塑膠模具中常見(jiàn)缺陷及控制方法
/ 2021/6/5 10:40:50
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1.龜裂
龜裂是
塑料制品較常見(jiàn)的一種缺陷，產(chǎn)生的主要原因是由于應力變形所致。主要有殘余應力、外部應力和外部環(huán)境所產(chǎn)生的應力變形。
（－）殘余應力引起的龜裂
殘余應力主要由于以下三種情況，即充填過(guò)剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為在充填過(guò)剩的情況下產(chǎn)生的龜裂，其解決方法主要可在以下幾方面入手：
（1）由于直澆口壓力損失最小，所以，如果龜裂最主要產(chǎn)生在直澆口附近，則可考慮改用多點(diǎn)分布點(diǎn)澆口、側澆口及柄形澆口方式。
（2）在保證樹(shù)脂不分解、不劣化的前提下，適當提高樹(shù)脂溫度可以降低熔融粘度，提高流動(dòng)性，同時(shí)也可以降低注射壓力，以減小應力。
（3）一般情況下，模溫較低時(shí)容易產(chǎn)生應力，應適當提高溫度。但當注射速度較高時(shí)，即使模溫低一些，也可減低應力的產(chǎn)生。
（4）注射和保壓時(shí)間過(guò)長(cháng)也會(huì )產(chǎn)生應力，將其適當縮短或進(jìn)行保壓切換效果較好。
（5）非結晶性樹(shù)脂，如 AS樹(shù)脂、 ABS樹(shù)脂、 PMMA樹(shù)脂等較結晶性樹(shù)脂如聚乙烯、聚甲醛等容易產(chǎn)生殘余應力，應予以注意。
脫模推出時(shí)，由于脫模斜度小、
模具型膠及凸模粗糙，使推出力過(guò)大，產(chǎn)生應力，有時(shí)甚至在推出桿周?chē)a(chǎn)生白化或破裂現象。只要仔細觀(guān)察龜裂產(chǎn)生的位置，即可確定原因。
在注射成型的同時(shí)嵌入金屬件時(shí)，最容易產(chǎn)生應力，而且容易在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才產(chǎn)生龜裂，危害極大。這主要是由于金屬和樹(shù)脂的熱膨脹系數相差懸殊產(chǎn)生應力，而且隨著(zhù)時(shí)間的推移，應力超過(guò)逐漸劣化的樹(shù)脂材料的強度而產(chǎn)生裂紋。為預防由此產(chǎn)生的龜裂，作為經(jīng)驗，壁厚7”與嵌入金屬他的外徑通用型聚苯乙烯基本上不適于宜加鑲嵌件，而鑲嵌件對尼龍的影響最小。由于玻璃纖維增強樹(shù)脂材料的熱膨脹系數較小，比較適合嵌入件。
另外，成型前對金屬嵌件進(jìn)行預熱，也具有較好的效果。
（二）外部應力引起的龜裂
這里的外部應力，主要是因設計不合理而造成應力集中，特別是在尖角處更需注意。
（三）外部環(huán)境引起的龜裂
化學(xué)藥品、吸潮引起的水降解，以及再生料的過(guò)多使用都會(huì )使物性劣化，產(chǎn)生龜裂。
二、充填不足
充填不足的主要原因有以下幾個(gè)方面：
i.樹(shù)脂容量不足。
ii.型腔內加壓不足。
iii.樹(shù)脂流動(dòng)性不足。
iv.排氣效果不好。
作為改善措施，主要可以從以下幾個(gè)方面入手：
1）加長(cháng)注射時(shí)間，防止由于成型周期過(guò)短，造成澆口固化前樹(shù)脂逆流而難于充滿(mǎn)型腔。
2）提高注射速度。
3）提高模具溫度。
4）提高樹(shù)脂溫度。
5）提高注射壓力。
6）擴大澆口尺寸。一般澆口的高度應等于制品壁厚的1／2～l／3。
