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塑胶外壳注塑工程师14种成型缺陷解决方法

文章出处:新锦宇 原创 作者:新锦宇 人气:63 发表时间:


在塑胶注塑行业,我们接触到许多塑胶外壳的成型工艺,新锦宇公司注塑工程师想和做注塑的师傅们聊聊注塑成型缺陷解决方法。

1.       短射, 短射的指是由于模具未被完全充满而导致的射出的塑胶外壳不完整的情况。

这种缺陷通常出现在距离浇口最远的点上,或者出现在需要通过模具上的狭窄部位才能到达的部分,因为狭窄部分有可能阻碍熔体的流动。

短射有可能造成很微小的斑痕,也有可能明显地造成塑胶外壳较大部分的缺失。

原因,可能造成短射的原因有:

射入模具的原料不足

熔流阻力过大,致使其无法流到模具各处。

模具排气不良形成气穴,气穴阻挡熔体,使其无法流到模具的一些部位。

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2.飞边,飞边是从模穴中挤出的多余原料粘附在塑胶外壳上形成的。

此缺陷会出现在塑胶外壳边缘上,或模具的各个组成部分之间。原料可能沿分型线从模具中溢出,还可能从动静模的接合处溢出。

飞边还有可能出现在型芯处,这可能是由于液压或带角的销子造成的。

飞边问题的严重程度不同,有时较薄,严重时也可能比较厚。

原因,可能造成飞边的原因有:

塑胶外壳模具锁模面损坏或磨损严重。

动静模相锁时错位。

塑胶外壳模具内原料的压力大于锁模力。

上面提到的第三种情况也会由很多不同的原因造成。在下列情况中,原料压力可能大于锁模力:

在注塑的初始阶段(充模阶段)注入了过多的原料,增加了模具内的压力。

在充模过程中熔流的阻力过大也会增加模具内的压力。

在保压阶段模腔压力过高

锁模力不够

3.       降解

由降解造成的结果由很多种,问题的程度和严重性各不相同。最严重时可能造成塑胶外壳完全脱色,并且造成其机械性能不良。而局部的降解仅仅会造成暗条纹或斑点。

原因,降解是由于原料受破坏引起的。形成塑料的长链分子在过度受热或过大剪切应力的作用下会发生分解。分子分解过程种产生的挥发性气体能够加速降解的过程,这就会造成原料脱色。大量的分子分解会最终破坏原料的成分,对其机械性能造成不良的影响。

局部降解可能是由烘料筒温度不均造成的。

在以下情况下会发生降解:

原料在烘料筒或热流道系统中过度加热。

原料在烘料筒中停留的时间过长。

在注塑过程中施加在原料上的剪切应力过大。如果喷嘴阻塞、浇口及流道过窄或发生类似情形,那么还将加剧应力过大的情况。

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4.       变形

正常情况下,塑胶外壳的形状应和模具的形状相符。变形缺陷指的是塑胶外壳发生畸形。

情况严重时,塑胶外壳从模具中顶出时会完全变形;情况不严重时,塑胶外壳形状会出现细小的不规则情况。

塑胶外壳上较长而无支撑的边缘和面积较大的平面是最容易发生变形的区域。

原因,造成变形的原因有:

塑胶外壳脱模时温度过高。

由于塑胶外壳较厚和较薄的区域的冷却时间不同,或由于动静模模温不同导致塑胶外壳内部产生收缩差异。

因充模时模流不畅(即所谓的“冻结取向”)或保压阶段模穴压力过高引起的模内压力。

5.       杂质

杂质的表现形式是在塑胶外壳上出现颜色不同的斑点、斑块或斑纹。最常见的情况是出现黑色斑点。

杂质可能只是极小的斑点,严重时也会表现为明显的条纹或大块的褪色。

原因,杂质产生的原因是有杂物混入了原料,例如:

原料在进料漏斗中混入了杂物。

降解原料可能从机器的螺栓、烘料筒内壁、接头/喷嘴总成或任何切断机构中掉落出来,混入原料中。

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6.       分层

分层缺陷会在塑胶外壳表面形成“皮肤效果”,即塑胶外壳的表面与其它部分原料的质地和性质都不同,形成一层可以剥落下来的表皮。

分层缺陷严重时,整个横截面都是由多个分层组成的,未熔合在一起。缺陷较轻时,产品的外观可能符合要求,但缺陷会破坏产品的机械性能。

原因:分层缺陷的产生主要有两个原因:

第一,当两种不同的原料错误地混合在一起时会导致分层。两种原料在压力的作用下可能同时进入烘料筒,但在模具中冷却时无法正常熔合在一起,只是作为不同的分层被强行压在一起形成塑胶外壳。

第二,如果迫使冷熔体高速通过狭窄的浇口,就会产生剪切应力。过高的剪切应力会造成提前熔化的熔体层无法完全熔合。

7.       混料的风险:

请注意,一些原料混在一起处理时会发生强烈的化学反应。例如,PVCAvetal绝对不可以混合处理。

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8.       银丝,银丝通常在塑胶外壳表面表现为银色或灰色的条纹。

银丝可能只表现为局部的条纹,情况严重时整个表面都会被条纹覆盖。

银丝会影响塑胶外壳外观,同时也会破坏产品的机械性能。

原因,造成银丝的主要原因有以下两点:

