注塑成型工艺及缺陷分析

1、注塑成型缺陷定位和定义： 定义 测量 分析 改善 控制 define measurement analysis improve control,1、缺陷是属于哪种类别 2、缺陷是何时产生 3、缺陷的在哪位置产生 4、缺陷的发生频率是多少（偶然or必然） 5、模具型腔数是多少？是否总发生在同一模穴 6、缺陷产生之前是否引入其它影响因素 7、使用新材料缺陷出现情况是否改变 8、换一台注塑机，缺陷是否还在,1,表面缺陷产生的可能原因,注塑成型三大硬件 1、塑料 2、模具 3、注塑机,注塑成型三大阶段 1、注射前的准备 2、注射过程 3、制品的后处理,注塑成型五要素,1、温度：熔料温度、模具温度、干燥温度、冷却水温度、油温 2、压力：射胶压力、保压压力、熔胶压力、背压、顶出压力、开合模压力 3、时间：射胶时间、保压时间、冷却时间、熔胶延迟时间、干燥时间、开合模时间 4、速度：射胶速度、保压速度、熔胶速度、开闭模速度、顶出速度 5、位置：射胶位置、熔胶位置、松退位置、开合模位置、顶出位置,注射阶段的工艺因素,注射阶段充型过程,塑料熔体的附壁效应,塑料熔体的的附壁效应： 熔体通过冷浇道系统，由于浇

2、道的温度远小于熔体的温度，熔体的流表层与浇道接触后迅速冷却形成紧贴浇道壁的冷凝料壳层，熔体在模具中的流动是从夹层中间往前流，俩边往外翻动的方式流动的现象。,附壁效应产生的影响：,1、使浇道允许通过的的实际截面积减少，增大了注塑成型所需的压力和速度。 2、浇道内形成的冷凝壳层对随后的熔体有一定的保温作用。 3、熔体通过时与冷凝料壳层摩擦产生热量也会使熔体通过的温度有所提高（对于剪切敏感和热稳定性差的材料要注意浇口尺度设计）,多级注射,概念：在一个注射过程中，螺杆向模具推进熔体时，要求实现在不同位置上的有不同射胶速度和不同射胶压力等工艺参数的控制，称这种注射过程为多级注塑 多级注射的作用：,多级注射的优点,多级注射的设定原则,第一级注射：注射量（即注射终止位置）是浇注系统的浇口终点。除直浇口，其余的几乎都采用中压，中速或者中压低速； 第二级注射：终止位置是从浇口终点开始至整个型腔1/2-2/3的空间，第二级注射适宜采用高压、高速，高压、中速或者中压、中速。看制品结构和使用的材料而定； 第三级注射：位置是恰好充满剩余的型腔空间，宜采用中压中速或中压低速。这些注射过程都是属于充填相的范围； 最

3、后一级注射：属于增压相范围，保压切换点就在这级注射终止位置之间。 设定几段射胶程序，一定要根据流道的结构、浇口的形式/位置/数量/大小、注塑件的结构（比如说有无台阶）、产品质量情况及模具的排气效果等各种因素进行科学分析，合理设定,保压作用,保压的设定原则：防止模腔内的熔体倒流 多级保压的设定原则：不缩水、不顶白、不出现顶出抗纹，制品重量稳定 保压结束的标志：制品浇口的冻结,保压切换点的选择方法,计时和位置两种方法。当射出开始时，同时射出计时也同时计算各级射出终止位置，如果射出参数不变，依照原料的流动性不同，流动性较佳的，则最后一级终止位置比计时先到达保压切换点，这时完成充填、增压两相充模，射出进入保压（补偿相），未达到的计时则不再计时直接进入保压，如果流动性较差的，计时完成而最后一级射出终止位置还未到达切换点，一样不等位置到达，直接进入保压。,保压切换注意事项,1、原料流动性较平均，可在测得保压点后，再把时间加几秒，作为补偿。 2、原料流动性料佳，例如混合次料，低粘度材料，射出较不稳定，应使用计时较佳，将保压切换点减小（一般把终止位置设定为零），以计时来控制，自动切换进入保压。 3、原