7）澆口設置在制品壁厚違禁詞處。
8）設置排氣槽（平均深度0．03mm、寬度3～smm）或排氣桿。對于較小工件更為重要。
9）在螺桿與注射噴嘴之間留有一定的（約smm）緩沖距離。
10）選用低粘度等級的材料。
11）加入潤滑劑。
三、皺招及麻面
產(chǎn)生這種缺陷的原因在本質(zhì)上與充填不足相同，只是程度不同。因此，解決方法也與上述方法基本相同。特別是對流動(dòng)性較差的樹(shù)脂（如聚甲醛、PMMA樹(shù)脂、聚碳酸酯及PP樹(shù)脂等）更需要注意適當增大澆口和適當的注射時(shí)間。
四、縮坑
縮坑的原因也與充填不足相同，原則上可通過(guò)過(guò)剩充填加以解決，但卻會(huì )有產(chǎn)生應力的危險，應在設計上注意壁厚均勻，應盡可能地減少加強肋、凸柱等地方的壁厚。
五、溢邊
對于溢邊的處理重點(diǎn)應主要放在模具的改善方面。而在成型條件上，則可在降低流動(dòng)性方面著(zhù)手。具體地可采用以下幾種方法：
1）降低注射壓力。
2）降低樹(shù)脂溫度。
4）選用高粘度等級的材料。
5）降低模具溫度。
6）研磨溢邊發(fā)生的模具面。
7）采用較硬的模具鋼材。
8）提高鎖模力。
9）調整準確模具的結合面等部位。
10）增加模具支撐柱，以增加剛性。
ll）根據不同材料確定不同排氣槽的尺寸。
六、熔接痕
熔接痕是由于來(lái)自不同方向的熔融樹(shù)脂前端部分被冷卻、在結合處未能完全融合而產(chǎn)生的。一般情況下，主要影響外觀(guān)，對涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴重時(shí)，對制品強度產(chǎn)生影響（特別是在纖維增強樹(shù)脂時(shí)，尤為嚴重）。可參考以下幾項予以改善：
l）調整成型條件，提高流動(dòng)性。如，提高樹(shù)脂溫度、提高模具溫度、提高注射壓力及速度等。
2）增設排氣槽，在熔接痕的產(chǎn)生處設置推出桿也有利于排氣。
3）盡量減少脫模劑的使用。
4）設置工藝溢料并作為熔接痕的產(chǎn)生處，成型后再予以切斷去除。
5）若僅影響外觀(guān)，則可改變燒四位置，以改變熔接痕的位置。或者將熔接痕產(chǎn)生的部位處理為暗光澤面等，予以修飾。
七、燒傷
根據由機械、模具或成型條件等不同的原因引起的燒傷，采取的解決辦法也不同。
1）機械原因，例如，由于異常條件造成料筒過(guò)熱，使樹(shù)脂高溫分解、燒傷后注射到制品中，或者由于料簡(jiǎn)內的噴嘴和螺桿的螺紋、止回閥等部位造成樹(shù)脂的滯流，分解變色后帶入制品，在制品中帶有黑褐色的燒傷痕。這時(shí)，應清理噴嘴、螺桿及料筒。
2）模具的原因，主要是因為排氣不良所致。這種燒傷一般發(fā)生在固定的地方，容易與第一種情況區別。這時(shí)應注意采取加排氣槽反排氣桿等措施。
3）在成型條件方面，背壓在300MPa以上時(shí)，會(huì )使料筒部分過(guò)熱，造成燒傷。螺桿轉速過(guò)高時(shí)，也會(huì )產(chǎn)生過(guò)熱，一般在40～90r／min范圍內為好。在沒(méi)設排氣槽或排氣槽較小時(shí)，注射速度過(guò)高會(huì )引起過(guò)熱氣體燒傷。
八、銀線(xiàn)
銀線(xiàn)主要是由于材料的吸濕性引起的。因此，一般應在比樹(shù)脂熱變形溫度低10～15C的條件下烘干。對要求較高的PMMA樹(shù)臘系列，需要在75t）左右的條件下烘干4～6h。特別是在使用自動(dòng)烘干料斗時(shí)，需要根據成型周期（成型量）及干燥時(shí)間選用合理的容量，還應在注射開(kāi)始前數小時(shí)先行開(kāi)機烘料。
