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成型不良原因分析及对策 整理 刘翔 与成型品外观有关的成型不良 与成型品外观有关的成型不良 与成型品外观有关的成型不良 与成型品外观有关的成型不良 BS 黑点 1 何谓 黑点 外观 黑点是指成型品中出现黑色的点或条纹的现象 成型品表面上出现的黑色的点便是BS 黑点 由于某些原因 其成分估计是焦化树脂或碳化树脂 2 黑点的生成原因 2 1 树脂分解由于塑料是化学物质 因此当在熔点以上继续加热时 塑料便会逐渐分解 温度越高 时间越长 分解就进行得越快 而且机筒内部还有止逆环和螺纹槽等容易滞留树脂的部位 持续滞留在这些部分的树脂发生焦化或碳化后会按某种节奏脱落并混入到成型品中 从而形成黑点 图2 容易滞留树脂的部位 2 黑点的生成原因 2 2 清洗不足因清洗不充分而使以前使用的树脂残留在成型机内的情况也是黑点的生成原因 如上一项所述 由于存在止逆环和螺纹槽等容易滞留树脂的部位 因此对该部分进行置换时需要使用相应的清洗量和次数 此外还必须采用适合每种材料的清洗方法 如果是PBT PBT等同类树脂的清洗 则比较容易进行 但如果是不同种类的材料的清洗 则由于熔点或分解温度各不相同并且树脂之间也存在相容性 亲和性 因此即使清洗 很多情况下也无法完全排出 2 3 异物混入 污染 污染也是产生黑点的成因之一 如果投放到料斗中的部分粒料内混入分解温度较低的其他树脂 则会因混入树脂发生分解等原因而容易产生黑点 此外还应注意回收塑料 这是因为回收塑料经多次受热 重复回收次数越多 受热时间越长 后变得更容易分解 另外 回收时也有可能被金属污染 3 黑点的对策 3 1 首先请充分清洗直至黑点不再出现 黑点倾向于滞留在机筒内的止逆环和螺纹槽中 如果曾经出现过黑点 则估计黑点的起因很可能残留在机筒内 因此 出现黑点后 必须在采取对策之前充分清洗 否则黑点永远都不会消失 3 2 尝试降低树脂温度各种树脂都有推荐的使用温度 产品目录或产品包装袋等上面也都含有这方面的信息 检查成型机的设定温度是否超出范围 如果超出 则请降低温度 另外 成型机上所显示的温度是传感器所处位置的温度 与实际树脂温度多少会有一些差异 如果可能 建议用树脂温度计等测量实际温度 尤其是止逆环等容易产生滞留的部分最容易导致黑点 因此要特别注意其附近的温度 3 3 缩短滞留时间即使成型机的设定温度处在各种树脂的推荐温度范围内 但长时间滞留仍会导致树脂劣化 并且容易出现黑点 如果成型机具有延时设定功能 请充分利用这一功能 此外还应使用适合模具大小的成型机 3 4 有无污染 其他树脂或金属偶尔混入也可能会导致黑点 令人感到意外的是原因多为清洗不足 请在充分清洗并彻底清除上次成型时所用的树脂之后再进行作业 使用回收塑料时 请用肉眼确认粒料中有无异物 麻点 1 何谓 麻点 外观 麻点 主要是指厚壁上产生的 凹坑 麻点 是由于树脂没有粘着在模腔 cavity 面上而产生 麻点的出现有多种原因 但主要原因是保压力不足 图1 试验型把手表面产生的 麻点 图片中的凹坑的尺寸约为0 1 0 5mm 2 麻点 的生成原因 2 1 保压不足树脂刚被注入模具后 其表面虽然已经固化 但中间部分并未充分凝固 如果这一阶段的保压不足 半固化表面就不会紧贴在模腔上 从而容易产生麻点状不良外观 图2 表面在保压的作用下紧贴模具 2 麻点 的生成原因 2 2 树脂温度和模具温度树脂温度或模具温度较低时 成型品表面的固化会加快 有时无法施加保压 结果容易产生麻点等不良外观 3 麻点 的对策 3 1 尝试提高保压首先尝试着逐渐提高保压设定值 这样基本上会解决问题 下面有指向本公司推荐的材料成型条件的链接 请参阅 如果提高保压后出现其他故障 比如飞边等 则需要设定下一项 易于施加保压的条件 3 2 易于施加保压的条件易于施加保压的条件如下所示1 提高树脂温度2 提高模具温度3 提高注射速度4 扩大浇口 a 5 调整厚度 1t 2t即可 6 使用具有良好流动性的材料 b 更改这些条件后 实际施加在模腔内的保压力将会增大 从而不易出现麻点 另请参阅下面的推荐成型条件以免产生过于极端的条件 熔合纹 何谓熔合纹 外观 熔合出现在树脂合流之处 如下图所示 在有开孔的部分必然会现成熔合 图1 在本公司的外观评价用的试样上形成的熔合纹 图片中的孔的大小约为2mm 产生熔合纹的原因 2 1 树脂温度偏低两股树脂流相遇时便会出现熔合 此时 两者的温度越低 熔合就越明显 由于熔合处的两股树脂流并不会相互混合 因为在喷流中一边半固化一边前进 因此如果温度偏低 表层就会变厚 纹路很明显 而且强度也会降低 这是因为两者的粘合力变弱所致 相反 如果两股树脂流的温度较高 粘合力便会增强 外观也就变得不很明显 图3 熔合部分并不会混合在一起 树脂温度降低的条件是 i 模具温度偏低 ii 机筒 特别是喷嘴 的设定温度偏低 iii 注射速度偏慢 iv 材料的流动性偏低也就是说 在合流之前经过了一段时间从而导致冷却之类的条件都倾向于使熔合变得更加明显 产生熔合纹的原因 2 2 压力偏低在熔合处 两种熔化了的树脂受到挤压 此处的粘合状况取决于施加在该处的压力 保压越低 熔合就越明显 强度也就越低 如果不仅要考虑保压的设定 而且要考虑实际施加在熔合处的压力会降低这一条件 则上述 