当机筒端部存料过多时，注射时螺杆要消耗额外多的注射压力来压紧、推动机筒内的超额囤料，这就大大的降低了进入模腔的塑料的有效射压而使制品难以充满。
（2）注射压力太低，注射时间短，柱塞或螺杆退回太早。熔融塑料在偏低的工作温度下黏度较高，流动性差，应以较大压力和速度注射。比如在制ABS彩色制件时，着色剂的不耐高温性限制了机筒的加热温度，这就要以比通常高一些的注射压力和延长注射时间来弥补。
（3）注射速度慢。注射速度对于一些形状复杂、厚薄变化大、流程长的制品，以及黏度较大的塑料如增韧性ABS等具有十分突出的意义。当采用高压尚不能注满制品时，应可虑采用高速注射才能克服注不满的毛病。
（4）料温过低。机筒前端温度低，进入型腔的熔料由于模具的冷却作用而使黏度过早地上升到难以流动的地步，妨碍了对远端的充模；机筒后段温度低，黏度大的塑料流动困难，阻碍了螺杆的前移，结果造成看起来压力表显示的压力足够而实际上熔料在低压低速下进入型腔；喷嘴温度低则可能是固定加料时喷嘴长时间与冷的模具接触散失了热量，或者喷嘴加热圈供热不足或接触不良造成料温低，可能堵塞模具的入料通道；如果模具不带冷料井，用自锁喷嘴，采用后加料程序，喷嘴较能保持必需的温度；刚开机时喷嘴太冷有时可以用火焰枪做外加热以加速喷嘴升温。
四、原料方面
塑料流动性差。塑料厂常常使用再生碎料，而再生碎料往往会反映出黏度增大的倾向。实验指出：由于氧化裂解生成的分子断链单位体积密度增加了，这就增加了在机筒和型腔内流动的粘滞性，再生碎料助长了较多气态物质的产生，使注射压力损失增大，造成充模困难。为了改善塑料的流动性，应考虑加入外润滑剂如硬脂酸或其盐类，最好用硅油（黏度300~600cm2/s）。润滑剂的加入既提高塑料的流动性，又提高稳定性，减少气态物质的气阻。
1.6.2 溢料（飞边）
溢料又称飞边、溢边、披锋等，大多发生在模具得分合位置上，如：模具的分型面、滑块的滑配部位、镶件的缝隙、顶杆的孔隙等处。溢料不及时解决将会进一步扩大化，从而压印模具形成局部陷塌，造成永久性损害。镶件缝隙和顶杆孔隙的溢料还会使制品卡在模上，影响脱模。
一、设备方面
（1）机器真正的合模力不足。选择注塑机时，机器的额定合模力必须高于注射成型制品纵向投影面积在注射时形成的张力，否则将造成胀模，出现飞边。
（2）合模装置调节不佳，肘杆机构没有伸直，产生或左右或上下合模不均衡，模具平行度不能达到的现象造成模具单侧一边被合紧而另一边不密贴的情况，注射时将出现飞边。
（3）模具本身平行度不佳，或装得不平行，或模板不平行，或拉杆受力分布不均、变形不均，这些都将造成合模不紧密而产生飞边。
（4）止回环磨损严重；弹簧喷嘴弹簧失效；料筒或螺杆的磨损过大；入料口冷却系统失效造成“架桥”现象；机筒调定的注料量不足，缓冲垫过小等都可能造成飞边反复出现，必须及时维修或更换配件。
二、模具方面
（1）模具分型面精度差。活动模板（如中板）变形翘曲；分型面上沾有异物或模框周边有凸出的橇印毛刺；旧模具因早先的飞边挤压而使型腔周边疲劳塌陷。
（2）模具设计不合理。模具型腔的开设位置过偏，会令注射时模具单边发生张力，引起飞边；塑料流动性太好，如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等，在熔融态下黏度很低，容易进入活动的或固定的缝隙，要求模具的制造精度较高；在不影响制品完整性的前提下应尽量安置在质量对称中心上，在制品厚实的部位入料，可以防止一边缺料一边带飞边的情况；当制品中央或其附近有成型孔时，习惯上在孔上开设侧浇口，在较大的注射压力下，如果合模力不足模的这部分 支承作用力不够发生轻微翘曲时造成飞边，如模具侧面带有活动构件时，其侧面的投影面积也受成型压力作用，如果支承力不够也会造成飞边；滑动型芯配合精度不良或固定型芯与型腔安装位置偏移而产生飞边；型腔排气不良，在模的分型面上没有开排气沟或排气沟太浅或过深过大或受异物阻塞都将造成飞边；对多型腔模具应注意各分流道合浇口的合理设计，否则将造成充模受力不均而产生飞边。
