塑料产品注射成型常见问题分析

摘 要：随着经济的不断发展和科学技术的不断进步，塑料已经应用到人们生产和生活的各个方面。当今社会，人们对塑料制品的需求量越来越大，要求也越来越高，加强注射成型塑料件结构设计的研究，能够提高塑料产品的质量，更好的满足人们对塑料制品的需求。塑料成型质量的好坏，关键在于模具的设计与制造水平，同时也与原料、成型工艺、設备和塑件结构工艺性等因素密切相关。本文介绍了在注射成型塑料产品时存在的常见问题以及解决措施。

关键词：塑料产品；注射成型；问题分析

0.引言

塑料是一种以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂，在一定的温度和压力下制成的混合物，可以用模具成型出具有一定形状和尺寸的塑件，当外力解除后，在常温下仍能保持加工时的形状和尺寸。 在塑料制品生产中 ，注射成型是最常用的方法之一. 虽然注射成型得到了较为广泛的应用 ，但是在实 际生产中经常出现由于设计经验不足、塑料件结构复杂、注射成型工艺影响因素多等原因造成塑料件不合 格. 成型时的各种缺陷造成塑料件的不合格. 常见的塑料件缺陷有 ：充填不足、飞边、缩孔、气泡、熔接痕等. 造成注塑件这些缺陷的原因非常复杂 ，有时很多原因相互影响 ，要准确确定缺陷产生的原因有一定的困难.

1 常见问题及措施

1.1填充不足

熔料进入型腔后在未充满型腔之前即已经固化，导致模腔没有充填完全，尤其在流程末端和薄壁区域容易产生。这种现象称为填充不足。其产生原因及解决措施如下：

a. 模具原因：模具温度太低或不均；模具排气不良。解决措施：开机前将模具预热至工艺要求的温度；在模具上加设排气槽，改变浇口的位置。

b. 成型工艺原因：注射压力或保压不足；浇注系统设计不合理；折射周期反常。解决措施：适当延长注射时间；扩展流道或浇口；调整操作条件。

c. 塑料原因：原料流动性能太差；塑件体积过大。解决措施：增加适量助剂，改善流动性，改善模具浇注系统；使用成型能力大的注塑机。

1.2 飞边

飞边为从模具的分型面或装配的间隙中溢出塑料的现象. 制件产生飞边的原因主要有 ：注射压力过 大、锁模力不够、塑料流动性太强等原因. 减小飞边的措施有 ： 1）降低塑料熔融温度和模具温度. 2）降低注射压力 ，提高锁模力. 3）研磨溢边发 生的模具面 ，调整模具装配的间隙. 4）增加模具强度和刚度. 5）根据不同材料确定排气槽尺寸. 6）选择粘 度较大的塑料.

1.3 气泡

由于挥发性气体的产生而造成气泡，或当制品壁厚较大时，其外表面冷却速度比中心部分的快，随着冷却的进行中心部分的树脂边收缩边向表面扩张，使中心部分产生填充不足，这种情况被称为真空气泡。其产生原因及解决措施如下：

a. 模具原因：流道或浇口过小；模具温度太低或不均；模具排气不良。解决措施：调整流道或浇口尺寸；提高模具温度，改善模具冷却系统；在模具上加设排气槽或推杆。

b. 成型工艺原因：注射压力或保压不足；料筒内混入空气；成型周期过长。解决措施：减慢射料杆前进速度，适当延长注射时间；适当提高螺杆背压；调整成型周期。

c. 塑料原因：塑件厚度不均匀；原料中挥发成分太多。解决措施：调整塑件结构，尽量避免有特厚部分或厚薄悬殊太大；原料充分进行干燥

1.4 熔接痕

熔接痕为熔融的塑料在模腔中流动时两股塑料会合形成的痕迹. 熔接痕不但有碍于塑件的美观 ，同时 在熔接痕处塑料性能明显下降 ，对于纤维增强塑料影响更为明显. 在模具设计中要尽量减少熔接痕的数 量 ，控制熔接痕的位置. 解决熔接痕缺陷的措施有 ： ①优化成型工艺条件 （如提高塑料熔融温度、模具温度、增大注射压力和 注射速度等 ） ，以提高塑料的流动性 ； ②改变浇口位置和浇口数量 ，以改变熔接痕的位置及数量 ； ③在熔接痕处增加排气槽 ，降低塑料流动阻力 ； ④在熔接痕处增加冷料井 ，将塑料料头冷料储存于此 ，成型后再将冷 料井切除 ； ⑤增加流道和浇口尺寸 ，提高注射速度.

