常見注塑缺陷及解決方案

1、注塑缺陷原因分析與解決方案一、變形/翹曲(Warpage )塑膠件產(chǎn)生翹曲變形，導(dǎo)致制品的效或引起尺寸誤差和裝配困難；翹曲變形是塑件最 嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷之一。變形產(chǎn)生原因：1材料：物料收縮率大，如 PA+GF勺收縮率就很大，流動玻纖取向。2、模具：(1 )產(chǎn)品兩側(cè)，型腔與型芯間溫度差異較大；(2 )模具冷卻水路位置分配不均勻，沒有對溫度很好地進(jìn)行控制；(3) 澆口方式和位置設(shè)計不合理，特別加纖料，流動規(guī)則很重要；(4) 產(chǎn)品粘模引起變形，頂出不平衡導(dǎo)致變形；(5) 模具排氣不佳，導(dǎo)致模腔內(nèi)注塑壓力大。3、成型工藝：(1) 注塑壓力過高或者注射速度過大；(2 )料筒溫度、熔體溫度過高；(3) 保壓

2、時間過長或冷卻時間過短；(4) 尚未充分冷卻就頂出，由于頂針對表面施壓造成翹曲變形。4、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(1 )長條形結(jié)構(gòu)翹曲加?。?2) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不對稱導(dǎo)致不同收縮；(3 )產(chǎn)品壁厚不均勻，突變或過薄，導(dǎo)致薄壁部分冷卻較快引起翹曲。解決方案：主要應(yīng)從產(chǎn)品和模具設(shè)計方面著手解決，而依靠成型工藝調(diào)整的效果是非常有限的。1、材料:(1 )選擇收縮性較小的材料，內(nèi)部的長條形纖維會順著流動方向發(fā)生取向。沿著取向方向 收縮小、垂直取向方向收縮大，取向引起的收縮不均會導(dǎo)致產(chǎn)品變形；(2) 如PA66或PA+GF料都容易變形，評估時特別注意，提前做模流分析。2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和模具：(1) 由于塑膠從熔體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w體積必

3、然收縮，厚度大收縮大，厚度小收縮相對也小，收 縮不均產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致產(chǎn)品變形。只能通過優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，盡量使產(chǎn)品壁厚均勻(2) 模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計合理，使得產(chǎn)品能夠冷卻均勻平衡，控制模芯與模腔的溫差。(3 )合理確定澆口位置及澆口類型，可以較大程度上減少產(chǎn)品的變形，一般情況下，可采 用多點(diǎn)式澆口，在評估階段多做幾種模流分析方案來驗證最小變形；(4)模具設(shè)計合理，確定合理的拔模斜度，頂針位置和數(shù)量，檢查和校正模芯，提高模具 的強(qiáng)度和定位精度；(5 )改善模具的排氣功能。3、成型工藝：(1) 降低注射壓力、注射速度，采用多級注射，減小殘余應(yīng)力導(dǎo)致的變形；(2) 降低熔體溫度和模具溫度，熔體溫度高，則

4、產(chǎn)品收縮小，但翹曲大，反之則產(chǎn)品收縮 大，翹曲??；模具溫度高，產(chǎn)品收縮小，但翹曲大，因此，必須視產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同，采取不 同的方案，對于細(xì)長塑件可采取治具固定后冷卻的方法；(3 )調(diào)整冷卻方法或延長冷卻時間，保證塑件冷卻均勻，如不能按傳統(tǒng)的方法做運(yùn)水就需考慮做3D打印水路模仁或鑲件，保證冷卻充分；PA66料產(chǎn)品收縮變形大出模后泡水;(4)設(shè)置螺桿回退來減小壓縮應(yīng)力梯度，使產(chǎn)品平整。殘余應(yīng)力(Residual Stress )的影響殘余應(yīng)力是指出模后未松弛而殘余在產(chǎn)品中的各種應(yīng)力之和，是在聚合物加工特別是 注射成型過程中，注塑件在脫模后由于內(nèi)部存在殘余應(yīng)力，發(fā)生表面翹曲變形的現(xiàn)象。注 塑產(chǎn)品殘余應(yīng)力

