塑料成形缺陷及分析

胡东升

摘 要：该文就注塑生产中常见的缺陷进行分析和归纳，并给出解决的方法。品质优良的塑件应满足以下六个方面的要求，即收缩率小，变形小，尺寸稳定，冲击强度高，耐开裂性好和表面光洁，这是最理想的要求，实际上塑件不能全部达到上述六个要求，还要考虑各种因素，确定塑件产品合格尺度。注塑过程中，由于注塑条件（如压力、温度、时间等）控制不当，胶料的变化以及模具损伤等原因引致塑件表面产生不同形式的缺陷，正确鉴别塑件的缺陷是做好品质工作的基本要求。

关键词：毛刺 成形不足 气泡 凹陷 波纹 喷射纹 雾痕

中图分类号：TQ32 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（a）-0127-02

塑料常见缺陷如缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔接痕、皱纹、翘曲与收缩、尺寸不稳定等，往往是由成形工艺条件、塑件成形原材料选择、模具总体设计等多种因素造成的。正确了解各种缺陷产生的原因及解决方法，有利于生产出质量较高的塑件产品。

1 毛刺原因、解决方法

毛刺是成形作业中最恶劣的状态，它的发生是由于熔融注塑树脂从模具分型面上溢出而形成。当一件模具产生了毛刺，它就会非常牢固地在模具分型面上进行粘附，一旦进行锁模，很可能会损伤模具的分型面，导致模具产生损伤后，周而复始的作业会在此基础上产生新的毛刺，不断加剧模具损坏，最终导致模具的损坏。

①避免过高注射压力。为了减少注射量、降低注射压力，可以让成型机在注射、保压的切换位置形成动作，当注射压力表显示达到预先设定的峰值时，树脂充填的过程已完成，将会切换到保压压力。而当充填完成后仍存在或增加较高注射压力，就会在成形品内部发生残余应力，导致毛刺的最终发生。②锁模压力设定。锁模压力调节阀可调节变更锁模压力，通常锁模压力设定为95%。③模具破坏、损伤。损伤或夹入异物的模具会让分型面不能无缝贴合，这就引发大概率毛刺现象。模具保管也十分重要，模具的动、定模座板比较容易损伤、锈蚀。④妥善保管模具。成型机模具的安装面，在模具装入成型机前要进行检查、并擦拭干净。若发生锈蚀、敲打痕、凹痕，及时拆卸固模板、锁模板，加工修理达标后再行安装使用。⑤温度与量的设定。通常情况下，加热料筒的温度过高、注射量过多，也会引起毛刺。值得注意的是，注射量一定要在逐渐增加时进行设定。

2 成形不足原因、解决方法

熔融树脂尚未完全充满模腔，此时已冷却硬化而成形，这种缺陷叫做成形不足。缺陷引起原因及解决方案如下。

①成型机的注射压力不足、熔融树脂设定温度较低。模腔排气不良导致注射压力增加，熔融树脂设定温度的增加而导致的失误。解决方法：时刻注意分析、判断成形时的状况，实施变更减少注射速度等相关成形条件。②成型机注射量为最大值，成形压力、成形温度按常规设定无异常时，成形不足可通过更换实际注射量更大的成型机。③确认因磨损、逆环伤损而引起的树脂逆流现象。需要加大熔融树脂的注射量，若树脂依旧在螺杆的头端而终止，这种情况就是止逆环伤损，应立即进行树脂逆流的调查、检修，及时更换新的止逆环。④当温度过低时，熔融树脂的粘度就会增大，其流动性将会变差，引发成形不足。 然而成形树脂温度的设定温度仍以略低于成形要求为宜。因为过高的温度会引起成形品收缩率的加大，达不到要求的成形精度。⑤模具引起成形不足。模具的主、分流道及浇口的通过面积较小，树脂流动阻力加大，阻碍了树脂的完整充填。⑥注射速度过慢导致毛刺。无法提高成形压力时，一定概率引发成形不足。

