1.3 塑件缺陷產生的原因及對策

在塑件成型加工過程中，由于塑料原料品種繁多，模具型腔結構復雜，成型設備的控制運行狀態各異，加上成型工藝的差異等，在塑件上會產生各種各樣的成型缺陷。

1.3.1 欠注

1．表現

型腔未完全充滿，主要發生在遠離澆口或薄截面的地方，如圖1-14所示。

2．物理原因

熔料的注射壓力太小和注射速度太低，熔料在射向流道最末端的過程中逐漸冷卻。通常在低熔料溫度和模溫的條件下注射高黏性材料時會碰到這種情況。它也會發生在需要高壓注射，但保壓壓力設置小、不成比例的時候。

實際上，當需要較大的注射壓力時，保壓壓力也應按比例增大：正常時，保壓壓力應為注射壓力的50%左右，但如果采用較大的注射壓力，保壓壓力應為注射壓力的70%～80%。

如在澆口附近發現注射不滿，可以解釋為流體前鋒在這些點被阻擋，較厚的地方先被充滿。因此，在型腔幾乎被充滿之后，在薄壁處的熔料已經凝結并且在流體中心部位有少量的流動會導致注射不足。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-4所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-5所示。

1.3.2 飛邊

1．表現

在凹處周圍，沿分型線的地方或模具密封面出現薄薄的飛邊，如圖1-15所示。

2．物理原因

在多數情況下，飛邊的產生是因為在注射和保壓過程中，機器的合模力不夠，無法沿分型線將模具鎖緊并密封。

如果型腔內有的地方壓力很大，此處模具變形就有可能造成溢模。在高的成型溫度和注射速度條件下，熔料在流道末端仍能充分流動，如果模具沒有鎖緊就會產生飛邊。

如果只在模具上某一點發現飛邊，就說明模具本身有缺陷，此處模具未完全封住。局部產生飛邊是由于模具有缺陷，而擴展到整個周圍則是因為合模力不夠。

為避免飛邊，在增加合模力時應該慎重，因為合模力過量易損壞模具。建議正確的做法是應仔細確認飛邊產生的真正原因。

特別是在使用多型腔模具之前，準備一些模具的分析資料，這樣可以給所有的問題提供正確答案。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-6所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-7所示。

1.3.3 縮痕

1．表現

塑件表面材料堆積區域有縮痕，如圖1-16所示。縮痕主要發生在塑件壁厚最大的地方或者壁厚改變的地方。

2．物理原因

當塑件冷卻時，收縮（體積減小，收縮）發生，此時外層緊靠模壁的地方先凍結，在塑件中心形成內應力。如果應力太大，就會導致外層的塑料發生塑性變形，換句話說，外層會向里陷下去。如果在收縮發生和外壁變形還未穩定（因為還沒有冷卻）時，保壓沒有補充熔料到模件內，在模壁和已凝結的塑件外層之間就會形成沉降。

這些沉降通常看作收縮。如果塑件有厚截面，在脫模后也有可能產生這樣的收縮。這是因為內部仍有熱量，它會穿過外層并對外層產生加熱作用。塑件內產生的拉伸應力會使熱的外層向里沉降，在此過程中形成收縮。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-8所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-9所示。

1.3.4 熔接痕

1．表現

在充模方式里，熔接痕是指各流體前端相遇時的一條線。熔接痕形成示意圖如圖1-17所示。特別是模具有高拋光表面的地方，塑件上的熔接痕很像一條刮痕或一道槽，這在顏色深或透明的塑件上更明顯。熔接痕的位置總是在料流方向上。

2．物理原因

熔接痕形成的地方為熔料的細流分叉并連接在一起的地方，最典型的是型芯周圍的熔流或使用多澆口的塑件。在細流再次相遇的地方，表面會形成接合縫和料流線。

熔流周圍的型芯越大或澆口間的流道越長，形成的熔接痕就越明顯。細小的熔接痕不會影響塑件的強度。

然而，流程很長或溫度和壓力不足的地方，充模不滿會造成顯著的凹槽，其主要原因是流體前端未均勻熔合產生了弱光點。聚合物內加入顏料的地方可能會產生斑點，這是因為在取向上有明顯的差異。澆口的數量和位置決定了熔接痕的數量和位置。流體前鋒相遇時的角度越小，接合縫越明顯。

大多數情況下，工藝調試不可能完全避免熔接痕或料流線。所能做的是降低其亮度，或將它們移到不顯眼或完全看不到的地方。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-10所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-11所示。

1.3.5 翹曲

1．表現

塑件的形狀在塑件脫模后或稍后一段時間內產生旋轉或翹曲現象，如圖1-18所示。典型表現為塑件平坦部分有起伏，直邊向里或向外彎曲或翹曲。

2．物理原因

塑件因其特性，凍結的分子鏈在應力作用下發生內部移位。在脫模的時候，按不同的塑件形狀，應力往往會造成不同程度的變形。內應力使塑件收縮不均，小顆粒移位，顆粒內冷卻不平衡或顆粒內產生過量的壓力。特別是用部分結晶材料制成的塑件，如PE、PP、POM比非晶體材料ABS、PMMA和PC更容易產生縮壁，更易發生翹曲。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-12所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-13所示。

