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塑胶课讲师：林勤认识注塑加工注塑加工是一门知识面广、技术性和经验性强的行业，它涉及到塑料性能、注塑模具结构、注塑机功能、注塑工艺调校、着色技术、水口料回收/利用、品质控制及生产管理等方面的知识。在注塑生产过程中，会经常出现一些现象（如：喷嘴流延、漏胶、水口拉丝、粘模、塑化噪音、螺杆打滑、开模困难等）及产品质量缺陷（如：缩水、缺胶、披峰、夹水纹、水波纹、气纹、流纹、料花、开裂、粘模、顶白、拖花、漏胶、内应力、气泡、色差、盲孔、断柱、翘曲变形等），如何快速有效地改善这些注塑不良现象，仅凭过去的经验是不够的，需要全面系统地掌握注塑专业技术知识和积累丰富的实践经验，学会科学分析问题和处理问题的方法与技巧注塑缺陷分析的概述注塑成型产品原则上都是依据规格/标准和客户的要求来制造的，但在实际注塑生产过程中它的变化仍是相当广泛而复杂的；有时当注塑进行得很顺利时，会突然产生缩水、变形、裂痕、银纹或其它不良缺陷等。在注塑时我们需从胶件所产生的缺陷，来准确分析/判断问题点所在，找出有效解决问题的方法，这是一种专业性的技术及经验的累积。有时只要变更注塑工艺条件、对模具/机器方面稍做调整与改善、更换所使用的原料或色粉，就可以解决问题。一、如何对注塑缺陷进行调查与了解A.产生何种缺陷？它发生于何时（开始注塑时还是生产过程中）、何处？程度怎样？B.缺陷发生的频率是多少（是每一次，还是偶然发生）？不良数有多少？C.模腔数是多少？注塑缺陷是否总是发生于相同的模穴D.该缺陷在成型时是否总是发生于相同的位置E.该缺陷在模具设计/制作时是否已经被预估到会发生？（一般地会进行模流moldfiow分析）F.该缺陷在浇口处是否已经明显发生？还是远离浇口部位？G.更换新的原料或色粉时，缺陷是否还会发生H.换一台注塑机试试看，缺陷是否只在某一台注塑机发生，还是也发生于其它注塑机二、正确处理注塑缺陷的方法（DAMIC法）：定义：出现何种缺陷、它发生于什么时候、什么位置、频次如何、不良数/不良率是多少？分析：产生该缺陷的相关因素有哪些？主要因素是什么？根本原因是什么？测量：MAS（measurementsystemanalysis）分析，外观质量目测、内在质量短射分析，尺寸大小进行量测、颜色目视或色差仪改善：制定改善注塑缺陷的有效方案/计划（该用什么方法），并组织实施与跟进控制：巩固改善成果（记录完整的注塑工艺条件），对这一类结构所产生的该缺陷进行总结/规范，将此种改善方法应用到其它类似的产品上，做到举一反三，触类旁通定义分析测量改善控制DefineAnalysisMeasurementImproupControl三、影响注塑缺陷的诸因素1A、原料注塑成型中影响注塑缺陷的因素应从以下四个方面来考虑B、注塑机C、注塑模具D、成型条件原料模具注塑机成型条件成型品物性结晶度流动性(MI)收缩率热稳定性刚性耐冲击性韧性耐热变形性耐药品性模腔结构浇口位置浇口大小浇口形式流道结构模具材质冷却系统排气效果注射压力注射位置冷却时间背压料管温度螺杆转速注射速度锁模力功能精密性塑化容量塑化能力稳定性（模具温度）（熔料温度）三、影响注塑缺陷的诸因素2注塑过程中出现的异常问题很多，主要有“注塑产品质量缺陷”和“注塑生产中有的异常现象”两大类。1、注塑产品常见的质量缺陷有：缺胶、缩水、银纹（料花）、披锋（毛边）、烧焦、气泡（缩孔）、水波纹、喷射纹（蛇纹）、流纹（流痕）、夹水纹、裂纹（龟纹）、顶白、表面无光泽、翘曲变形、黑条、混色、拖花、透明度不足、尺寸偏差、剥离（起皮）、冷料斑、黑点、气纹、色差、盲孔、断柱等……2、注塑生产中特有的异常现象有：喷嘴流涎（流涕）漏胶、胶件粘模、水口粘模、水口拉丝、嵌件不良、多胶、断针、堵嘴、顶针位穿孔、模印、压模、塑化噪音、下料不畅、螺杆打滑、开模困难等等。下面分析各种注塑缺陷及异常现象产生的主要原因，并探讨其解决问题的有效方法。