3 气泡原因、解决方法

成形品壁厚较大的部位易产生气泡，形成原因与凹陷较为相似，只是所处位置不同。凹陷通常在成形品表面形成，而气泡是一个个空洞，通常在成形品厚壁中间形成。上述一系列的发生原因都与模具的冷却速度有着密切的关系。使用低温模具成形时，成形品表面快速冷却，成形品的收缩硬化由表及里逐步进行，中心最后收缩的部位因得不到熔融树脂的补充而形成空洞，应采取措施加强对模具成形时的温度管理。

4 凹陷原因、解决方法

在成形品表面缺陷中，凹陷的发生是最为常见的。它形成的根本原因由成形品热收缩而导致体积变化引起的，通常在成形品的壁厚部位形成了缺陷。 凹陷区别于成形不足，它是一种程度较轻、破坏较小的缺陷。它亦产生在一定场合，通常是保压压力不充分，而模腔又被熔融树脂所充满。所以在设定成形条件固定时，避免凹陷发生，较好方法就是提高保压压力。在这过程中，还应特别注意树脂逆流情况的发生，做好充分的防范工作。凹陷还有一个主要形成原因是浇口过小、模具温度偏低，这样的设定会使浇口部位的树脂提前冷凝硬化，而到了保压阶段，收缩部分就无法从浇口得到补充的熔融树脂，最终导致凹陷的再次发生。针对这一类的问题，从扩大浇口、提高模具温度2个方面着手可有效解决。

成形品一般凹陷部位有：①壁厚部位（模具温度较高时）。②壁厚与壁薄的交接处。 ③壁厚超出5 mm时，凹陷概率加大。

5 波纹形成的原因及解决办法

成形品表面形成的类似木材断面年轮纹样的波纹缺陷，在熔融树脂一边流入模腔就一边开始硬化时发生。也有可能在注射过程或是保压过程中发生。①提高注射速度，使模腔内成形品均匀冷却，此效果对消除波纹缺陷最为理想。②提高模具温度，并稍提高熔融树脂温度。③提高注射压力，延长保压时间。④在喷嘴附近残留有已硬化的树脂（冷凝料）并流入模腔时，也会导致波纹发生。解决办法是加大模具设计中的冷料穴尺寸，使冷凝料不能进入模腔。⑤喷嘴直径、主流道、分流道的直径过小时，也会产生波纹缺陷

6 喷射纹形成的原因及解决办法

喷射纹是指成形品表面产生的细长线痕状缺陷。①喷射纹常因熔融树脂中含有冷凝料而多有发生，这可通过在模具上设置冷料穴来加以解决。②成形树脂温度、模具温度过低时，也可发生喷射纹。③浇口位置开设不当时，也可引发喷射纹。

熔融树脂在模腔内最理想的充填方式是连续均匀不间断地充填。如果浇口形状不好，充填树脂流动不均匀时，会在成形品表面产生拉丝状缺陷。采用限制性浇口避免熔融树脂从浇口直接冲击模腔可解决此问题。④注射速度快时，最初高速射入的丝状树脂随即被冷却，与后续流入的树脂存在温度差时，则不能充分融合硬化，此时，降低注射速度即可解决。

7 表面雾痕形成的原因及解决办法

①模腔表面不良以及过多使用脱模剂时会使成形品表面产生雾痕缺陷。如是模腔表面不良引起，研磨模腔表面。②由成型机引发的雾痕缺陷原因：注射速度过快，设定温度过高等产生的过热使树脂分解而产生雾痕缺陷。模具温度过低、树脂干燥不充分时也会产生雾痕缺陷。

8 结语

（1）对塑料成型缺陷进行分析，找出导致缺陷的潜在原因，提出合理有效的改善措施。（2）注射成型是一个动态加工过程，其过程非常复杂，而又多因素耦合、相互作用，成型过程中每个因素都有很重要的影响，关乎着成型品的尺寸和质量。

参考文献

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