1.3.6 顏色不均

1．表觀

顏色不均是指塑件表面的顏色不一樣，可在澆口附近和遠處出現，偶爾也會在銳邊的料流區出現。

2．物理原因

顏色不均是顏料分配不均造成的，尤其是通過母料、粉狀或液態色料加色時。

在溫度低于推薦的加工溫度情況下，母料或色料不能完全均化。當成型溫度過高或在料筒的殘留時間太長時，也容易造成顏料或塑料的熱降解，導致顏色不均。

當材料在正確溫度下進行塑化或均化時，如果通過澆口橫截面時注射太快，可能會產生摩擦熱而造成顏料降解和顏色改變。

通常，在使用母料和色料時，應確保顏料及其溶解液與需要上色的樹脂在化學、物理特性方面相容。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-14所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-15所示。

1.3.7 氣泡

1．表現

塑件表面和內部有許多氣泡（主要在澆口附近、流道中途和遠離澆口的地方），發生在塑件壁最厚的地方。氣泡有著不同的尺寸和不同的形狀，如圖1-19所示。

2．物理原因

氣泡主要發生在必須在高溫下加工的熱敏感性材料上。如果所需的成型溫度太高，通過分子分裂而導致材料分解，熔料就有發生熱降解的危險，成型過程中就容易產生氣泡。

成型周期長，或因為料筒內的熔料過熱，成型過程中都可能產生氣泡。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-16所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-17所示。

1.3.8 空隙

1．表現

塑件內部的空隙表現為圓形或拉長的氣泡形式。只有透明的塑件才可從外面看出里面的空隙；不透明的塑件無法從外面測出。空隙往往發生在壁相對較厚的塑件內，并且是在最厚的地方。

2．物理原因

當塑件內有泡產生時，經常認為是氣泡，是模具內的空氣被流入型腔的熔料裹入而形成的。另一個解釋是由于料筒內的水汽和氣泡進入了塑件的內部。所以，這樣的“泡”的產生有多方面的原因。

一開始，生產的塑件會形成一層堅硬的外皮，并且視模具冷卻的程度往里或快或慢地發展。然而在厚壁區域，中心部分仍繼續保持較長時間的黏性，外皮有足夠的強度抵抗任何應力收縮。結果導致平面的熔料被往外拉長，在塑件內仍為塑性的中心部分形成空隙。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-18所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-19所示。

1.3.9 放射紋

1．表現

從澆口噴射出的一股灰暗色熔流在稍微接觸模壁后馬上被隨后注入的熔料包住。此缺陷可能部分或完全隱藏在塑件內部。

2．物理原因

放射紋往往發生在熔料進入型腔的過程中，流體前端停止發展的地方。它經常發生在大型腔的模具內，熔流沒有直接接觸到模壁或沒有遇到障礙。通過澆口后，有些熱的熔料接觸到相對較冷的型腔表面后冷卻，在充模過程中不能同隨后的熔料緊密結合在一起。

除去明顯的表面缺陷，放射紋伴隨不均勻性、熔料產生凍結拉伸、殘余應力和冷應變而產生，并且這些因素都會影響產品質量。

在多數情況下不太可能只通過調節成型參數進行改進，只有改進澆口位置和幾何尺寸才可以避免放射紋的產生。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-20所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-21所示。

1.3.10 燒焦紋

1．表觀

塑件表面表現出銀色和淡棕色的非常暗的條紋。

2．物理原因

燒焦暗紋是熔料過度熱降解造成的。淡棕色的暗紋是熔料發生氧化或分解造成的。銀色條紋的形成一般是因為螺桿、止逆環、噴嘴、澆口、塑件內窄的橫截面或銳邊區域產生了摩擦。

一般來說，在機器停工而料筒仍繼續加熱的時間內塑料會發生嚴重降解或分解現象。

如果僅在澆口附近發現條紋，原因就不只是熱流道溫度控制優化不足，還與注塑機的噴嘴有關。

熔料的溫度哪怕是稍微有點高，熔料在料筒內的殘留時間相對較長，也會導致塑件的力學性能下降。在因為分子熱運動而產生的降解連鎖反應的作用下，熔料的流動性會增加，使模件不可避免地產生溢模的現象。對于復雜模具尤其要小心。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-22所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-23所示。

1.3.11 玻璃纖維銀紋

1．表現

加入了玻璃增強纖維的塑件表面呈多樣缺陷，如灰暗、粗糙、部分出現金屬亮點等，尤其是在凸起部分料流區，流體再次會合的接合線附近。

2．物理原因

如果注射溫度太低并且模溫太低，含有玻璃纖維的材料往往在模具表面凝結過快，此后玻璃纖維再也不會嵌入熔體內。當兩股料流的前鋒相遇時，玻璃纖維的取向是在每條細流的方向上，因此在料流交叉的地方會導致表面材質不規則，形成熔接痕或料流線。

這些現象在料筒內熔料未完全混合時會更加明顯。例如，由于螺桿行程太長，導致混合不均的熔料被注入熔體口。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-24所示。

1.3.12 頂白

1．表現

在塑件面對噴嘴一側，即在頂出桿位于模具頂出一側的地方發現應力泛白和應力升高的現象。

2．物理原因

如果所需的脫模力太高或頂出桿的表面相對較小，此處的面壓力會很高，發生變形、最終造成頂出部位泛白。

3．加工原因

與加工參數有關的原因與改良措施如表1-25所示。

4．設計原因

與設計有關的原因與改良措施如表1-26所示。