i iv 都几乎同样适用 这是因为随着固化的进行 压力传递会变得更加困难 此外 如果浇口尺寸变小 浇口位置变差的话 则熔合的外观和强度都会恶化 产生熔合纹的原因 2 3 排气口的排气较弱熔合是树脂的合流点 同时也可能是流动末端 此时 如果不在该位置很好地设置一个排气口来排出气体 则会使熔合的外观和强度恶化 图5 熔合部分的排气应当充分 不良熔合纹的对策 3 1 提高熔合部分的树脂温度尝试逐渐提高模具温度和机筒温度 这样做有望达到最大效果 保压效果也会同时提高 从树脂温度没有下降的时候就来形成熔合部分的意义上来说 提高注射速度并快速形成熔合部分也是很有效的 3 2 尝试提高保压虽然可以单纯地提高保压设定 但建议同时使用如下更易施加保压的条件 提高树脂温度 提高模具温度 提高注射速度 扩大浇口 调整厚度 t 适当 使用流动性好的的材料 3 3 检查排气口即使熔合是流动末端 也需要检查排气口 检查排气口的厚度和大小是否确保了排气通畅 是否受到模垢的污染等 如果排气不充分 则会造成气体烧焦 并引发其他故障 不良熔合纹的对策 3 4 检查浇口如果浇口的尺寸不够 那么即使提高温度和保压 有时也不会见效 在此情况下 如果增大浇口尺寸 树脂流动就会更加通畅 同时也更容易施加保压 熔合也会因此而得到改善 此外 更改浇口位置并增加点数也是很有效的方法 通过改变浇口位置便可对发生熔合纹的位置进行控制 图 浇口部分成为保压的瓶颈 执行这些对策时也可能引发其他故障 因此应注意不要过于极端地更改设定 气体烧焦 1 何谓气体烧焦 外观 气体烧焦是指在成型时成型品表面的烧焦现象 图1 手柄试样上出现的气体烧焦 试样大小约为10cm 气体烧焦 当树脂填充模腔时 原有的空气会从排气口排出 此时 树脂所产生的气体也会从排气口排出 但是 如果模具的排气口被堵塞 或流动末端本来就没有排气口 气体便无法排出 受到压缩后形成高温 从而导致树脂被烧焦 气体通常这样从排气口排出 因排气口堵塞而导致排气不畅时 无处可逃的气体便会受到压缩并形成高温 从而导致树脂被烧焦 图2 气体烧焦的生成原因 2 气体烧焦的生成原因 2 1 注射速度偏快随着树脂的填充 模腔内的空气和树脂中所含的气体会从排气口排出 但是 如果射出速度太快 气体就会来不及从排气口排出 并会因受到隔热压缩而形成高温 进而导致气体烧焦 VP切换偏慢时 也会因同样的原因而容易产生气体烧焦 图3 气体来不及从排气口排出时的情况 2 2 排气不畅与上述情况类似 当排气口的排气能力偏低时 也会发生气体烧焦 原因有两种 一种是排气口的厚度本来就偏薄 另一种是在使用期间排气口被模垢堵塞 同样的道理 当树脂中蕴含的气体量偏多时 气体烧焦也会加重 2 3 模具温度或树脂温度偏高当模具温度或树脂温度偏高时 虽说是次要原因 气体烧焦也有加重的趋势 3 气体烧焦的对策 3 1 减慢注射速度气体烧焦是因气体被急剧压缩并形成高温而引起的 因此减慢注射速度可降低气体烧焦 当成型品的形状受到限制时 请调整VP切换位置或使用多段注射 如果无论如何也解决不了问题 则应通过强化排气口等措施来改善排气状况 3 2 改善排气状况关于排气口 请检查下列项目 是否被模垢堵塞 如果堵塞 请予以清理 性能较差的排气口容易发生堵塞 增强排气口的能力增加数量和厚度 是否位于适当的位置 如果流动末端没有 则毫无意义 请在发生烧焦的位置有效地配置排气口 实施这些对策后 有时也可能发生其他故障 因此请勿过度更改设定 请注意 玻纤析出 玻纤析出的起因与 光泽不好 相同 详情请参阅光泽不好页 图1 120平板表面上出现的玻纤析出 例1 图2 120平板表面上出现的玻纤析出 例2 光泽不好 1 何谓光泽不好 外观 光泽不好是指成型品未粘着在模具上 即复制不良 图1 外观评价用的试样表面上出现的光泽不好 凹痕 试样大小约为20cm 材料为DuraconM90 图2 120平板表面上出现的光泽不好 玻纤析出 材料为Fortron1140A1 2 光泽不好的生成原因 2 1 由喷射纹或冷料引起成形品表面出现喷射纹或冷料时 因其与周围不同 因此看起来像雾一样模糊不清 多出现在浇口附近及高低不平之处 图3 由喷射纹引起的光泽不好 2 光泽不好的生成原因 2 2 因气体原因这是因为气体被封堵在模具与树脂之间并妨碍两者间的粘合而发生的光泽不好 保压力偏低或排气不畅时更容易出现 图4 因不排气而导致复制不良 表面呈雾状 2 3 因压力不足因压力偏低 因而对树脂的模具面的挤压力偏弱而引起的光泽不好 在含玻纤等填料的材料中 由于填料容易浮出表面 树脂容易沉入内侧 因此光泽不好变得更为明显 例如 当注射速度偏低时 压力因树脂固化而无法传递到末端 从而容易在成形品末端产生光泽不好 同时 当模具温度偏低 整体固化偏快时 整个成型品上也容易出现光泽不好 3 光泽不好的对策 3 1 尝试提高保压首先尝试提高保压设定值和保压时间设定值 此时应看到情况在改善 如果没有 则可认为是由于其他原因而使该部分的实际压力上升不足 此时应同时使用下列对策 1 提高模具温度 2 提高机筒温度 特别是喷嘴 3 增大浇口尺寸 4 提高注射速度 5 使用流动性好的材料等级这样一来 在模具温度和浇口尺寸方面有望获得很好的效 3 2 检查排气口必须检查气体是否已排除干净 检查是否确保了有效排出气体所需的排气口厚度和大小 是否受到模垢的污染等 