浅析塑料注塑成型常见问题与解决措施

林媛媛 张志琴

摘要：随着我国经济的发展，在生产活动中对于塑料的需求量越来越高，塑料被广泛应用到汽车制造行业、建筑装修行业、医疗行业。在塑料的生产过程中，注塑成型是其中最为关键的一道生产工艺，直接决定了塑料制品的品质，因此要重视注塑成型生产工艺，当前我国的塑料制造中还存在一些问题，主要是注塑成型过程中对于温度和压力的控制不是很合理，容易导致塑料制品质量问题。基于此，本文简要介绍了塑料注塑成型常见问题及解决措施。

关键词：塑料；注塑成型；常见问题；解决措施

引言

在塑料制品的制造过程中，要重视其品质，合格的塑料制品可以给人们的生活带来便利，但是有质量瑕疵的塑料制品会影响生产企业的效益。因此要采取有效措施控制塑料产品质量，其中最为关键的就是要在注塑成型工艺中控制好模具的温度和压力，针对当前注塑成型中容易出现的问题，提前采取措施予以解决，保证塑料产品的质量。

一、塑料的注塑成型方法简介

1、注塑成型方法与特点

我国目前注塑成型的方法，属热塑塑料的注塑成型方法应用最为广泛。注塑成型法主要是通过温度变化使熔融塑料逐渐进入到模具内，依据模腔内具体形状逐渐形成相应的制品，如果对于生产的制品没有其他特殊要求，则注塑成型的制品就不需要进行再加工，该制品就是最后的成品。在注塑成型时，较为细小的一些部分都可完成加工，如果想制造出高质量的产品，就需在模具中应用精密性注塑。常规的注塑成型法对于模具的具体要求，要求其同时满足四个要素，即收缩量、尺寸、外形及精度，这些要素共同决定了制品的质量，其中收缩量对于制品的质量影响最大，细微的收缩量变化，会导致制品实际尺寸存在着较大的差异性[1]。因而，在精密性注塑时，需要重点把握收缩量这一关键要素。对注塑的精密性进行判断时，应当从制品形位、表面的粗糙程度及尺寸的公差方面入手。注塑构成、模具、设备、工艺技术等，都会与精密性注塑效果有着直接性影响。那么，就需精密性注塑过程中，对各方面因素予以充分考虑及分析，先将材料的种类确定好，再进行注塑机的合理选择，并对湿度及温度予以严格控制。

2、注塑模具构成

塑料注塑成型主要是在压力作用之下，把熔融塑料缓缓注入至模具内，以降低温度为主要操作手段进而形成塑料件。关于塑料注塑模具构成，主要取决于注塑机模板安装的具体位置，如果该模板为固定式，则属于定模，而如果模板是移动的，就是动模。当注塑机运行时，该动模会逐渐向定模靠近，一直到二者充分重合并形成型腔及浇注性系统[2]。开模时，定模会逐渐从动模内分离，将机构顶出，从模腔内逐渐顶出塑件，从而注塑的制品就会顺利完成该脱模的工序。我国目前较为常见的一些聚苯乙烯塑料就是利用机械化注塑机制作加工的。

二、塑料注塑成型工艺中常见问题

因为制品的质量直接影响到企业的效益，而如果制品中存在缺陷，企业需要派工人进行返工，把制品粉碎后重新加工或者是直接报废，这会提高企业的生产成本。而产品的质量又直接地影响企业形象与诚信度，要把一切质量问题解决在出厂前。而一般的一线工人只负责观察塑料制品是否能正常脱模，面对塑料制品出现大批量的缺陷，他们无法纠正。所以为了提高生产效益，在工作人员发现制品缺陷后，要及时采取措施予以纠正，在后期的生产中，要不断提升生产技术，避免类似问题的发生，给企业带来更大的亏损。下面介绍几种注塑制品常见质量问题：

1、变形

（1）模具温度太高，冷却不足：首先考虑延长冷却时间，检查冷却管道循环水是否正常运作。如果延长冷却时间无法解决，就应考虑模具冷却系统的设计是否合理。在塑料制品横截面积大或在浇注口等温度较高的位置要设计比较集中的冷却管道，而在容易冷却的部位应进行缓慢冷却，尽量使塑料制品各部位冷却均匀[3]。

