2023年塑胶注塑不良的分析以及处理措施.docx

塑胶注塑不良的分析以及处理措施 注塑成型局部 注塑定型时发生不良现象的原因x模具的缺陷 x塑料树脂的缺陷 x不适合的成型条件 x产品设计上的问题 x对成型机性能的过大评价 x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（mechanicalcrack） 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（esccrack） 化学应力破裂（esc。environmentalstresscrack）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，其所含有的一局部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 成型品外表形成细线的现象。 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外表上，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防止的现象。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局部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缺乏。（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gasvent） 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到达最小化。-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局部的gasvent-改变gate位置及使gate个数到达最适宜化-增加产品厚度 （c）原材料的充分枯燥（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那么流动，在产品外表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 由于原料枯燥缺乏以及其它原因，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，因此不能以一般枯燥条件来枯燥，应使用除湿枯燥机将原料进行较长时间的枯燥。 （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。假设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的一局部受到局部加热，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到达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gasvent。长期大量生产时，树脂产生的气体残量累积在模具的vent局部，这也是造成gasvent堵塞﹑致使银线等不良现象产生的直接原因。 4.黑斑 产品外表形成的小黑点﹑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，通常较厚的局部收缩较大。 （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 产品外表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 模具外表受到污染（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外表表现出来的现象。产生的主要原因 绝大局部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局部出现缺乏的现象。 产生的主要原因 树脂在料筒内熔融不充分压力较低或模具温度过低树脂的粘度不佳 9.外表突起 产品外表产生的细微的小洞或突起现象。 产生的主要原因原料内混入异物颜料未分散模具加工状态 使用再利用原料 2023.异色，褪色 产品的颜色与标准颜色不同的现象。树脂颜色不同为异色；注塑后颜色发生改变的现象为变色。 产生的主要原因着色错误 树脂污染 过多使用粉碎品 注塑机污染树脂的热化等 11.透明度低下 gpps，san等透明产品出现的透明性低下的现象。产生的主要原因脱模剂使用过多混入其它树脂混入其它型号 模具的加工状态﹑模具温度等加工条件不适宜。 12.飞边 树脂流入模具的parting面或sidecore的缝隙中，使得成型品上附着多余的树脂的现象被称为飞边。 产生的主要原因注塑机加工不良 注塑机容量缺乏加工条件不良 锁模力缺乏模具贴得不紧模具的变形树脂流动太好gasvent过大注塑压力较大 模具面上存在异物 13.外表起膜 树脂的添加剂流经产品外表时，形成的白色﹑灰色的蔓延现象被称为外表起膜。 产生的主要原因 树脂内部的添加剂是主要原因 造成过度应力的注塑条件等也是引发原因 压出成型局部 压出成型是出现不良现象的原因 x不稳定的压出（extrusioninstabilities）x树脂的分解（degradation）x压出机的问题x原料上的问题 1.树脂的分解 压出工艺中因树脂的分解而经常出现的问题包括变色﹑物性低下﹑产生气体等等。究其原因可分为热分解﹑化学性分解﹑机械性分解﹑依radiation的分解及生物学性的分解等。大多数分解因复合性原因引起，当两种以上的原因共存时，可加速分解。 [1]树脂分解的种类 热分解： 树脂处于高温时会产生分解，树脂本身的热稳定性决定其分解程度。通常，发生单纯热分解的情况很少，绝大多数发生的是热化学性分解。机械性分解： 因作用于树脂的机械性应力引起的树脂分子断裂，不管是固态还是熔融状态都有可能发生。压出工艺中主要发生在熔融状态。机械应力作用于树脂分子的话，起应力将集中在较长的高分子链的中心，因此在分子链的中间折断的概率较高。因机械应力引起的树脂分解，其结果使树脂的个体分子量减少到1/2﹑1/4﹑1/8。几乎所有机械性分解都伴随有热分解，据情况不同，有时也伴有化学性分解。压出机内部，位于螺杆与barrel中间的clearance形成的应力最大，局部温度也上升的较大，树脂的分解也会进行得很好。 化学性分解： 当与树脂产生反响而引起分解的物质存在时才会发生化学性分解。此物质包括酸类﹑碱类﹑溶剂﹑具有反响性的气体等等。即使存在这些物质，化学性分解也主要发生在高温条件下，且温度越高反响速度越快。最典型的例子有水解和氧化反响，为防止水解最重要的是除去树脂所含有的水份，因此压出成型前须进行枯燥；为了防止树脂的氧化，关键是要适中选择﹑使用抗氧化剂。 压出工艺中的树脂分解： 大多数情况以热分解、机械分解、化学分解相综合的形态发生。滞留时间越长、滞留时间分布越广、树脂温度越高，树脂的分解速度越快。比起其它部位来，clearance处的温度上升得非常高，因此在此部位发生分解的概率最大。 压出工艺中减少树脂分解的方案 -缩短滞留时间及保持较小范围的滞留时间分布-保持尽可能低的树脂温度及防止局部温度上升 -去除诱发分解的物质 压出机内，吐出量越大树脂的平均滞留时间越小，因此以最适宜的螺杆设计得到最大的吐出量的话，对抑制树脂分解会有一定的帮助。减小压出机内的流动阻力﹑消除停滞点的设计也是防止树脂分解的一项措施。发生热氧化分解时，为了阻止树脂与氧气的接触，将压出工艺置于氮气中，从而可抑制树脂分解。 2.压出机的问题 压出机本身的机械性质的变化关系到压出特性的变化，可引起几种压出不良的产生。这种机械性变化或故障发生最多的地方是驱使装置和加热﹑冷却装置﹑螺杆或因barrel磨损的trouble等。 （a）驱使装置出现故障： 由dc发动机﹑减速装置﹑轴承组合而构成的驱使装置的故障包括螺杆转速的变化或不能形成充分的torque的现象。减速装置或轴承组合的故障通常伴随噪音，可轻易觉察出来。发动机的故障中最频繁的是由于brush的磨损而形成的问题。（b）加热及冷却装置出现