是否被配置到适当位置也很重要 如果可能 建议采用充填不足 shortshot 方法以了解实际的树脂流动状况 果 冷料 1 何谓冷料 冷料是指在喷头前端处固化的树脂混入成型品的现象 冷料在成型品表面表现为光泽不好或喷射纹 虽然看起来相似 但由于对策不同 因此需要注意 2 冷料的生成原因 2 1 喷嘴温度偏低对于成型品的喷嘴前端部分 为了防止流涎 树脂从喷嘴前端的孔中流出的现象 一般要适当降低树脂温度 因此 注射到模具中的树脂的最初部分会变成固化或半固化树脂 这被称为冷料 为防止树脂进入模腔 一般在模具一侧的主流道根部及分流道等处制作树脂积存器以作为冷料的接收容器 但是 如果树脂温度过低 冷料的量便会增多 从而有可能进入模腔 这些会呈现出喷射纹或光泽不好状外观 图1 冷料的生成原因 在机筒内 被认为是冷料大量出现的条件如下 1 喷嘴温度偏低 2 机筒温度偏低此外 以喷嘴固定于模具的 nozzletouch 方式来连续成型时 喷嘴前端的热会分散到模具上 喷嘴温度随之降低 因此 3 模具温度偏低也会成为冷料的起因 3 冷料的对策 3 1 提高喷嘴温度防止冷料 提高喷嘴温度是很有效的 但必须兼顾流涎的出现 为了不产生流涎 应逐渐提高机筒和喷嘴的设定温度 如果是以喷嘴固定于模具的方式成型 则提高模具温度也是很有效果的 3 2 扩大冷料阱 树脂积存处 扩大冷料阱可防止冷料进入成形品内 一般建议使用长度为主流道根部直径1 5倍左右的冷料阱 3 3 使机筒每个周期后退一次以喷嘴固定于模具的方式成型的情况下 使机筒每个周期后退一次并使喷嘴从模具中脱出也是一个很有效的方法 但也必须注意流涎 由于流涎还取决于树脂的粘度和流动性 喷嘴型号以及孔径 因此自己必须反复进行实际试验 包括上述温度调整在内 根据情况 还应预先考虑通过降低喷嘴孔径 即改用别的喷嘴 来抑制流涎以及相应地提高温度来抑制冷料等方法 喷射纹 1 何谓喷射纹 外观 通常 溶融的树脂是以喷流的形式来流动的 不过 当从狭窄处流到宽阔处时 如果流速偏快 有时就会呈带状飞出 并且在不接触模具的情况下流动 这被称为喷射纹 根据喷射纹在成品表面的表现方式 有的呈带状 有的则呈雾状 但它们的原因都是一样的 图1 在外观评价用的试样上出现的喷射纹 试样大小约为20cm 材料为DuraconM90 图2 喷射时的填充状况 采用充填不足法 2 喷射纹的生成原因 2 1 浇口尺寸偏小发生喷射纹的最大原因是浇口尺寸 如果想像一下水枪 则不难理解喷射纹这一现象 孔 浇口 越小 飞出去的力量就越足 喷射纹也会因此而变得越发严重 之所以说孔小是因为它意味着该处的压力增高 且速度加快 图3 浇口越小 喷射纹就越严重 2 喷射纹的生成原因 2 2 注射速度偏快在浇口直径相同的情况下 注射速度越快 喷射纹就越严重 图4 注射速度越快 喷射纹就越严重 2 喷射纹的生成原因 2 3 粘度偏高 流动性偏低在浇口直径和注射速度相同的情况下 树脂的粘度越高 流动性越低 喷射纹就越严重 影响粘度增高的条件如下 1 树脂温度偏低 2 模具温度偏低 3 材料粘度 2 4 保压偏低保压在一定程度上会使喷射纹变得太不明显 相反 如果未充分施加保压 喷射纹就会很明显 3 喷射纹的对策 3 1 尝试增大浇口尺寸首先检查能否更改浇口尺寸 虽然这取决于产品的形状和大小 但有余地的话 通过更改浇口尺寸是可以消除喷射纹的 最好采用短而宽的浇口流道 gateland 呈扇状打开并带有角度的设计样式也很有效 Point 宽 窄 图5 浇口尺寸 3 喷射纹的对策 3 2 尝试更改浇口位置接着检查能否更改浇口位置 喷射纹基本上是由于树脂飞出去的力量很大而产生的 而且飞出去的目标空间越开阔就越严重 但如果从浇口飞出去的树脂很快碰壁的话 喷射纹即可消除 即使在无法更改浇口位置的情况下 如果能够在产品模腔内的浇口正面另外设置针或壁之类的东西 则有望获得同样的效果 图6 因浇口位置而异的喷射纹 3 喷射纹的对策 3 3 尝试降低注射速度尝试降低注射速度设定 对策是采用多段注射并且只减慢通过浇口时的速度 而非整体降低 3 4 降低树脂粘度降低树脂粘度的方法 1 提高树脂温度 2 提高模具温度 3 将等级改为高流动型 3 5 检查保压提高保压有时也可掩饰喷射纹 还必须检查保压力是否充足 充填不足 1 何谓充填不足 外观 充填不足是指无法完全填充成型品 正常品会得到与模具一致的产品 而充填不足品则无法得到所希望的形状 充填不足是在树脂流动性不足或树脂计量值偏少时产生的 图1 充填不足时的状况 图片为本公司的手柄模具 大小约为10cm 2 充填不足的生成原因 2 1 流动性不足如果只是因为流动性不足而导致充填不足的话 则估计有以下几种条件 1 树脂温度偏低 2 模具温度偏低 3 材料流动性不足 4 注射速度偏低 5 注射压力偏低 2 2 计量值偏少如果计量值少于产品所需的量 则必然导致充填不足 有时不仅是因计量值偏少 而且还会因计量不良所产生的差错而导致充填不足 2 3 产品形状或模具问题产品形状和模具构造也是产生充填不足的原因 浇口尺寸偏小 分流道偏细时流动性会降低 因此也很容易导致充填不足 此外 如果产品的壁厚偏薄 当然也很容易发生充填不足 2 充填不足的生成原因 2 4 排气口不合适流动末端排气不畅时有时也会出现充填不足 排气口应尺寸充足 位置适当 2 充填不足的生成原因 