5、通常會導(dǎo)致翹曲變形，引起形狀和尺寸誤差；同時殘余應(yīng)力導(dǎo)致的銀紋及 其他缺陷，都會使構(gòu)件在使用過程中過早失效，影響其使用性。所以，只有殘余應(yīng)力接近 零時，脫模比較順利，并能獲得滿意的產(chǎn)品。1. 殘余應(yīng)產(chǎn)生原因：注塑產(chǎn)品的殘余應(yīng)力有兩個來源：一個是取向殘余應(yīng)力，一個是收縮殘余應(yīng)力。對于注塑 成型工藝而言，熔體的注射溫度、模腔溫度、熔體充填時間和充填速度、保壓壓力以及流 道的長短都會對流動應(yīng)力產(chǎn)生影響。目曲吆維握岡尿冷卻擁疝1-25馥引圮2. 取向殘余應(yīng)力產(chǎn)生位置：(1) 澆口位置：因射速快或保壓時間長而容易產(chǎn)生擠壓取向應(yīng)力；(2 )壁厚急劇變化處(膠位突變)：特別是由厚到薄處，會因壁薄位置剪切力強(qiáng)

6、而產(chǎn)生擠 壓取向應(yīng)力；(3) 料流充填不平衡處：會因為過度充填造成局部擠壓而產(chǎn)生擠壓取向應(yīng)力。3. 收縮殘余力產(chǎn)生位置：(1) 主要發(fā)生在壁厚不均產(chǎn)品上，壁厚變化劇烈的位置，由于熱量散發(fā)不均勻，所以容易 產(chǎn)生不同的收縮取向；4. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(1 )壁厚分布不均勻，在壁厚變化區(qū)域，產(chǎn)生剪切速率的變化，導(dǎo)致應(yīng)力的發(fā)生；（2）尖角位置易產(chǎn)生應(yīng)力集中。5. 模具（1 ）澆口大小及位置設(shè)置不當(dāng)也會導(dǎo)致料流填充不平衡，局部位置可能會過度充填，產(chǎn)生 較大擠壓剪切應(yīng)力。6. 成型工藝（1）在確保注塑的前提下，保證合理的注射壓力可避免局部壓力過大產(chǎn)生應(yīng)力；（2 ）保壓壓力與時間過長都會增大澆口處的分子取向而產(chǎn)生較

7、大殘余應(yīng)力；（3）模具溫度太低會導(dǎo)致應(yīng)力不能及時釋放而殘留；（4）提高熔體成型溫度將會降低黏度，降低分子鏈的取向應(yīng)力，從而降低殘余應(yīng)力。 解決方案：1、模具（1）分流道安排平衡合理，增加分流道尺寸；（2 ）模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計布置合理，盡量使制作表面各部分以均勻的冷卻速率固化；（3）模腔厚度均勻，避免出現(xiàn)大的變化；（4）改進(jìn)模具澆口位置、澆口設(shè)計，避免流程太長導(dǎo)致不同位置壓力傳遞不同；（5 ）合理的模具設(shè)計，避免尖角的存在而形成應(yīng)力集中。2、成型工藝（1）提高注射速度、注射壓力，采用多級注射，減小殘余應(yīng)力導(dǎo)致的變形；（2）調(diào)整模具溫度到合適的值；（3 ）提高熔體溫度；（4）適當(dāng)減少保壓壓力、保壓