（2）分子取向不均衡：塑化后的塑料被注射进入型腔内，在型腔中流动的过程中，分子取向是不可避免的，但如果分子取向存在方向上的差异就容易导致塑料制品翘曲变形。如果在塑料制品发生分子取向不均衡后，再通过外力改变其翘曲变形的现状，通常是只有短暂效果，基本是不见成效的。应降低塑料温度和模具温度，并且结合使用热处理方法，使塑料制品脱模后置于较高温度保温一段时间后再缓慢冷却至室温，这样就可以极大地降低塑料制品内的取向应力。

（3）顶出位置、脱模斜度设计不良：如果顶出位置设计不合理，容易导致塑料制品脱模时受力不均而导致变形。而脱模斜度不够及容易导致塑料制品脱模困难，同样容易造成塑料制品变形。这种情况往往会伴随塑料制品在顶针位置会出现表面发白的现象。所以在塑料制品设计时较难脱模收缩较大的位置，需要增加顶针的数量及接触面积（可考虑气动推出设备），增加脱模斜度及边缘的光滑度。

2、塑料制品表面有气泡和银纹

注塑工艺控制问题：首先料筒温度过高或在料筒内停留时间过长，需要降低料筒前段温度或者改用较小规格注塑机，缩短原料塑化时间；其次螺杆背压小，保压压力偏低或降温固化时间短，应该适当提高螺杆背压，保压压力和延迟冷却时间；再次模具温度偏低，塑化的塑料在没有完成接触到模具塑料表面马上冷却，就容易出现气泡和银纹[4]。

三、控制塑料注塑成型质量的有效措施

1、控制注射流量

基于塑料分解的温度及流动的温度存在着较大的差异性，塑料的来源也有所不同，以至于塑料分解及流动的温度也存在着较大的差异性。注射机种类对于塑料的塑化也会产生一定的影响，致使料筒的温度选择也有所不同。在熔料过程中，如果并未对喷嘴及料筒温度予以控制，直通式的喷嘴就会出现流涎情况。而若想尽可能的防止此类情况出现，就需要把料筒温度调整至最高的温度范围内，相比较于喷嘴温度稍高一些即可。

2、控制模塑的周期

所谓模塑的周期，主要是指以一次性注射模塑时所用的时间。模塑的周期长短对于设备实际的生产效率及使用寿命有着直接性影响，主要包含着设备的利用效率、自接性影响的劳动生产效率、成型的周期等。因而，在实际生产过程中，应当在保证质量的同时，最大限度的将成型周期缩短。在该周期内，冷却及注射的时间最为重要，都与制品质量有着较大的影响。注射时间内，生产的充满时间在3-5mm/s范围内[5]。若注射时间内保压的时间是对于型腔内塑料的压力时间。那么，在整个的注射时间内它占有较大的比重。在浇口处熔料未封冻前，保压的时间必然会对制品的尺寸产生影响。在一定程度上，保压时间有着一定的惠值，其与主流道、模具及料温都有着一定的关系，主流道、浇口的尺寸及工艺的条件等都处于正常状态下。而冷却的时间，主要是决定制品的厚度、模具的温度及塑料的性能等。通常情况下，冷却的时间应当控制在130mm/s范围内，最短为35mm/s左右，时间不宜过长。

结语

综上所述，当前我国塑料注塑成型工艺中还存在一些不足，生产人员在面临这些常见的质量问题时，要深入分析，了解造成质量缺陷的根本原因，然后结合注塑成型工艺方法采取合理措施予以拒绝，这样才能不断的提高塑料产品质量，促进塑料在各行各业的广泛应用，推动我国塑料行业的发展。

参考文献

[1]卢可，张永恒.基于Moldflow的注塑成型模具翹曲分析及其优化设计[J].轻工机械.2010（2）：9-13.

[2]黄薇，葛正浩，刘韦华.基于Moldflow的玩具汽车上盖成型工艺分析[J].塑料.2013（1）：90-92.

[3]林权.基于GA与MPI的显示器面板注塑成型工艺多目标优化[J].聊城大学学报：自然科学版.2015（1）：94-101.

[4]张友根.功能化注塑机的科学发展研究及自主创新[J].橡塑技术与装备.2015（16）：10-33.

[5]王乾.基于Moldflow的多筋类塑料制品注塑成型参数优化[J].轻工机械.2015（4）：87-89.

（作者单位：天津一汽丰田汽车有限公司）