2 5 预干燥不足如果因与上述相同的原因而产生大量气体 则在流动末端有时也会出现充填不足 必须预先进行适度干燥以去除水分等 2 6 V P切换是指注射 保压的切换位置 如果这一切换位置过早 也就是过早地转移到保压阶段 流动性就会整体下降 从而导致充填不足 3 充填不足的对策 3 1 尝试提高流动性首先尝试提高流动性 提高流动性的方法如下 1 提高树脂温度 2 提高模具温度 3 改用高流动型材料 4 加快注射速度 5 提高注射压力 6 降低V P切换位置 使之接近0 除更改成型条件外 下列方法也可有效提高流动性 7 扩大浇口尺寸 8 扩大分流道 3 2 检查计量值注射结束后 检查机筒内是否有残留的缓冲量 cushion 由于还存在计量不良或各次注射之间的偏差 因此需要多观察几次注射 若缓冲量为零时 请增加计量值 3 3 检查排气状况检查是否充分进行过预干燥 为每种树脂所推荐的干燥条件都标注在产品袋上 请将实际结果与该值进行对比 同时还应检查流动末端的排气口是否完好 如果有烧焦的迹象 则很可能排气不良 应设法扩大或添加排气口 3 3 检查排气状况检查是否充分进行过预干燥 为每种树脂所推荐的干燥条件都标注在产品袋上 请将实际结果与该值进行对比 同时还应检查流动末端的排气口是否完好 如果有烧焦的迹象 则很可能排气不良 应设法扩大或添加排气口 成型不良 银纹 1 何谓银纹 外观 银纹是指成型品表面出现气体或空气的一种现象 气体是由树脂或添加剂的分解 或者不同树脂的混入引起的 空气则是计量时卷入的 此外还有水分的影响 图1 120平板表面上出现的银纹 2 银纹的生成原因 2 1 树脂分解物产生气体树脂属于化学物质 因此会随着温度的增加而逐渐分解 树脂温度越高 分解就越多 银纹也就越容易出现 2 2 预干燥不足如果材料的预干燥不足 水分和树脂中原有的气体成分就会被原封不动地带入成型品 从而容易形成银纹 2 3 排气口偏小在气体没有完全排净的状态下 气泡就会残留在成型品表面 从而容易出现银纹 2 4 不同材料的混入如果因清洗不足等原因 导致与原来的树脂不同的成分混入 而且该树脂的温度的偏低 有时便会产生气体并诱发银纹 2 银纹的生成原因 2 5 卷入空气如果螺杆转速过快 背压偏低 则卷入正在塑化的树脂中的空气量就会增多 其结果是成型品表面出现条纹状气泡 并容易形成银纹 3 银纹的对策 3 1 检查计量状态首先应检查计量状态 如果螺杆转速过快或者背压不足 则容易出现银纹 请逐渐调整并观察有无变化 如果有 则请调整到最佳值 3 2 检查树脂温度 树脂分解每种树脂都有其推荐使用温度 产品袋和产品目录中已经标明 检查实际温度是否在该范围内 如果超出范围 则必须将其调整到范围以内 3 3 强化干燥应强化干燥 3 4 有无污染物 重新清洗 不仅要清洗不同的树脂 而且在上次成型后的某个时间也要进行清洗 这是因为滞留下来的树脂一直在分解 3 5 检查排气口偶尔会因排气不畅而产生银纹 因此应检查排气口的大小是否足够 压花不均匀 1 何谓压花不均匀 外观 压花不均匀是指模具上的压花图案未能干净利落地复制在成型品上 图1 压花外观评价试样上出现的压花不均匀 试样长度约为10cm 2 压花不均匀的生成原因 2 1 保压力不足压花不均匀是由于将树脂粘着在模腔时所需的保压力不足而引起的 保压力降低的条件如下 1 机筒温度偏低 包括喷嘴 2 模具温度偏低 3 浇口偏小 4 分流道偏细 5 保压力设定值偏低 6 注射速度偏低 7 材料流动性偏低 2 压花不均匀的生成原因 2 2 因喷射纹 光泽不好 凹痕等其他成型不良引起的压花不均匀喷射纹等其他成型不良也会引起压花不均匀 图2 由喷射纹引起的压花不均匀 试样长度约为7cm 3 压花不均匀的对策 3 1 提高保压力首先尝试提高保压力 如果这样无法解决问题 则即使成型机输出上升 也可认为保压力没有有效地传递到模腔 此时应进行如下调整 提高机筒温度 包括喷嘴 提高模具温度 加快注射速度如果这样仍不见效或效果不佳 则需要更改模具或材料 3 2 模具的改造扩大浇口尺寸和分流道尺寸以便传递压力 3 3 改用流动性好的材料如果这样仍无法解决问题 则应考虑改用流动性更好的材料 滑痕 1 何谓滑痕 外观 滑痕 是指一度固化的表层屈服于随后的压力而发生移动的一种现象 一度固化的表面在保压或注射压的作用下发生横向滑动 被再次挤压到模具上 于是成型品表面出现其花纹 图1 在外观评价用的试样上出现的滑痕 图片中的针孔大小约为2mm 图2 120平板浇口附近的滑痕 滑痕的生成原因 2 1 模具设计滑痕基本上是由于产品形状不当而产生的 虽然也有成型条件的原因 但影响并不大 容易产生滑痕的形状分为两种 一种是没有R 半径 的转角 另一种是略微跳起的凸针 当这些部位的树脂固化层滑动时 其痕迹非常显眼 因此容易出现滑痕 图3 容易产生滑痕的部位 此外 更改浇口位置和点数后 树脂流向和树脂压力会随之发生变化 因此滑痕的发生情况也会发生变化 滑痕的生成原因 2 2 含有润滑剂在某种滑动等级下 含有大量的油以确保滑动性 从而容易产生滑痕 2 3 注射速度的影响注射速度偏低时固化会加速进行 因此压力也会相应地增大 在此力的作用下有时也会出现滑痕 相反 即使注射速度过快 在此力的作用下 固化层也会变得更容易移动 2 4 模具温度的影响模具温度偏低时 模腔内的树脂压力会升高 