8、時間，避免應(yīng)力集中。優(yōu)化保壓設(shè)置，使用兩段保壓。第一 段在遠(yuǎn)澆口端，使用高壓，降低遠(yuǎn)澆口端的收縮；第二段在近澆口端，使用低壓，增加近 澆口端的收縮，確保產(chǎn)品收縮一致。二、結(jié)合線（Weld Line ）結(jié)合線又稱為熔接痕、熔接線、熔接縫、夾水紋，兩股相向或平行的熔體前沿相遇， 就會形成結(jié)合線，結(jié)合線不僅使塑件的外觀質(zhì)量受到影響，而且使塑件的力學(xué)性能如沖擊 強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率等受到不同程度的影響，特別是纖維增強(qiáng)材料。通常兩股匯 合熔體前端的夾角（熔接角）越小，產(chǎn)生的結(jié)合線就越顯著，產(chǎn)品質(zhì)量就越差。當(dāng)熔接角 達(dá)到120o -150 0時，結(jié)合線消失。產(chǎn)生原因：1. 材料（1）塑料流動性差，熔

9、體前鋒經(jīng)過較長時間后匯合產(chǎn)生明顯熔接痕；（2）黑色產(chǎn)品結(jié)合線更加明顯。2. 模具和產(chǎn)品（1 ）流道過細(xì)，冷料井??；排氣不良；（2）產(chǎn)品壁厚過小或差異過大；（3 ）澆口截面、位置不合理，造成波前匯合角過小；（4 ）模具溫度過低；（5）司筒針過高，導(dǎo)致局部膠位過薄，周邊先填充，向中間交匯產(chǎn)生結(jié)合線。3. 成型成藝（1 ）注射時間過短；（2）注射壓力和注射速度過低；（3 ）背壓設(shè)定不足；（4）鎖模力過大造成排氣不良；（5）料筒、噴嘴溫度設(shè)定過低；（6 ）多點(diǎn)進(jìn)澆，澆口間產(chǎn)生結(jié)合線。4. 注射機(jī)（1 ）塑化不良，熔體溫度不均；（2）注射及保壓時熔體發(fā)生泄漏，降低了充模壓力和料量。解決方案：1. 材料（

10、1）對流動性差或熱敏性高的塑料適當(dāng)添加潤滑劑及穩(wěn)定劑，必要時改用流動性好的或耐 熱性高的塑料；（2）原料應(yīng)干燥并盡量減少配方中的液體添加劑。2. 模具（1）模具溫度過低，應(yīng)適當(dāng)提高模具溫度或有目的地提高熔接縫處的局部溫度；（2 ）改變澆口位置、數(shù)目和尺寸，改變型腔壁厚以及流道系統(tǒng)設(shè)計等以改變?nèi)劢泳€的位置;（3）開設(shè)、擴(kuò)張或疏通排氣通道，其中包括利用鑲件、頂針縫隙排氣；（4 ）黑色材料的產(chǎn)品減少澆口數(shù)量，盡可能減少結(jié)合線的產(chǎn)生。3. 成型工藝（1）提高注射壓力、保壓壓力；（2）設(shè)定合理注射速度：高速可使熔料來不及降溫就到達(dá)匯合處，低速利于型腔內(nèi)空氣排 出；（3）降低合模力，以利排氣；（4 ）設(shè)定

11、合理機(jī)筒和噴嘴的溫度：溫度高，塑料的黏度小，流態(tài)通暢，熔接痕變淺，溫度 低，減少氣態(tài)物質(zhì)的分解；（5）提高螺桿轉(zhuǎn)速，使塑料黏度下降；增加背壓壓力，使塑料密度提高。三、縮水痕（Sink Marks ）縮水痕為產(chǎn)品表面局部塌陷，又稱凹痕、縮坑、沉降斑。當(dāng)塑件厚度不均時，在冷卻 過程中有些部分就會因收縮過大而產(chǎn)生縮痕。但如果在冷卻過程中表面已足夠硬，發(fā)生在 塑件內(nèi)部的收縮則會使塑件產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷?？s痕容易出現(xiàn)在遠(yuǎn)離澆口位置以及制品厚壁、 肋骨、凸臺及內(nèi)嵌件處。產(chǎn)生原因：1. 材料（1）材料收縮率過大；2. 產(chǎn)品和模具（1 ）產(chǎn)品設(shè)計不合理，壁厚過大或不均勻，從膠厚分析可以看到縮水痕位置，或過厚骨位 和

