塑胶注塑不良的分析以及处理措施

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[供应链管理]塑胶注塑不良的分析以及处理措施
fisher 发表于 2005-6-17 13:18:33

注塑成型部分

注塑定型时发生不良现象的原因

*模具的缺陷
*塑料树脂的缺陷
*不适合的成型条件
*产品设计上的问题
*对成型机性能的过大评价
*周围环境的变化

1. 破裂白化

广义的破裂包括破裂及细微破裂的Crazing。按产生的原因可以分为机械性破裂与化学应力破裂。

[1]机械性破裂（Mechanical Crack）

作用于塑料上的物理性作用力比塑料固有物性及结构上的支持力大的时候，因承受不了而产生破裂。为了防止破裂的产生，在进行产品设计时，须引起注意。设计时，选好所使用的材料与型号后，应考虑到作用于物体上的外力，设计出既可反映稳定率又可以分散作用力的结构。提高结构上的支持力时，可加大产品的厚度或加固Rib，也可设计成Round结构以分散作用力。

[2]化学应力破裂（ESC Crack）

化学应力破裂（ESC：Environmental Stress Crack）是指因化学药品的作用，塑料膨胀，从而加重了内部应力，致使总应力值高出塑料的破坏强度而产生的破裂。

化学应力破裂在成型品的装配过程中，使用润滑剂﹑洗剂等时，其所含有的一部分物质可诱发产品破裂。根据产品的脆弱结构﹑残留应力标准，是否产生破裂存在一定的差异，受温度﹑压力等的影响。因化学药品造成的破裂，其破裂面很干净，有时会产生光泽，可轻易得到确认。

为了防止因化学应力引起的破裂，工艺上应禁止使用可诱发破裂的化学药品。在用户的使用条件下，会形成问题的配件应通过改变材料等方法作到防患于未燃。 引发化学应力破裂的化学药品如下：冰乙酸﹑增塑剂（DOP等）﹑酒精类﹑石蜡系列的油脂﹑酯﹑过多的硅系列脱模剂﹑汽油石油等油类﹑豆油等食用油﹑溶剂类等。

2. 熔接线

成型品表面形成细线的现象。
熔接线发生在注塑成型时熔融树脂合流的地方。熔融树脂填充凝固后，树脂互相遇合的界面显示在表面上，致使强度及外观降低。出现在具有两个以上Gate的产品中或Hole﹑厚度存在差异的成型品上，作为成型条件是不可避免的现象。设计模具时，在改变Gate位置及厚度的同时，将有可能产生熔接线的部分移动到强度及外观质量不是重要的位置。

[1
] 产生的主要原因

熔接线位置不良及流动性不足。（对策：增加树脂及模具温度，增加注塑压力及速度）
模具内存在空气或挥发物时。（对策：用酒精﹑香蕉水等清扫，设置Gas Vent）
因脱模剂﹑着色剂等。Gate位置不良时。（对策：调整模具等）

[2] 针对不良现象的详细

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对策

（a）通过调节成型条件，降低熔接线的鲜明度，或改变位置或填充时使树脂的凝固达到最小化。
-树脂温度及模具温度上升
-注塑速度及注塑压力上升
-保压及保压时间上升
（b）设计模具时，将熔接线的位置移动到外观及强度不是很重要的地方。
-扩大Weld部分的Gas Vent
-改变Gate位置及使Gate个数达到最适宜化
-增加产品厚度
（c）原材料的充分干燥（抑制气体的产生）

3. 银线

银线（闪光）是指由于树脂的流动方向或不规则流动，在产品表面形成的银白色的线而言。

[1] 产生的主要原因

（a） 因原料含有水份及挥发物
由于原料干燥不足以及其它原因，超过适当的水份含量时，因为水份而加速了热分解及气体的产生。 夏季雨天时，因酷热的温度和较大的湿度，在移动原料或经长期保管时，吸收了较多的水份，因此不能以一般干燥条件来干燥，应使用除湿干燥机将原料进行较长时间的干燥。
（b） 由于树脂的热分解
通常，树脂应在适宜的使用范围内设定成型温度。若在较高的成型温度下作业时，会由于热分解而导致产生银线及引起物性低下。选择适合成型品的注塑成型机。（产品重量一般为料筒容量的40~80%）加热器及热电偶接触不良时，实际设定温度正常或Barrel的一部分受到局部加热，也会出现银线。

[2] 预防的对策

（a） 成型条件
注塑过程：填充到模具内时，所产生的气体应排出到模具外。
计量过程：螺杆转速过高的话，料筒温度上升，以致加速树脂的分解及气体的产生，因此应保持适当的螺杆速度。而且以适宜的背压最大限度地抑制已达到可塑化的树脂之间的空隙与气体的流入。

（b） 模具
模具形状：设计模具时应考虑到填充时会导致流动阻碍的产品的深度差及厚度差。模具内应设置有效的Gas Vent。长期大量生产时，树脂产生的气体残量累积在模具的Vent部分，这也是造成Gas Vent 堵塞﹑致使银线等不良现象产生的直接原因。


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fisherman发表评论于2005-6-17 13:20:27

4. 黑斑

产品表面形成的小黑点﹑蓝点。因注塑机环境﹑作业环境﹑树脂的清洁状态而引起的。

5. 成型收缩

对成型品的尺寸产生影响的因素多种多样，其主要变数有模具﹑产品形状
﹑成型条件及后工程﹑树脂的种类等。

（a） 随模具的设计及成型品的形状而产生的差异。
随Gate的位置﹑形状﹑面积，尺寸会有所不同。通常Gate附近所承受的注塑压较高，因此收缩较小。当Gate及Runner面积较大﹑Runner的长度较短时收缩较小。 随模具温度及偏差，各部位的

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尺寸会有所不同。
模具随加工的尺寸公差而变形，因此收缩尺寸也会有不同。按取出产品的方法而产生变形，因此尺寸也会改变。

（b） 按产品的形状引起的收缩差异。
按产品厚度不同成型收缩也不同，通常较厚的部分收缩较大。


（c） 成型品尺寸随成型条件的变化。
按成型温度与模具温度，成型收缩不同。同一Cavity压力下，通常温度越高收缩越大。保压与注塑压力越大收缩越小。同一Cavity压力下，填充﹑保压时间越增加，收缩越小。与成型品不相适应的成型机大小（锁膜压﹑容量）也会对成型品的尺寸产生影响。螺杆的防止回流Ring发生磨损时，适宜的注塑压不能传到成型品上，而且因计量不均匀，可发生较大的成型收缩。收缩率随树脂不同出现的差异：玻璃纤维等填充剂得到补充的话，收缩率会变小；随树脂吸收水份的程度，尺寸也会有所不同。

6. 黑线

产品表面形成黑色线条的现象。

产生的主要原因

挥发物润滑剂或脱膜剂
树脂的热化
黑色颜料
注塑机清洁不良
模具表面受到污染（油﹑油脂等异物）
排气不良
成型机的老化及损伤
过多使用再利用原料

7. FlowMark

树脂的流动痕迹在产品表面表现出来的现象。

产生的主要原因

绝大部分是由于树脂填充到模具内时树脂温度降低。
混入其它树脂。
树脂的分解。
模具的排气不良。

8. 未填满

树脂没有填满Cavity的全部，冷却凝固后成型品的一部分出现不足的现象。

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