在此力的作用下有时会产生滑痕 相反 模具温度过高时固化层会变软 有时也会更容易移动 3 滑痕的对策 3 1 调整注射速度在现有的基础上 上下调整注射速度以消除滑痕 如果这样能解决问题则罢 解决不了的话则应调整模具温度 3 2 调整模具温度在现有的基础上上下调整模具温度以消除滑痕 如果这样解决不了问题 则需要调整模具形状 3 滑痕的对策 3 3 更改模具形状更改出现问题的部分的形状 转角不带R时应使之带上R 正确调整顶出针等的高度此外 更改浇口位置也有效 3 4 无法解决时当无法解决问题 且不可改变模具形状时 改用其他等级的材料也不失为一种对策 飞边 1 何谓飞边 外观 虽然制作模具时精度很高 级 而且成型时采用高压合模 但由于树脂的填充压力也很高 所以实际上留有很小的缝隙 飞边就是因树脂进入这种缝隙而形成的 在PL面 套管 滑芯界面和排气口等处都会出现飞边 飞边就是树脂挤入模具PL面 模具的分型面 并使制品带上了多余的薄膜这样一种现象 当PL面不敌树脂压力而分开 或PL面有缝隙时就会出现这种情况 图1 120平板PL面上出现的飞边 2 飞边的生成原因 2 1 树脂压力偏高树脂压力过高时 模具分开并产生飞边 相反 模具压力偏低时 同样也容易产生飞边 树脂压力增高的主要原因如下 1 注射速度偏快 2 注射压力偏高 3 保压力偏高 4 V P切换偏慢一般来说 当希望获得良好的外观时 有时会将保压设定的过高 特别是为了防止出现凹痕而采用高于标准的设定 这样一来有时就会产生飞边 图2 树脂压力偏高时容易出现飞边 2 飞边的生成原因 2 2 树脂流动性好流动性越好 树脂就越容易进入缝隙 因此飞边也就越大 一般来说 树脂温度和模具温度越高 飞边也就越大 反之 温度越低 飞边也就越小 2 3 模具的PL面有间隙即使在简单的2块式模具中 模具有时也会因成型品顶出不当而受损 并在损伤处出现飞边 使用滑芯时 必须特别注意吻合以及滑动面的缝隙 另外 模具是钢制的 合模压属于高压 而树脂压也是与其相当的高压 所以在几乎所有的注射成型中 模具一般都会发生变形 特别是在大型成型品的情况下尤为显著 此时 有无支柱对飞边也有影响 如果没有支柱 变形 缝隙就会增大 飞边也会增多 图3 PL面的细微间隙中产生飞边 2 4 FortronPPS 聚苯硫醚 PSS树脂在低剪切区的流动性很强 因此该树脂就其本身的性质而言就具有容易产生飞边的缺点 因此 与使用其他材料时相比 使用PPS树脂时必须更加注意防止出现飞边 此时对模具精度等级的要求也比使用其他材料时更加严格 3 飞边的对策 3 1 降低树脂压力降低树脂压力的方法如下 1 延缓注射速度 2 降低注射压力 3 降低保压力 4 略微加快V P切换 3 2 检查合模力虽说是一件很平常的事 但还是要检查一下是否存在设定错误 3 3 加快树脂固化如果通过降低机筒温度和模具温度来加快树脂固化 飞边就不容易出现 3 4 检查模具PL面请检查PL面是否有缝隙或损伤 此外 用千分表等可测出模具的实际变形幅度 变形量过大时 可能不得不考虑更改模具结构本身 对于大型成型品 还要研究支柱的设置方法 3 5 PPS 聚苯硫醚 树脂如果是PPS树脂 在排气口等很薄的部位也会出现很大的飞边 排气口的厚度应达到10微米左右 同时增加排气口的数量 此外 滑芯及顶针等的精度也必须高于其他的树脂所要求的精度 凹痕 1 何谓凹痕 外观 凹痕 是指因树脂收缩而产生坑凹的一种现象 结晶性树脂冷却固化后 体积会大幅度减少 凹痕便是因此而产生的 因为收缩比率 收缩率 大致固定 且厚度越厚收缩量越多 所以凹痕一般是在成型品的较厚部分产生的 图1 在外观评价用的试样上出现的凹痕 试样大小约为20cm 凹痕的生成原因 2 1 有效保压偏低 树脂填补偏少通常 注射成型中有一道保压工序 通过用保压力压入 填补 冷却固化 收缩的树脂量来覆盖一定的范围 不过 如果因某种原因变成有效保压偏低 树脂难以填补的状态 则在模具温度偏高时就容易形成凹痕 而在模具温度偏低时容易形成空洞 保压变小的主要原因如下 1 保压设定值偏低 2 保压时间偏短 3 浇口尺寸偏小 4 分流道偏细此外 鉴于浇口位置的重要性 必须尽可能将其设置在厚壁处 图2 保压偏低时产生凹痕 凹痕的生成原因 2 2 缓慢冷却 收缩量偏多厚度越大 冷却时的收缩也就越大 同时 冷却越缓慢 收缩也就越大 因此模具温度越高 凹痕也就越大 3 凹痕的对策 3 1 尝试提高保压可以认为施加保压 增加树脂的填补量 与其单纯地提高保压的设定值 倒不如使用多段保压来阶段性地提高保压会更有效 此外 为了更容易施加保压 还可采取这样一种有效的处理方法 即扩大主流道和分流道 并将浇口移至凹痕附近 3 2 尝试降低模具温度如果模具的温度值很高 请尝试逐渐降低 可通过减少收缩量来减轻凹痕 3 3 减小厚度可能的话 建议尽可能减少厚度 如果是加强筋 则应达到基底厚度的1 3左右 其他部位也要进行 减肥 等 须状斑纹 1 何谓须状斑纹 外观 须状斑纹是指在Duracon POM 中常见的 浇口附近的小流痕 斑纹本身很薄 难以拍摄 如右图所示 图1 须状斑纹的模式图 2 须状斑纹的生成原因 2 1 流动样式的变化从浇口出来的树脂通常是按左边的样式来填充的 而当按右边的样式流动时便会产生 须状斑纹 就成型条件而言 在下列情况下容易产生须状斑纹 1 模具温度偏低 