4、料流动性较差，以位置来控制保压切换点较佳，将计时加长，到达设定切换点后进入保压。,螺杆式塑化部件,塑化部件主要由背压阀、螺杆、料筒、喷嘴等组成 预塑时，螺杆旋转，将从料口落入螺槽中的物料连续地向前推进 加热圈通过料筒壁把热量传递给螺槽中的物料，固体物料在外加热和螺杆旋转剪切双重作用下，达到塑化和熔融 熔料推开止逆环，经过螺杆头的周围通道流入螺杆的前端，并产生背压，推动螺杆后移完成熔料的计量 注射时，螺杆起柱塞的作用，在油缸作用下，迅速前移，将储料室中的熔体通过喷嘴注入模具。,塑化作用机理,背压-塑化压力,背压概念：塑料熔融、塑化过程中，熔料不断移向料筒前端（计量室内），且越来越多，逐渐形成一个压力，推动螺杆向后退。为了阻止螺杆后退过快，确保熔料均匀压实，需要给螺杆提供一个反方向的压力，这个反方向阻止螺杆后退的压力称为背压 背压压力来源：它的控制是通过调节注射油缸之回油节流阀实现的，预塑化螺杆注塑机注射油缸后部都设有背压阀，调节螺杆旋转后退时注射油缸泄油的速度，使油缸保持一定的压力 。,背压的作用机理,背压的作用,1、能将炮筒里面的料压实，提高射胶量、制品重量和尺寸的稳定性 2、可将熔料

5、内的气体“ 挤出 ”，减少制品表面的气花、内部气泡、提高光泽均匀性 3、减慢螺杆后退速度，使炮筒内的熔料充分塑化，增加色粉、色母粒与熔料的混合均匀度，避免制品出现混色现象 4、能提升熔料的温度，使熔料塑化质量提高，改善熔料充模时的流动性，制品表面无冷胶纹。,背压太大影响,1、炮筒前端的熔料压力太高、料温高、粘度下降，熔料在螺杆槽中的逆流和料筒与螺杆间隙的漏流量增大，会降低塑化效率(单位时间内塑化的料量)。 2、对于热稳定性差的塑料（如：PVC、POM等）或着色剂，因熔料的温度升高且在料筒中受热时间增长而造成热分解，或着色剂变色程度增大，制品表面颜色/光泽变差 3、螺杆后退速度慢，预塑化回料时间长，降低生产效率 4、熔料压力高，射胶后喷嘴容易发生熔胶流涎现象；下次射胶时，喷嘴流道内的冷料会堵塞喷嘴或制品中出现冷料斑。 5、在预塑过程中，常会因背压过大，喷嘴出现漏胶现象，浪费原料并导致喷嘴附近的发热圈烧坏。 6、对于螺杆和料筒等机械部件的磨损量增大,背压太小的影响,1、螺杆后退速度快，流入炮筒前端的熔料的密度小，气体多 2、熔料的塑化条件差，射胶量、制品的重量和制品尺寸不稳定 3、制品的表

6、面可能出现光泽不均、料花、冷料斑和麻点等不良现象 4、产品内部易出现气泡，周边及骨位易欠注,注塑背压的调校,1、视原料的性能、干燥情况、产品结构及质量状况而定，背压一般调校在3-15kg/cm 2、当产品表面有少许气花、混色、缩水及产品尺寸、重量变化大时，可适当增加背压 3、当射嘴出现漏胶、流涎、熔料过热分解、产品变色及回料太慢时可考虑适当减低背压,松退（抽胶）,定义：螺杆预塑(计量)到位后又直线地倒退一段距离,这个后退的动作称为后松退,松退的距离称为松退量或防延量. 作 用: 后松退的作用是使计量室中的熔体比容增加,内压下降, 防止熔体从计量室向外流出. 设定原则: (1)可视塑料原料的粘度,相对密度和制品的实际情况 进行设定,较大的松退量会使熔体混杂汽泡,影响制品质量. (2)松退量的设定应与螺杆转速,背压相适应. (3)对于粘度较大的原料象PC料可不设松退量. (4)松退的快慢会影响空气的卷入的量，太快了惯性也大松退量会不准确。,一、欠注,欠注又称浇不足、不完全成型、缺料和走胶不齐等 现象：制品残缺、不完整，一般是在产品走胶的最后部分、模具温度最低处和排气不良的位置。,1、塑料方

7、面,缺陷产生原因： 1、塑料的熔融粘度太高流动性太差 2、二次料使用过量，再生碎料往往会反映出黏度增大的倾向，同时助长了较多气态物质的产生，使射胶压力损失增大，造成充模困难 3、混料：混入高熔点的杂料、或者不熔杂货,缺陷改善措施： 1、改用熔融粘度好些的材料或添加适量的润滑剂 2、二次料用料控制 3、材料的合理包装、运输和储存 二次料对产品物性影响,2、模具方面,缺陷产生原因： 1、浇注系统结构尺寸偏小 2、模具排气不良 3、多型腔注塑时，浇注系统的不平衡布置 4、浇口位置不合理 5、无开设冷料穴、冷料穴太小或者位置不当 6、塑件的壁厚不合理太薄,缺陷改善措施： 1、应适当放大浇口和流道截面 2、应增加排气孔、排气槽，改善模具的排气性能 3、浇注系统的平衡布置 4、合理布置交口位置 5、冷料穴的合理布置 6、设计时尽量避免壁厚相差太大,3、成型工艺不合理,缺陷产生原因： 1、熔胶量太少，射胶终点不合理，射胶量不足 2、射胶压力不足 3、射胶速度慢、熔料前沿冷却 4、充填时间太短 5、保压切换太早，压力太小，保压时间太短 6、熔料的熔融温度太低 7、锁模力太大，排气不良 8、其它引起塑化