A、注塑缺陷原因分析及改善方法一、走胶不齐（缺料）充填不足是熔融的塑料未完全注满模具成型空间的各个角落之现象。充填不足的原因有：a、成型条件设定不适当；b、模具的设计与制作不合理；c、成型品的肉厚太薄等所致。成型条件的对策是：提高熔料温度（熔胶筒温度）、提高模具温度、增大注射压力/注射速度及提高熔料的流动性；模具方面可增大主流道或分流道尺寸或者检讨浇口位置、大小、数目等，设法使节熔融材料容易流动到型腔的各个角落。为了使成型空间内的气体顺利疏散，可在适当位置开设排气槽/或排气针。二、缩水（缩痕）注塑件表面上的凹陷、内部空洞为缩水，它不但影响胶件的外观质量，亦会降低产品的强度；缩水与成型工艺、模具设计及使用塑料种类均有关系。1、塑胶材料方面不同的原料的缩水率不同，通常容易缩水的原料大都属于结晶型塑料（如：尼龙、百折胶等）。在注塑过程中，结晶型塑料受热变成流动状态时，分子呈无规则排列；当射入较冷的模腔时，塑料分子便慢慢地整齐排列形成结晶，导致体积收缩较大，其尺寸小于规定的范围，就是所谓的“缩水”。2、注塑工艺技术方面在注塑技术控制方面，出现缩水的情况有：a、保压压力不足；b、注射速度太慢；c、模温/料温太低；d、保压时间不够等。因此在设定注塑工艺条件时，必须检讨成型条件是否正确及保压是否足够，以防出现缩水问题。不同的模流过程有不同的收缩率，延长保压时间，可确保制品有充足的时间冷却和补胶3、模具及产品设计方面缩水产生的根本原因在于产品的壁厚不均所引起的，产品的柱位筯位的表面易出现缩水。模具的流道设计、烧口大小及冷却效果对成品的影响也很大，由于塑料的传热能力较低，若距离模壁越远或越厚，则其凝固及冷却较慢，应有足够的塑料填满模腔，注塑机的螺杆在注射或保压时，熔料不会因倒流而降低压力；另一方面流道过细/过长，浇口太小若冷凝太快，半固塑料会阻塞流道或浇口造成压力下降，引致成品缩水。A、注塑缺陷原因分析及改善方法三、银纹（料花、水花）银纹的行成，一般是由于注射起动过快，使熔料及模腔中的空气无法排出，空气夹混在胶料内，使得制品表面产生银丝即是所谓的银纹。银纹不但影响外观，而且使塑件的机械强度降低许多；为避免发生这种缺陷，必须找出原因并予以改善1、塑料本身含有水份或洞剂由于塑料在制造过程时曝露于空气中，吸入水气/油剂或者在混料时掺入了错误的比例成分，使这些挥发性物质在溶胶时，受高温而变成气体。2、熔料受热分解如果熔胶筒温度、背压及熔胶速度调得太高，或成型周期太长，则对热敏感的塑料（如：PVC、赛钢及PC等于），容易因高温受热分解产生气体3、空气塑料颗粒与颗粒之间均含有空气，如果熔胶筒在近料斗处的温度调得很高，使塑料粒的表面在未压缩前便熔化而粘在一起，则塑料粒之间的空气便不能完全排除出来（脱气不良）A、注塑缺陷原因分析及改善方法四、披锋（飞边）注塑生产过程中胶件周边出现披锋（飞边）是一种常见的注塑问题，若注射压力/保压压力过大，末端注射速度过快、锁模力不足、顶针孔或行位（滑块）磨损、合模面不平整（有间隙）、材料的粘度太低（如：尼龙料），产品周边及顶针/抽芯（行位）周围就会产生披锋，特别是PP、PA料塑件的周边及顶针位最易产生产边。披锋是注塑成型作业中属于最恶劣的情况，若飞边粘在模具分型面上，残留下来直接锁模的话，则会损伤模具分型面，该损伤部位又会导致产生新的飞边，怎么也没办法。所以需特别注意出现披锋，合理调校注塑工艺参数，并做好生产过程中注塑模具的使用/清洁/润滑/维护保养工作。A、注塑缺陷原因分析及改善方法五、烧焦（困气）A、注塑缺陷原因分析及改善方法注塑过程中若模具排气不良或注射太快，模具内的空气来不及排出，会在瞬间高压的压缩下，急剧升温达300℃以上，在产品的柱位、边角位或熔胶流动的末端会产生困气、烧焦、烧黄现象。六、缩孔（真空泡）注塑过程中由于塑件壁厚变化大，在胶件太厚的部位易产生缩孔（真空泡），产生缩孔的原理和缩水一样，区别是缩水在胶件的表面凹陷，而缩孔是在内部行成空洞。