2 注射速度偏快 3 浇口尺寸偏小 4 材料流动性偏低 图2 产生须状斑纹的流动状况 3 须状斑纹的对策 3 1 改善浇口处的流动状况具体来说 可采取下列对策 1 提高模具温度 2 降低注射速度 通过浇口时 3 扩大浇口 4 改用流动性好的等级要降低通过浇口时的速度 请最好采用多级注射 表面剥离 1 何谓表面剥离 外观 顾名思义 表面剥离是指成型品表层发生剥落的一种现象 注射成形品的构造通常分为表层 称为皮层 和内层 称为芯层 这是因为熔化了的树脂通过喷流进入模腔内 在表层固化的同时 内部还在流动 这两层界面因某种原因而发生剥落的现象便是界面剥离 图1 120平板表面上出现的剥离 本例中的剥离程度约为2cm 2 表面剥离的生成原因 2 1 剪切力偏大剥离是因树脂流动时的剪切力过大而产生的 剪切力变大的条件如下 特别是在厚度小且压力高的情况下容易产生这种成型不良 1 机筒温度偏低 包括喷嘴 2 模具温度偏低 3 浇口偏小 通过浇口时剪切力变大 4 产品厚度偏薄 5 保压压力过高 6 注射速度过快此外还应注意流动距离 充填时间是否过长 如果充填时间长 则浇口附近的固化层和流动层的温差就会增大 从而容易产生剥离 图2 剪切力偏大时容易产生剥离 2 表面剥离的生成原因 2 2 混入不同材料不同种类的树脂混入时也会产生剥离 塑料中具有相溶性 完全混合 的组合非常少 不同树脂可相溶的事例几乎没有 在成型过程这些树脂被拉长变薄 在成形品内部呈层状并分散开来 从而容易发生表层剥离 与一般的等级相比 含油的滑动等级和合金材料更容易产生表层剥离 图3 混入不同材料 2 表面剥离的生成原因 2 3 大量气体混入表层含有大量气体时也会产生剥离 这是因为滞留在表层下面的气体会集聚成很薄的气体层 容易产生气体的条件如下 1 机筒温度过高 树脂已经分解 2 干燥不足 含有大量水分 3 螺杆转速过快 空气卷入 4 背压过低 空气卷入 5 保压压力过高 6 注射速度过快 7 使用了回收材料 3 表面剥离的对策 3 1 降低剪切力有各种方法 但首先从容易改变的条件着手 提高机筒温度 包括喷嘴 提高模具温度 减慢注射速度 降低保压此时 如果原因在于气体 则提高机筒温度有时反而会使情况恶化 就机筒温度而言 一般应遵守相应的树脂的推荐使用温度 其次应检查浇口和产品厚度 如果剥离发生在浇口附近 则原因可能是浇口过小 如果产品厚度过薄 剪切力偏高 则应考虑使用流动性好的等级 另外 就浇口而言 侧浇口比点浇口或隧道浇口更可取 可能的话改变浇口设计也是一种方法 此外采用多点浇口也很有效果 3 2 抑制气体为使成型品不含无用气体 应检查下列几点或实施相应的对策 检查机筒温度是否在推荐的温度范围内 增强干燥温度 降低过高的螺杆转速 充分施加背压 缩短成型周期 降低回料的使用比率 气泡 1 何谓气泡 外观 气泡是指成型品表面鼓起的一种现象 以下二种情况容易出现气泡 即注射成型后从模具取出时 制品表面开始渐渐鼓起和成型品表面因受热膨胀而鼓起时 不论哪种情况 当成型品表面因高温而变软时 内部的气体都会因受热膨胀而将成型品表面顶起 从而形成气泡 图1 120平板表面上出现的气泡 图2 箱型试样表面上出现的气泡 2 气泡的生成原因 2 1 卷入空气如果计量时卷入了大量空气 则容易产生气泡 具体来说也就是螺杆转速快 背压低并且抽塑量多的时候容易产生气泡 此外 在模腔填充过程中 有些流动样式有时也会卷入空气 从而产生气泡 图3 卷入空气 2 2 树脂中产生大量气体树脂中产生的大量气体也容易产生气泡 当机筒温度过高 滞留时间偏长时 所产生的气体会增多 从而也容易产生气泡 此外 干燥不足 材料中所含的水分过多时 也会产生气泡 2 气泡的生成原因 2 3 表层容易剥离如果表层与芯层之间的结合很弱 或者存在细小的空洞或裂纹 则很容易以此为起点产生气泡 具体来说 在成型薄壁制品因强行填充导致应变残留在制品中 或冷料或喷射纹的混入等 特别是在液晶高分子中 由于层间强度不高 这是树脂的固有性质 因此很容易产生气泡 从成形条件来看 注射速度快时 气泡将出现恶化的倾向 此外 在浇口偏小的情况下 由于会产生喷射纹 同时很大的剪切力会导致应变残留 因此气泡也会出现恶化的倾向 3 气泡的对策 3 1 减少空气卷入要减少计量中的空气卷入 应更改下列条件 降低螺杆转速 提高背压 抽塑量设定不要过多如果在模腔填充期间出现空气卷入现象 则需要调整形状 浇口位置以及射出速度 这一点应根据成形品的情况来具体应对 通过填充不足 shortshot 把握住流动样式 然后在此基础上确立相应的对策 3 2 使层间难以剥离改变保压等对改善气泡没什么效果 倒不如减少填充时的剪切力以使材料能顺利地充满模腔对消除气泡会更有效 具体来说 可更改下列成型条件 提高模具温度 减慢注射速度 增大浇口 增加厚度 仅对于过薄的部分 避免产生喷射纹 3 3 抑制气体的产生 强化干燥在去除水分的同时尽可能去除树脂内的低分子聚合物 oligomer 降低机筒温度 在推荐使用温度范围内 请勿过度降低 变色 1 何谓变色 外观 变色是指成型品的颜色变得与正常颜色不同 由于塑料是化学物质 因此当在熔点以上继续加热时 它便会逐渐分解和变质 变色就是与此过程相伴而生的 图1 发生变色的试样 2 变色的生成原因 2 1 机筒内部的热变色机筒内部已融化的树脂常常处于高温状态 