8、不均的因素,缺陷改善措施： 1、足够的熔胶量，射胶位置合理设置 2、适当提高射胶的压力 3、适当提高射胶速度 4、适当提高充填时间 5、延迟保压切换时间，适当提高保压压力和时间 6、适当提高熔料的温度 7、合理设置锁模压力 8、适当提高塑化压力和螺杆的压力和转速,4、机台方面及其它因素,缺陷产生原因： 1、加热圈损坏，温控系统失灵，实际温度偏低 2、射嘴头的孔径太小或者太大 3、止逆环磨损或损坏 4、机台型号不对，最大熔胶量不足 5、射嘴头堵塞、漏胶 6、模具温度太低,缺陷改善措施： 1、对加热系统进行检测 2、选择相匹配的射嘴头 3、更换止逆环 4、换熔胶量大些的注塑机 5、清理射嘴头，重新对射嘴，旋紧射嘴头 6、适当模具温度,二、飞边,飞边又称溢料、溢边、披峰等 现象及影响：大多都是分布在模具的分型面、滑块的配合部分、镶块的间隙，顶杆的空隙等。飞边不及时解决将会导致进一步扩大化，最终导致模具的局部塌陷，造成永久性伤害，镶件和顶杆的飞边还会造成制品卡在模具上影响脱模。,1、塑料方面,缺陷产生原因： 1、塑料的FMI值太低，流动性太好 2、塑料的粒度差异太大，下料不均匀，时而欠注时而飞

9、边 3、润滑剂使用过量,缺陷改善措施： 1、改用流动性合适的材料 2、塑料的粒径要大小合适 3、润滑剂的合理用量,2、模具方面,缺陷产生原因： 1、合模面贴合不良、合模精度差或镶块配合差 2、制品投影面积过大 3、进浇口不平衡，造成局部披峰 4、模具平行度差、变形 5、模具材质差或易磨损合 6、模面有异物或机绞磨损 7、模具浇注系统不平衡布置,缺陷改善措施： 1、足够的模具分型面精度和镶块的配合精度 2、投影面积选择注塑机台 3、浇口的平衡布置 4、模具要有足够的平行度和刚度 5、模具表面处理 5、检查模具分型面是否有异物、检查机绞是否磨损 6、浇注系统平衡布置,3、成型工艺方面,缺陷产生原因： 1、熔融温度太高 2、射胶速度太快或者压力太大 3、保压压力过大（胀模力太大） 4、锁模力不够 5、保压切换/位置过迟 6、射胶位置不合理，射胶量太大,缺陷改善措施： 1、适当降低熔融温度 2、适当降低射胶速度和射胶压力 3、适当的保压压力 4、适当提高锁模力 5、保压切换方式的选择 6、射胶位置上移，减少射胶量,4、机台方面及其它因素,缺陷的产生原因： 1、机绞的磨损、变形或机绞的刚度不足，机绞夹板的平行度不足 2、选用注塑机的型号不符,缺陷的改善措施： 1、检查维修机绞，确保机绞有足够的强度、刚度，机绞夹板有足够的平行度 2、选用注射机型号,三、缩水（内部表现为真空泡、缩孔）,缩水又称收缩凹陷、凹痕、塌陷等 产生原因：熔料冷却硬化时的不均匀收缩造成的收缩凹痕，主要是出现在厚壁位置、筋条、机壳、螺母嵌件的背面等处。,1、塑料方面,缺陷的产生原因： 1、塑料的较软表面刚性不足 2、结晶性塑料收缩较厉害,缺陷的改善措施： 1、改用刚性好的材料 2、添加成核剂，加快结晶速度，减少缩水,2、模具方面,缺陷的产生原因： 1、浇口和流道截面尺寸太小 2、塑件的壁厚不均 3、浇口数目和位置开设不当 4、模具温度调节系统不合理，塑件不均匀冷却硬化 5、缩水处的模具排气不良 6、模具温度偏低或者偏高,缺陷的改善措施： 1、合理设置浇口和流道的截面尺度 2、塑件壁厚设计均衡 3、增加浇口数目和合理布置浇口位置（由厚壁入薄壁) 4、温度调节系统合理布置 5、缩水处加开排气槽 6、适当的模具温度,3

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