三、工艺方面
（1）注射压力过高或注射速度过快。由于高压高速，对模具的张开力增大导致溢料。要根据制品厚薄来调节注射速度和注射时间,薄制品要用高速迅速充模，充满后不再进注；厚制品要用低速充模，并让表皮在达到终压前大体固定下来。
（2）加料量过大造成飞边。值得注意的是不要为了防止凹陷而注入过多的熔料，这样凹陷未必能“填平”，而飞边却会出现。这种情况应用延长注射时间或保压时间来解决。
（3）机筒、喷嘴温度太高或模具温度太高都会使塑料黏度下降，流动性增大，在流畅进模的情况下造成飞边。
四、原料方面
（1）塑料黏度太高或太低都可能出现飞边。黏度低的塑料如尼龙、聚乙烯、聚丙烯等，则应提高合模力；吸水性强的塑料或对水敏感的塑料在高温下会大幅度的降低流动黏度，增加飞边的可能性，对这些塑料必须彻底干燥；掺入再生料太多的塑料黏度也会下降，必要时要补充滞留成分。塑料黏度太高，则流动阻力增大，产生大的背压使模腔压力提高，造成合模力不足而产生飞边。
（2）塑料原料粒度大小不均时会使加料量变化不定，制件或不满，或飞边。
1.6.3 凹痕(塌坑、瘪形）
因塑料冷却硬化而造成收缩凹陷，主要出现在厚壁位置、筋条、机壳、螺母嵌件的背面等处。
一、设备方面
（1）供料不足。螺杆或柱塞磨损严重，注射及保压时熔料发生漏流，降低了充模压力和料量，造成熔料不足。
（2）喷嘴孔太大或太小。太小则容易堵塞进料通道，太大则将使射力小，充模发生困难。
二、模具方面
（1）浇口太小或流道过狭或过浅，流道效率低、阻力大，熔料过早冷却。浇口也不能过大，否则失去了剪切速率，料的黏度高，同样不能使制品饱满。浇口应开设在制品的厚壁部位。流道中开设必要的有足够容量的冷料井可以排除冷料进入型腔使充模持续进行。点浇口、针状浇口的浇口长度一定要控制在1mm以下，否则塑料在浇口凝固快，影响压力传递；必要时可增加点浇口数目或浇口位置以满足实际需要；当流道长而厚时，应在流道边缘设置排气沟槽，减少空气对料流的阻挡作用。
（2）多浇口模具要调整各浇口的充模速度，最好对称开设浇口。
（3）模具的关键部位应有效地设置冷却水道，保证模具的冷却对消除或减少收缩起着很好的效果。
（4）整个模具应不带毛刺且具有可靠的合模密封性，能承受高压、高速、低黏度熔料的充模。
三、工艺方面
（1）增加注射压力，保压压力，延长注射时间。对于流动性大的塑料，高压会产生飞边引起塌坑应适当降低料温，降低机筒前段和喷嘴温度，使进入型腔的熔料容积变化减少，容易冷固；对于高黏度塑料，应提高机筒温度，使充模容易。收缩发生在浇口区域时应延长保压时间。
（2）提高注射速度可以较方便地使制件充满并消除大部分的收缩。
（3）薄壁制件应提高模具温度，保证料流顺畅；厚壁制件应减低模温以加速表皮的固化定型。
（4）延长制件在模内冷却停留时间，保持均匀的生产周期，增加背压，螺杆前段保留一定的缓冲垫等均有利于减少收缩现象。
（5）低精度制品应及早出模让其在空气中或热水中缓慢冷却，可以使收缩凹陷平缓又不影响使用。
四、原料方面：原料太软易发生凹陷，有效的方法是在塑料中加入成核剂以加快结晶。
五、制品设计方面：制品设计应使壁厚均匀，尽量避免壁厚的变化，象聚丙烯这类收缩很大的塑料，当厚度变化超出50%时，最好用筋条代替加厚的部位。
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