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注塑成型各種缺陷的現(xiàn)象及解決方法
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(yīng)力變形所致。主要有殘余應(yīng)力、外部應(yīng)力和外部環(huán)境所產(chǎn)生的應(yīng)力變形。 （－）殘余應(yīng)力引起的龜裂 殘余應(yīng)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(cè)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(dāng)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(yīng)力。 （3）一般情況下，模溫較低時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)適當(dāng)提高溫度。但當(dāng)注射速度較高時(shí)，即使模溫低一些，也可減低應(yīng)力的產(chǎn)生。 （4）注射和保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，將其適當(dāng)縮短或進(jìn)行Th次保壓切換效果較好。 （5）非結(jié)晶性樹(shù)脂，如 AS樹(shù)脂、 ABS樹(shù)脂、 PMMA樹(shù)脂等較結(jié)晶性樹(shù)脂如聚乙烯、聚甲醛等容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)予以注意。 脫模推出時(shí)，由于脫模斜度小、注塑件模具型膠及凸模粗糙，使推出力過(guò)大，產(chǎn)生應(yīng)力，有時(shí)甚至在推出桿周?chē)a(chǎn)生白化或破裂現(xiàn)象。只要仔細(xì)觀察龜裂產(chǎn)生的位置，即可確定原因。 在注塑件成型的同時(shí)嵌入金屬件時(shí)，最容易產(chǎn)生應(yīng)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(shù)相差懸殊產(chǎn)生應(yīng)力，而且隨著時(shí)間的推移，應(yīng)力超過(guò)逐漸劣化的樹(shù)脂材料的強(qiáng)度而產(chǎn)生裂紋。為預(yù)防由此產(chǎn)生的龜裂，作為經(jīng)驗(yàn)，壁厚7"與嵌入金屬件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(duì)尼龍的影響最小。由于玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂材料的熱膨脹系數(shù)較小，比較適合嵌入件。 另外，成型前對(duì)金屬嵌件進(jìn)行預(yù)熱，也具有較好的效果。 （二）外部應(yīng)力引起的龜裂 這里的外部應(yīng)力，主要是因設(shè)計(jì)不合理而造成應(yīng)力集中，特別是在尖角處更需注意。由圖2－2可知，可取R／7"一0．5～0．7。 （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(nèi)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(zhǎng)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)脂逆流而難于充滿型腔。 2）提高注射速度。 3）提高注塑件模具溫度。 4）提高樹(shù)脂溫度。 5）提高注射壓力。 6）擴(kuò)大澆口尺寸。一般澆口的高度應(yīng)等于制品壁厚的1／2～l／3。 7）澆口設(shè)置在制品壁厚最大處。 8）設(shè)置排氣槽（平均深度0．03mm、寬度3～smm）或排氣桿。對(duì)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(jí)的材料。 11）加入潤(rùn)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(duì)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(dāng)增大澆口和適當(dāng)?shù)淖⑸鋾r(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(yīng)力的危險(xiǎn)，應(yīng)在設(shè)計(jì)上注意壁厚均勻，應(yīng)盡可能地減少加強(qiáng)肋、凸柱等地方的壁厚。五、溢邊 對(duì)于溢邊的處理重點(diǎn)應(yīng)主要放在注塑件模具的改善方面。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(jí)的材料。 5）降低注塑件模具溫度。 6）研磨溢邊發(fā)生的注塑件模具面。 7）采用較硬的注塑件模具鋼材。 8）提高鎖模力。 9）調(diào)整準(zhǔn)確注塑件模具的結(jié)合面等部位。 10）增加注塑件模具支撐柱，以增加剛性。 ll）根據(jù)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(jié)合處未能完全融合而產(chǎn)生的。一般情況下，主要影響外觀，對(duì)涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴(yán)重時(shí)，對(duì)制品強(qiáng)度產(chǎn)生影響（特別是在纖維增強(qiáng)樹(shù)脂時(shí)，尤為嚴(yán)重）。