12、柱位在薄壁易縮水；（2 ）澆口位置不合理，澆口太小或流道過狹或過淺，熔體充填過程過早冷卻；（3）多澆口模具應(yīng)對稱開設(shè)計澆口；（4 ）模具冷卻不均勻，模具的關(guān)鍵部件應(yīng)設(shè)置有效的冷卻水道。3. 成型工藝（1）注射量不足且沒有進(jìn)行足夠補(bǔ)縮；（2）注射速度過快，注射時間或保壓時間過短，保壓結(jié)束時澆口仍未固化；（3）注射壓力或保壓壓力過低；（4）熔體溫度過高，則壁厚處、加強(qiáng)筋或凸起背面易出現(xiàn)縮痕。4. 注射機(jī)（1）螺桿磨損嚴(yán)重，注射及保壓時發(fā)生泄漏，降低了充模壓力和料量，造成熔料不足；（2） 噴嘴孔尺寸太大或太小。 太小易堵塞進(jìn)料通道， 太大則造成注射壓力太小，充模困難。 解決方案：1. 材料（1）改換

13、收縮率較小的原料；（2）在結(jié)晶型塑料中加入成核劑以加快結(jié)晶；2. 產(chǎn)品和模具（1）設(shè)計時使壁厚均勻，盡量避免壁厚突變；（2） 骨位和柱位寬度是壁厚的1/2或3/5厚度以內(nèi)（3 ）設(shè)置有效的冷卻運(yùn)水道，保證制品冷卻效果；（4 ）調(diào)整各澆口的充模速度，開設(shè)對稱澆口。3. 成型工藝（1）提高注射速度使制品充滿并消除大部分的收縮；（2）調(diào)整注射量和速度壓力切換位置；（3 ）增加背壓，螺桿前段保留一定的緩沖墊等均有利于減少收縮現(xiàn)象；（4）提高注射壓力、保壓壓力，調(diào)整優(yōu)化保壓壓力曲線；（5）增大注射和保壓時間，延長制品在模內(nèi)冷卻停留時間，保持均勻的生產(chǎn)周期；（6）降低熔體溫度和模具溫度。四、應(yīng)力痕（Str

14、ess Marks ）在塑膠產(chǎn)品上，尤其原料是 ABS PP、PC,經(jīng)常會看到產(chǎn)品表面會有發(fā)白、發(fā)亮的應(yīng)力 痕，常稱“光印、骨影”，這些就是內(nèi)應(yīng)力的結(jié)果，頂針應(yīng)力痕、鑲件應(yīng)力痕、肉厚差應(yīng)力 痕，過段時間會減輕一些。產(chǎn)生原因：1. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（1）產(chǎn)品肉厚膠位突變，厚薄落差過大，而肉厚差則是取向和收縮應(yīng)力的共同結(jié)果，而內(nèi) 應(yīng)力不外乎取向應(yīng)力和冷卻收縮應(yīng)力；（2）在產(chǎn)品厚度分析和模流分析就能很清晰看到顏色的差異（對于1.0厚的產(chǎn)品掏膠超過0.2-0.3mm以上），這些位置都是應(yīng)力痕的高風(fēng)險區(qū)域；（3）特別是外觀黑色類和紋面產(chǎn)品應(yīng)力痕尤為明顯。2. 模具（1）澆口附近不規(guī)則應(yīng)力痕是典型的取向應(yīng)力造成，而頂針、斜頂應(yīng)力痕形成的因素則更 為多一些；（2）鑲件配合不緊，填充時間加高壓有小松動，會導(dǎo)致應(yīng)力產(chǎn)生（如牛