缩孔通常产生在厚壁部位，主要与模具冷却快慢有关，熔料在模具内的冷却速度不同，收缩程度不一样；若模温过底，熔料表面急剧冷却，将壁厚部分内较热的熔胶拉向四周表面，造成内部出现缩孔（真空泡）。缩孔不但会影响制品的强度和机械性能，透明产品内部的缩孔还会影响外观;缩孔的改善言方法重点是控制模具温度，其它与改善缩水的措施相同。七、水波纹A、注塑缺陷原因分析及改善方法水波纹是熔料流动的痕迹，以浇口为中心而呈现的水波纹模样（多见于光面模具）。水波纹是最初流入型腔的熔料冷却过快，而其后射入的热熔料推动冷却表皮滑移形成的皱纹。可通过提高熔料温度/模具温度，加快注射速度，提高保压压力等途径来改善之。残留于喷嘴前端的冷料，若直接进入成型空间内，亦会造成水波纹；因此在主流道的末端应开设滞料穴（冷料井），可有效的防止水波纹的发生，同时亦可增大流道或浇口的尺寸来改善。八、喷射纹（蛇纹）注塑过程中若浇口的形式、大小、位直不适或浇口处的注射速度过快，塑件表面（侧浇口前方）会产生象蛇行状的喷射纹。九、流纹A、注塑缺陷原因分析及改善方法注塑过程中若料温/模温过低、产品断面厚薄相关太多，相应部位的注射速度过快，塑件表面会产生乱流纹（流痕）乱流纹经常出现在进浇口前方、胶件壁厚变化大或厚壁部位十、夹水纹（熔接线）熔接线是熔融塑料流动时，冷料前锋相结合处所形成的细线。熔接线发生的原因：1、成型品形状（模具构造）所致熔料的流动方式2、熔融材料的流动性不良3、熔融材料合流处卷入空气、挥发物或离形剂等异物A、注塑缺陷原因分析及改善方法熔接线是流动的熔料前端温度特别低合流部位不能充分熔合所致(多发生在成型品的窗、孔部位），常分为冷熔接线和热熔接线（困气）两种;若熔料的流动性特别好时，可使熔接线几乎看不见，提高熔料温度、提高模具温度及注射速度，可使结合线之程度减至最小。改变浇口的位置、数目，将发生熔接线的位置移往其它地方，在熔合部设置排气槽，迅速疏散此部分的空气及挥发物，或在熔合处附近开设熔料溢流穴，将结合线移至冷料穴中，事后再将其切除也是有效的处理对策。熔接线不仅有碍成型品之外观，同时也会降低成型品的强度，不含玻璃纤维等充料的非增强塑料之熔接线部位的强度与其它部位相差无几，但玻璃纤维增强塑料的玻璃纤维在熔合部位的强度会低很多。十、夹水纹（熔接线）十一、裂纹A、注塑缺陷原因分析及改善方法注塑过程中若浇口形状/位置不当、注射压力/保压压力过大及保压时间过长、产品脱模不顺（强行顶出）、成品内应力过大或分子取向应力过大，塑件表面会出现龟裂（细小裂纹），严重者则开裂。PS、PC料的制品很容易出现裂纹现象，由于内应力过大所引起的裂纹可以通过“退火”处理的方法来消除内应力。十二、顶白或顶爆注塑过程中若注塑压力/保压压力过大、骨位/柱位脱模斜度不够、脱模困难、模芯穴位不光滑（有倒扣），胶件在顶出脱模时表面（顶针位）会出现顶白的现象，严重的会发生顶凸/顶爆情况，ABS、HIPS料产品的表面最易出现顶白现象，胶件表面轻微顶白可用风筒吹热风来改善或消除。十三、成品表面无光泽A、注塑缺陷原因分析及改善方法成型品表面失去材料本来的光泽，形成乳白色层膜，或为模糊状态（哑色）等均称为表面无光泽。成型品表面光泽不良，大都是由于模具表面状态不良所致。模具表面抛光不良或有模垢时，成型品表面当然得不到良好的光泽;使用过多的离型剂或油脂性离型剂亦是表面光泽不良的原因。材料吸湿或含有挥发物及异质物混入（污染），亦是造成制品表面光泽不良的原因之一。十四、胶件翘曲变形注塑制品出现翘曲变形的原因很多，例如脱模太快、模温过高、模温不均及熔料流动不对称等。其中两种最大的可能性为：A、注塑缺陷原因分析及改善方法十四、胶件翘曲变形A、塑件厚薄不均或转角不够圆滑，因而不能均衡冷却收缩导致翘曲变形。B、有些平板型塑件为了表面美观，浇口位置得设在产品边角位。而射胶时，熔融塑料只能由一端高速射入模腔内，因此被凝固于模腔内的塑胶分子，均被拉直往同一方向排列状态（称为取向）。此时塑件内取向应力很大，脱模时这些分子又被拉回原来的状态，因而产生变形。为了使熔融塑料能顺利充填模腔，其设计要尽量避免以下各