设定温度越高 滞留时间越长 变色也就越厉害 另外 计量时所施加的剪切力也是变色的原因之一 螺杆转速越高 剪切力也就越大 变色也就越容易 2 2 模具内部的变色注射速度过快时 模具内部的剪切力也会增大 浇口或喷嘴偏小时 剪切力有时也会增强并引起变色 图2 滞留变色的进程 3 变色的对策 3 1 降低树脂温度要抑制机筒内的树脂变色 应降低树脂温度 包括喷嘴 并缩短滞留时间 另请参阅推荐成型条件以免使用不合理的成型条件 3 2 降低计量时的剪切力如果计量时发生变色 则应降低螺杆转速 3 3 降低模具内的剪切力如果喷嘴 浇口等模具内的特定部分发生变色 则应降低注射速度 建议此时采用多级注射等 空洞 1 何谓空洞 外观 是指成型品内部产生空洞的一种现象 图1 手柄型试样的厚壁处出现的空洞 上面的图片是软X射线拍摄的透射图片 在软X光图片表明成型品内部存在空穴 呈白色 在OK品 合格品 中 仅在轴的插入部分 浇口附近 呈现白色 而在NG品 废品 中 除此以外还有2处呈现白色 表明产生了空洞 2 气体空洞与真空空洞的区别 空洞的原因大致分为两种 一种是大量气体的混入 另一种则是厚壁处的的树脂收缩 前者称为 气体空洞 后者称为 真空空洞 以示区别 图2 气体空洞与真空空洞的区别 2 空洞的生成原因 2 1 气体空洞气体空洞有两种类型 一种是由机筒内部产生的气体引起的 另一种是在模腔填充中封入了气体所致 前一种空洞的气体成分有3种 水分 树脂的分解气体和空气 预干燥不足时容易产生水分 机筒温度高且滞留时间长时容易产生树脂的分解气体 计量期间螺杆转速过快且背压不足时容易产生空气 后一种空洞取决于树脂的流动样式 因此原因在于浇口设计 就成型条件而言 如果注射速度很快 没有排气口 或排气不充分 则容易产生空洞 2 空洞的生成原因 2 2 真空空洞 保压不足 通常 注射成型中有一道保压工序 冷却固化 收缩的树脂量将通过保压来得到补充 不过 如果因某种原因使有效保压偏低 树脂难以的到充补 当模温偏高时就容易形成凹痕 而在模温偏低时容易形成空洞 导致保压变小的主要原因如下 1 保压设定值偏低 2 保压时间偏短 3 浇口尺寸偏小 4 分流道偏细此外 鉴于浇口位置的重要性 必须尽可能将其设置在厚壁处 图3 模温引发空洞或凹痕 3 空洞的对策 3 1 补充树脂无论是气体形成的空洞还是收缩形成的空洞 共同之处都在于通过妥善地补充树脂使问题得到改善 例如 通过提高保压 延长保压时间 可使情况发生显著变化 就提高保压的方法而言 与简单地调高保压的设定值相比 采用多段保压效果会更好 但是 在实际成型中 即使提高保压的设定值 施加在空洞出现部位的压力也未必能变得足够大 因此建议同时采用下列方法 增大浇口尺寸 增大主流道和分流道的口径 浇口应尽可能设在空洞产生部位 较厚部分 的附近 3 2 减慢表面固化如果是真空空洞 则提高模具温度可以减少空洞 不过 这种方法很可能会诱发凹痕 而且对有些产品来说 没有什么好的解决方法 3 空洞的对策 3 3 抑制气体的产生如果是气体空洞 则可通过抑制气体的产生来减轻空洞 具体方法如下 强化预干燥条件 降低机筒设定温度 缩短成型周期 降低螺杆转速 提高背压 3 4 改善排气状况对于模腔填充中因封入气体而产生的空洞 可通过降低注射速度 或强化排气口以改善排气状况来减少空洞的产生 3 5 减小厚度由于厚壁处出现的真空空洞起因于树脂收缩 因此可能的话 应该考虑更改制品形状以减少厚度 可能的话 最好在设计阶段就事先采取 掏空 等改变制品形状的措施 3 6 使用高粘度型材料高粘度型的材料一般不容易出现空洞 因此尝试使用这种材料也不失为一种方法 波纹 1 何谓波纹 外观 波纹是指成型品表面出现皱纹状痕迹 通常发生在注射速度慢 表层固化快于树脂填充的场合 图1 手柄试验型表面上出现的波纹 图2 手柄试验型表面上出现的波纹 2 2 波纹的生成原因 2 1 注射速度过慢注射速度偏慢时将无法形成喷流 表层呈凹凸状 从而出现 波纹 另外还有一个次要原因 如在产品偏厚而浇口偏小的情况下 实际的填充速度会变慢 从而容易形成波纹 因喷流紊乱而产生的波纹 2 2 模具温度偏低模具温度偏低时 表层固化会加快 而喷流难度则会加大 从而容易产生波纹 3 波纹的对策 3 1 加快注射速度这是一种最有效的方法 它可通过提高注射速度来基本消除波纹 但如果成型品偏厚而浇口偏小 实际的填充速度就会变慢 因此这一点也要注意 3 2 减慢表面固化具体来说就是要提高模具温度 这样一来 喷流会在一定程度上变得更加容易 同时也不易产生波纹 实施这些对策后 有时也可能发生其他故障 因此请勿过度更改设定 请注意 与成型性有关的成形不良 与成型性有关的成形不良 模垢 1 何谓模垢 外观 模垢是指在模具表面上有附着物析出的一种现象 图1 模具表面上有析出的模垢 成型品表面上出现的白线便是模垢 其成分是树脂里析出的稳定剂和低分子量的聚合物 从熔融了的树脂中一点点析出并经过长时间的积累后就会形成可以看到的模垢 2 模垢的生成原因 2 1 树脂分解首先 就附着成分而言 树脂分解后产生单体 或 低聚物 树脂分解得越多则附着物也就越多 因此提高机筒的温度设定或延长滞留时间会产生更多的模垢 2 2 添加物 稳定剂等 很多的塑料中一般都使用了稳定剂和润滑剂等添加剂 这些添加剂也有可能堆积成模垢 就滑动性等级等来说 