注塑成型不良原因及对策
第一章 注塑成型不良及对策
一．缩痕
1．概要
缩痕是指在制品的厚壁处、加强筋、凸台等部分的外表面，由于冷却不充分而无法补偿由于热收缩引起的缺料现象，从而在制品表面形成凹陷痕迹。缩痕是制品表面所发生的不良现象中最多的。
图1-2加强筋周边的缩痕
2. 缩痕发生的原因及对策 ? 固化太慢。
? 有效保压时间太短。
? 由于模具内的流动阻力较大，无法充分传达保压压力。 具体原因如下： （1）壁厚不均匀
制品的壁厚不均匀，厚壁处的冷却速度比薄壁处的冷却速度慢，因此发生缩痕。 重新设计冷却方式，对厚壁处进行集中冷却, 由于凸台尺寸一般较厚，应设置缩痕去除针。此外，设计模具时应尽可能将壁厚设计均匀，壁厚在3mm以下较为理想。
图1-3 壁厚不匀引起的缩痕
（2） 模强压力不足
为使制品受到足够的注塑压力，延长保压时间，同时增加保压压力。可考虑修改浇口(变大或变短)来改善注塑压力的传递效果，在可能发生缩痕的部分设置浇口或改变浇口的位置。另外，离浇口较远的部分由于树脂流动阻力较大，会发生很严重的收缩，可通过改变壁厚来改善保压传达效果。成型薄壁制品时，在注塑压力还未被有效的传递之前制品就已经冷却硬化，因此就会出现缩痕。此外，由于模具内表面不光滑有毛刺存在，其锁模压力低于注塑压力，导致使压力不足而出现缩痕。
对离浇口较远的收缩，可切断模具冷却。这是因为模具温度升高时，熔料就不易硬
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化，注塑压力（尤其是保压压力）的传达就会变的容易。
（3） 计量设定不当
在设定成型条件时，螺杆前端如果不预留适量的熔融树脂用来缓冲的话，在保压过程中树脂就无法进行补料，进而出现供料不足的收缩痕。这种现象主要以收缩点的形式存在，时常在浇口周围及产品表面发生。因此很容易与其他原因造成的缩痕进行区别。
（4） 收缩量过大
成型塑料本身的收缩率越大缩痕发生越严重，特别是结晶性塑料。如发生大面积缩痕时，一般可通过降低树脂温度、提高注塑压力等方法来改善。假如问题仍得不到解决，在不影响制品用途的范围内可尝试更换塑料(用非结晶性聚合物代替)或混入增强性玻璃纤维、石棉等无机填充物，在一定程度上可减小缩痕，起到覆盖作用。
图1-4 没有正确调整温度时，圆筒抽芯时出现的缩痕
螺杆的缓冲树脂太小 *2) 否 是 1)增加计量行程 2)确认止逆环 浇口周边或厚壁断面上的缩痕 ? 是
1)调整保压时间(增加保压) 2)调整模具温度 (-) 3)调整树脂,注塑速度(-) 1)调整保压时间(增加保压) 2)调整模具温度 (+) 3)调整树脂、注塑速度(+) 否
远离浇口或薄壁端面处的缩痕? 是
否
脱模后发生缩痕? 是
否
1)确认排气 2)确认浇道及浇口大小 3)确认树脂状态 4) 调整模具温度 5)考虑壁厚/肋比率 6) 添加发泡剂 7)使用低收缩率的树脂 延长冷却时间 *1)去除明显的缩痕后确认成型品上的气泡
*2) 螺杆缓冲至少要连续2-5mm以上
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二．条纹
1. 概要
条纹，特别是焦痕、水痕及气纹的在外观上都非常类似，很难分辨。因此，操作者需掌握各种塑料和其成型技术的知识及影响因素才能判断条纹的类型和形成原因。
2. 各种条纹形成原因与对策 2.1 焦痕
由于熔体在高温下停留时间过长，发生热分解，使分子链断裂变短（变成银色）或发生高分子变化（变成褐色）。