原料潮湿。有些吸湿的原料会吸收空气中的水气。如果原料过潮,在烘料筒高温和高压的作用下,就会形成加压蒸汽。这些蒸汽冲破塑胶外壳表面就形成了银色的条纹。

熔体收到热损伤,产生局部的降解。由此产生的挥发性气体在模具表面受阻,就在塑胶外壳表面形成条纹。

这种情况没有前面提到的降解那么严重。只要熔体温度过高,或在塑化或注入模具的过程中受到剪切应力,就会导致这种情况的发生。

9.       光泽/阴影

塑胶外壳表面的光洁度应和模具的光洁度一样。当两者的光洁度不同时,就发生了光泽/阴影缺陷。

缺陷产生时本应光滑的表面会呈现暗淡,本应粗糙的表面呈现光泽。

原因, 发生光泽/阴影缺陷的原因有:

熔体流动不畅或模具表面温度较低,使材料成型时无法复制模具表面的光洁度。

在保压阶段产生的模腔压力不足,致使冷却过程中材料无法紧贴模具表面而留下缩痕。

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10.   流痕

流痕会出现在塑胶外壳表面,有多种表现形式,一般会形成一个阴影区域。

流痕在塑胶外壳表面上不出现凹凸,用手指划过时感觉不出来。这种缺陷还被成为拖痕、重影和阴影。

流痕严重时会形成凹槽,在塑胶外壳表面留下像记号一样的缺陷痕迹。

原因,在下列情况下会出现流痕:

熔体流动性不佳或模具表面温度较低,使得充模过程中塑料流动阻力过大。

充模过程中熔体流动受阻。这可能是由于模具表面不平,模具表面印有标志或图案,或充模过程中熔体流向发生变化造成的。

11.   接合线

接合线是两个熔体前沿在充模过程中相遇时产生的。它会像一条线一样出现在塑胶外壳表面。

接合线可能在塑胶外壳表面形成像“裂缝”一样的线,也可能只是不易被发现的细纹。

设计模具时,有些肉眼能够看到的接合线是无法避免的。在这种情况下,需要把线尽量缩短,以免破坏塑胶外壳强度或影响产品外观。

原因,形成熔体前沿的原因有很多。熔体沿一个核心的边缘流动时最容易形成熔体前沿。当两个熔体前沿相遇时就形成了接合线。两个熔体前沿的温度都必须足够高,以便它们能够顺利地熔合在一起,不对产品的强度和外观造成影响。

两个熔体前沿不能充分熔合时就会造成接合线缺陷。

发生缺陷的情况有:

在模具较厚和较薄的部分,熔体的流速不同。熔体流过模具较薄的部分时温度会降低

每个流道的长短不同,较长的流道比较容易冷却。

保压阶段模腔压力不足以让熔体前沿完全熔合。

残存的气泡使得熔体前沿无法熔合,这也会进而导致烧焦缺陷。

12.   烧焦, 烧焦的表现与短射类似,但带有不规则的退色边缘及微微的焦味。情况严重时会在塑胶外壳上出现炭黑色的区域,并伴有塑料燃烧的气味。

如不排除缺陷,模具上则通常会出现黑色的沉积。如果不及时检查因烧焦产生的气体或油性物质,它们还可能阻塞气孔。烧焦通常会出现在通道的尽头处。

原因,烧焦是由内燃效应造成的。当空气在短时间内加压时,温度就会升高,造成燃烧。统计数据显示,注塑过程中的内燃效应可能产生600°C以上的高温。

在下列情况中可能出现烧焦缺陷:

充模速度过快致使空气无法从模腔排除。空气被流入的塑料阻挡形成气泡,受压后产生内燃效应。

气孔堵塞或通风不畅。模具中的空气应从气孔排出。如果由于气孔的位置、数量、尺寸或功能不佳造成通风不畅,空气就会残留在模具内,导致烧焦。锁模力过大也会导致通风不畅。

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13.   缩印

缩印指的是塑胶外壳表面浅浅的凹陷。

缺陷较轻时表现为塑胶外壳表面的不平整;较严重时表现为整个塑胶外壳的大面积塌陷。带有拱、柄和突起的产品经常会发生缩印缺陷。

原因,缩印是原料在冷却过程中发生大面积收缩造成的。

在塑胶外壳较厚的部分(如拱),原料的核心温度较低,所以会晚于表面发生收缩,这样就会在原料内部产生一个收缩力,将外边面拉进向内凹陷,形成缩印。

在以下情况中会出现缩印:

冷却过程中模腔压力低于原料收缩产生的力。

冷却过程中模腔加压时间不够,导致原料从浇口回流出模腔。

在成型和保压阶段原料没有足够的缓冲量,这可能是由于在挤入足够的附加原料之前,螺杆已完全退出。

流道和浇口截面远小于塑胶外壳的壁厚。这意味着塑胶外壳被完全挤出之前浇口可能已经冻结了。

14.   气泡

真空泡以气泡的形式出现,在透明的塑胶外壳上很容易看到,在不透明塑胶外壳的截面上也能看到。

原因,气泡是塑胶外壳上的真空部分,是在冷却过程中当原料收缩时产生的。

和缩印一样,原料内部产生了收缩力,不同的是气泡产生时,产品外部表面已凝固,未发生塌陷,这样就在塑胶外壳上产生了中空的气泡。

导致气泡产生的原因和缩印相同,包括:

模腔压力不足。

模腔加压时间不足。

流道和浇口尺寸过小。


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