向油性表面析出也是产品的特点 因此 在成型时很容易变成模垢附着在上面 2 模垢的生成原因 2 3 模具温度树脂的分解物 稳定剂等都是低分子量物质 注射熔融时会发生液化或是气化 这些物质接触模具后被冷却并附着在模具上 因此模具温度对模垢有很大影响 模具温度越低 模垢就附着得越多 2 4 排气口模垢的起因物质在接触模具前大部分已经气化 如果能把气体高效地从模具排出 模垢也会减少 相反 如果在流动末端等处没有设置排气口 或者有排气口但是很薄 效率很低 或者排气口因模垢附着而被堵塞 模垢就会更加厉害 图2 排气口堵塞会加剧模垢的形成 2 模垢的生成原因 2 5 注射速度在排气口效果不大 排气不畅的情况下 模垢有时也会受到注射速度的影响 其原因是注射速度过快 气体和挥发物无法完全排出到模具外 2 6 预干燥就材料而言 干燥条件对模垢的影响很大 无论哪种塑料都含有单体和 低聚物 初期带入成分 即使成型时在机筒内产生的成分很少 但如果不对初期带入成分多的材料进行充分干燥 模垢就会恶化 2 模垢的生成原因 2 7 回收材料使用回收材料也会带来很大影响 这是因为回收材料经历了多次受热 因此比初期使用的产品含有更多的单体 或低聚物 此外 本公司推荐的混合比最高为25 图4 普通粒料 回收材料的粒料 2 模垢的生成原因 2 8 着色剂一般来说 为使颜料能够分散到塑料上 着色剂中含有相当数量的润滑剂 这样一来 析出到模具表面上的量也会增多 模垢也就趋向恶化 模垢的状态还会因颜色和着色方法而发生变化 2 9 特殊等级市面上出售的塑料材料有各种等级 为增加某些功能而添加了特殊添加剂的代价是使模垢明显增多 因此更应注意加强对此类等级的模垢管理 3 模垢的对策 3 1 试着降低树脂温度各种树脂都有推荐的使用温度 产品目录或产品包装袋等上面均已注明 检查成型机的设定温度是否超出范围 如果超出 则请降低温度 另外 成型机上所显示的温度是传感器所处位置的温度 与实际树脂温度多少会有一些差异 如果可能 建议测量实际温度 3 2 缩短滞留时间即使成型机的设定温度处在各种树脂的推荐温度范围内 长时间滞留在机筒内也会使树脂渐渐分解 从而容易产生模垢 如果成型机在计量方面有延迟时间的设置功能 请灵活应用该功能 此外 使用适合成型品大小的成型机可以缩短滞留时间 3 3 确认干燥条件每种树脂都有相应的推荐干燥条件 请确认目前的情况是否满足这些条件 3 4 强化干燥条件树脂里残留有很少的模垢起因物质 单体 完全去除这些单体是很困难的 如果想严格控制模垢的产生 则可通过强化干燥条件并去除这些单体来改善模垢状况 特别是在使用回收材料时必须这样做 另外在干燥温度方面 机器温度和实际温度有时存在一定的差异 尤其要注意料斗式烘箱 3 5 提高模具温度模具温度偏低时模垢会增多 成形周期和尺寸管理会发生变化 温度调节器所需要的能源费用也会增多 如果要长期进行批量生产 则提高模具温度将会有效降低模垢 3 模垢的对策 3 6 检查排气口排气口堵塞后 气体无法排出 模垢便会增多 如果排气口变脏 请清理干净 此外还应确认排气口的位置 数量以及大小是否足够 强化排气口对模垢很有效 3 7 回收材料的使用方法回收材料的混合比越高 模垢就产生得越多 本公司推荐25 以下的混合比 此外还必须充分进行干燥 3 8 特殊等级的使用方法部分特殊等级会产生大量模垢 为了减少模垢 必须同时使用各种方法 如进行充分干燥 尽量不用回收材料 在指定的推荐温度范围内使用 加强排气口等 此外 定期进行模具维护也很重要 3 9 模具维护与其说模垢的附着量是按一定比例增加的 倒不如说一旦附着就会迅速增加 一般来说 刚刚附着的模垢容易去除 而随着附着量的增加 去除的难度也会增大 请定期清理模具 在模垢还没有堆积之前去除掉 在不损伤模具的情况下去除模垢是一项很困难的作业 请最好选用适合所用树脂的溶剂来进行超音波洗净 使用洗洁剂 ClipikaAce等 时请尽量用棉布和牙签擦洗 为保养起见 预先只把模腔 分解打包 也是一种好办法 1低聚物 oligomer 树脂材料 聚合物 是指特定的基本化学结构聚合而成的物质 市场上出售的产品的聚合次数一般在数百到数万之间 这种重复聚合的次数称为聚合度 聚合度小的聚合物称之为低聚物 由于聚合物是单体连续结合而成的 因此其聚合度的分布范围很广 从很低的聚合物到很大的聚合物 聚合度小的低聚物的比例虽然很小 但由于分子量小 比较容易变动和分解 这也是模垢的起因之一 拉丝 1 何谓拉丝 外观 拉丝是指主流道前端没有断开而伸展成丝状的一种现象 最大的问题是有时会发生成形品因拉丝而无法脱落 最大的问题是有时会发生成形品因拉丝而无法脱落 被模具夹住 从而导致无法连续成形 树脂的纺丝性 在熔融状态下拉伸时可伸长成丝状的性质 越好 拉丝就越严重 因此与改性材料相比 非强化的材料更易引起拉丝 图1 拉丝的样子 2 拉丝的生成原因 2 1 主流道前端尚未固化注射后 经过冷却工序 主流道会与产品一起固化 但由于其前端与机筒喷嘴相接 从而保持着一定的温度 因此有时芯部并未完全固化 如果此时打开模具 纺丝性 拉伸时会伸展成丝状且不会断开 好的材料便容易在主流道前端产生拉丝 从成型条件来说 如果树脂温度 特别是喷嘴温度 或模具温度偏高 则容易引起拉丝 2 2 材料和等级固有的问题大家知道 液晶聚合物以及使用过某种弹性体的耐冲击性等级比其他材料