1.5 翘曲变形

翘曲变形是在注射成型时由于产品内部收缩不一致，导致内应力不同引起的。塑件的翘曲变形是很棘手的问题，其产生原因及解决措施如下：

a. 模具原因：模具脱模及排气系统设计不合理；模具打磨不良；成型收缩引起的变形。解决措施：合理设计脱模斜度，正确确定顶杆位置和数量，提高模具的强度和定位精度；改善模具打磨工艺；修正模具设计，或按制品变形相反的方向修整模具。

b. 成型工艺原因：原料温度太高或太低；冷却不充分；注射压力太低。提高原料温度；延长冷却时间，降低模具温度，制件在定型架上冷却；提高注射压力。

c. 塑料原因：塑件厚度不均匀；分子取向不均衡。解决措施：调整塑件结构；降低绒料温度和模具温度，并进行塑件的热处理。

1.6 龟裂

龟裂是指制品表面有裂纹 ，尤其是制件有尖锐的突角时 ，常伴有裂纹产生. 龟裂使塑料制品较常见的 一种缺陷 ，产生的主要原因是由于应力变形所致. 残余应力引起的龟裂. 塑件中的残余应力主要有填充过度、脱模顶出和镶嵌件三种原因造成. 对由于 填充过度造成的龟裂可采取以下措施 ： ①浇口附近的龟裂. 在浇口处残余应力大 （特别是直浇道处 ） ，很容 易在这些地方产生龟裂. 可考虑采用其它类型浇口如多点分布点浇口、侧浇口等 ，避免龟裂. ②由于塑料粘 度大 ，流动阻力大造成的龟裂. 在保证塑料不分解、不变质的条件下 ，适当提高塑化温度或模具温度 ，降低 熔融塑料粘度 ，提高塑料流动性 ，同时也可以降低注射力 ，以减小应力. ③由于注射和保压时间过长产生的 应力造成的龟裂 ，应将其适当缩短或进行二次保压. ④塑料的种类不同 ，产生龟裂的可能性不同. 部分非结 晶型树脂 （如 ABS、PMMA等 ）和部分结晶型树脂 （如 PE、POM等 ）容易产生残余应力 ，在确定成型工艺和 模具设计时应特别注意.

2.结语

本文仅列举了最常见的几种，并讨论了处理方法。在实际注塑加工生产中，经常会同时出现多种问题，这时就要根据实际情况灵活选择多种相应的解决方法。同时，针对注塑件可能存在的缺陷，在设计阶段需要遵循模具设计和制品结构设计的相关规范和原则，不仅可缩短消除制品缺陷的时间，而且可减小产品不良率，有利于提高经济效益。

参考文献：

[1] 张红林，杨丽英.注射成型塑件常见缺陷问题及改善措施[J].科学实践，2013（05）.

[2] 陈志新 ，刘建雄. 注塑模设计的 CAE[J ]. 昆明理工大学学报 ：理工版 ， 2003， 28 （增刊 ） ： 162 - 166.

[3] 王小新，高民，郭涛，张明磊.对高光无痕注射成型塑件翘曲变形的研究[J].模具工业，2012（06）.

[4] 陈静波 ，申长雨. 注塑模冷却分析系统的研究与开发 [J ]. 中国塑料 ， 1999， 13 （4） ： 93 - 99.

作者简介：

黄春（1986-11-21），男，广东珠海人，民 族：汉 职称：模具设计，学历：本科。研究方向：汽车产品模具.endprint