可參考以下幾項(xiàng)予以改善： l）調(diào)整成型條件，提高流動(dòng)性。如，提高樹(shù)脂溫度、提高注塑件模具溫度、提高注射壓力及速度等。 2）增設(shè)排氣槽，在熔接痕的產(chǎn)生處設(shè)置推出桿也有利于排氣。 3）盡量減少脫模劑的使用。 4）設(shè)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，則可改變燒四位置，以改變?nèi)劢雍鄣奈恢谩；蛘邔⑷劢雍郛a(chǎn)生的部位處理為暗光澤面等，予以修飾。七、燒傷 根據(jù)由機(jī)械、注塑件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(jī)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(nèi)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(yīng)清理噴嘴、螺桿及料筒。 2）注塑件模具的原因，主要是因?yàn)榕艢獠涣妓隆＿@種燒傷一般發(fā)生在固定的地方，容易與第一種情況區(qū)別。這時(shí)應(yīng)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(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱，一般在40～90r／min范圍內(nèi)為好。在沒(méi)設(shè)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 銀線主要是由于材料的吸濕性引起的。因此，一般應(yīng)在比樹(shù)脂熱變形溫度低10～15C的條件下烘干。對(duì)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(jù)成型周期（成型量）及干燥時(shí)間選用合理的容量，還應(yīng)在注射開(kāi)始前數(shù)小時(shí)先行開(kāi)機(jī)烘料。 另外，料簡(jiǎn)內(nèi)材料滯流時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生銀線。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(dǎo)致。因此，擴(kuò)大燒四橫截面或調(diào)低注射速度都是可選擇的措施。另外，提高注塑件模具溫度，也能減緩與型腔表面接觸的樹(shù)脂的冷卻速率，這對(duì)防止在充填初期形成表面硬化皮，也具有良好的效果。＋、翹曲、變形 注塑產(chǎn)品的翹曲、變形是很棘手的問(wèn)題。主要應(yīng)從注塑件模具設(shè)計(jì)方面著手解決，而成型條件的調(diào)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(xiàng)： 1）由成型條件引起殘余應(yīng)力造成變形時(shí)，可通過(guò)降低注射壓力、提高注塑件模具并使注塑件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(yīng)力。 2）脫模不良引起應(yīng)力變形時(shí)，可通過(guò)增加推桿數(shù)量或面積、設(shè)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(diào)整冷卻方法及延長(zhǎng)冷卻時(shí)間等。例如，可盡可能地在貼近變形的地方設(shè)置冷卻回路。 4）對(duì)于成型收縮所引起的變形，就必須修正注塑件模具的設(shè)計(jì)了。其中，最重要的是應(yīng)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(cè)量制品的變形，按相反的方向修整注塑件模具，加以校正。收縮率較大的樹(shù)脂，～般是結(jié)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(jié)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(qiáng)樹(shù)脂具有纖維配向性，變形也大。十一、氣泡 根據(jù)氣泡的產(chǎn)生原因，解決的對(duì)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，隨著冷卻的進(jìn)行，中心部的樹(shù)脂邊收縮邊向表面擴(kuò)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(jù)壁厚，確定合理的澆口，澆道尺寸。一般澆口高度應(yīng)為制品壁厚的50％～60％。 b）至澆口封合為止，留有一定的補(bǔ)充注射料。 C）注射時(shí)間應(yīng)較澆口封合時(shí)間略長(zhǎng)。 d）降低注射速度，提高注射壓力， e）采用熔融粘度等級(jí)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(yù)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)脂及注塑件模具的溫度、提高注射速度予以解決。十二、白化 白化現(xiàn)象最主要發(fā)生在ABS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(shù)量或面積，減小注塑件模具表面粗糙度值等方法改善，當(dāng)然，噴脫模劑也是一種方法，但應(yīng)注意不要對(duì)后續(xù)工序，如燙印、涂裝等產(chǎn)生不良影響。