另外，料簡(jiǎn)內材料滯流時(shí)間過(guò)長(cháng)也會(huì )產(chǎn)生銀線(xiàn)。不同種類(lèi)的材料混合時(shí)，例如聚苯乙烯和ABS樹(shù)脂、 AS樹(shù)脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。
九、噴流紋
噴流紋是從澆口沿著(zhù)流動(dòng)方向，彎曲如蛇行一樣的痕跡。它是由于樹(shù)脂由澆口開(kāi)始的注射速度過(guò)高所導致。因此，擴大燒四橫截面或調低注射速度都是可選擇的措施。另外，提高模具溫度，也能減緩與型腔表面接觸的樹(shù)脂的冷卻速率，這對防止在充填初期形成表面硬化皮，也具有良好的效果。
十、翹曲、變形
注射制品的翹曲、變形是很棘手的問(wèn)題。主要應從模具設計方面著(zhù)手解決，而成型條件的調整效果則是很有限的。翹曲、變形的原因及解決方法可參照以下各項：
1）由成型條件引起殘余應力造成變形時(shí)，可通過(guò)降低注射壓力、提高模具并使模具溫度均勻及提高樹(shù)脂溫度或采用退火方法予以消除應力。
2）脫模不良引起應力變形時(shí)，可通過(guò)增加推桿數量或面積、設置脫模斜度等方法加以解決。
3）由于冷卻方法不合適，使冷卻不均勻或冷卻時(shí)間不足時(shí)，可調整冷卻方法及延長(cháng)冷卻時(shí)間等。例如，可盡可能地在貼近變形的地方設置冷卻回路。
4）對于成型收縮所引起的變形，就必須修正模具的設計了。其中，最重要的是應注意使制品壁厚一致。有時(shí)，在不得已的情況下，只好通過(guò)測量制品的變形，按相反的方向修整模具，加以校正。收縮率較大的樹(shù)脂，～般是結晶性樹(shù)脂（如聚甲醛、尼龍、聚丙烯、聚乙烯及PET樹(shù)脂等）比非結晶性樹(shù)脂（如PMMA樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS樹(shù)脂及AS樹(shù)脂等）的變形大。另外，由于玻璃纖維增強樹(shù)脂具有纖維配向性，變形也大。
十一、白化
白化現象最主要發(fā)生在A(yíng)BS樹(shù)脂制品的推出部分。脫模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射壓力，加大脫模斜度，增加推桿的數量或面積，減小模具表面粗糙度值等方法改善，當然，噴脫模劑也是一種方法，但應注意不要對后續工序，如燙印、涂裝等產(chǎn)生不良影響。
十二、氣泡
根據氣泡的產(chǎn)生原因，解決的對策有以下幾個(gè)方面：
1）在制品壁厚較大時(shí)，其外表面冷卻速度比中心部的快，因此，隨著(zhù)冷卻的進(jìn)行，中心部的樹(shù)脂邊收縮邊向表面擴張，使中心部產(chǎn)生充填不足。這種情況被稱(chēng)為真空氣泡。解決方法主要有：
a）根據壁厚，確定合理的澆口，澆道尺寸。一般澆口高度應為制品壁厚的50％～60％。
b）至澆口封合為止，留有一定的補充注射料C）注射時(shí)間應較澆口封合時(shí)間略長(cháng)。d）降低注射速度，提高注射壓力，e）采用熔融粘度等級高的材料。
2）由于揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生而造成的氣泡，解決的方法主要有：
a）充分進(jìn)行預干燥。
b）降低樹(shù)脂溫度，避免產(chǎn)生分解氣體。
3）流動(dòng)性差造成的氣泡，可通過(guò)提高樹(shù)脂及模具的溫度、提高注射速度予以解決。