（1）发生原因与对策 由热降解引起的原因:
? 温度太高或预干燥时停留时间太长。 ? 树脂温度太高。
? 塑化装置的剪切严重 (例：螺杆速度太快) 。 ? 在料筒内停留时间过长。
? 模具内的剪切太严重 (例：注塑速度太快)。
进行对空注射，用针状温度仪测量温度，由于剪切引起的热分解尽管无法用肉眼分辨，但会影响产品的强度。
（2）焦痕的特点
? 条纹的出现是周期性的。
? 条纹出现在模具的狭窄断面（剪切点）后端或尖锐边角。 ? 树脂温度接近分解温度。 ? 螺杆转速高、注射速度快。 ? 树脂温度过高。
? 在料筒内停留时间过长，螺杆前缓冲量预留过多(因为周期中断或注塑量小)。 ? 回收料过多，熔融温度不一致。 ? 模具内装有热流道。 ? 安装有封闭式喷嘴。
图 1-5 在浇口内由于剪切发热发生的焦痕
图 1-6 由于在可塑化料筒内的滞留时间
过长发生烧焦
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降低树脂温度 1) 降低料筒温度 2) 降低螺杆转速速度 树脂温度高于成型温度? 是 否 1) 缩短循环时间。 2) 延长可塑化延迟时间。 3) 加大机械容量。 增加螺杆行程。 4) 减少回收料量。 树脂停留时间是否在过长? 是 否 1) 去除浇口和塑化装置内的停留 区域及阻碍流动的区域。 2) 检查塑化系统的磨损状况。 3) 确认塑料熔融状态。 周期性出现或注射到空气中时出现? 是 否 1) 降低注射速度。 (注塑过程慢—快） 2) 确认热流道 3) 流道内避免尖角存在 浇口周围出现焦痕? 是 否 1) 降低注射速度。 2) 避免锐角。 3) 避免小直径流道。 4) 确认浇道及浇口。 5) 确认喷嘴断面。 6) 确认闭式喷嘴的功能。 7) 确认材料的预干燥。 8) 降低再生料的比率。 9) 使用具有高热稳定性的树脂或着色剂。
2.2 水痕（水纹）
（1） 概要
水痕在制品表面沿流动方向以U字形状出现。银纹周围的表面一般较粗糙且带有气孔。而模具表面上的水纹以宽幅、粗糙的薄膜形式出现。
由于在保存或加工过程中塑料吸收水，在成型过程中速度不均导致流动前端的气泡向树脂表面移动。成型中再施加保压压力时，致使流动前端的气泡破裂变形并在模具内表面固化。
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图 1-7 由于塑料吸湿发生的流痕
（1） 发生原因与对策
? 模具内表面残留水分---模具温度调整回路泄漏，模具壁面的凝结水 ? 粒子内部/外部残留水分--- 树脂干燥不充分，材料保存不良
图 1-8 由于塑料内残留水分
发生的流痕
图 1-9 流动树脂前端气泡的流动
模具表面的水分? 是
图 1-10 带有水纹的制品 左 : 原材料含有水分 右 : 模具表面残留水分
1) 确认模具是否存在冷却泄漏。 2) 提高模具温度。 3) 使用除湿干燥机 *1) 否 *1)如满足以下情况就适用:
?通过降低模具温度调整媒介温度取得
短冷却时间及短循环时间。
?由于凝缩水分温度调整媒介无法维持最
佳温度。
*2)注意原材料生产者的干燥注意事项。 *3)尽量在干燥机上进行闭环式直接供料。
减少水分含量。 树脂充分干燥 *2) 确认树脂的包装情况 确认材料的保存状态 *3) 减少树脂在料斗内的停留时间 使用排气塑化装置 2.3 色差
（1） 概要
色差是因在流动过程中塑料成分的不均匀分布或由于颜料的方向性而产生的，热分解或严重的变形也有可能引起颜色变化。