注塑件变形的原因及解决方法.docx

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注塑件变形的原因及解决方法

注塑件形状与模腔相似但却是模腔形状的扭曲版本。

可能出现问题的原因：

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（1）弯曲是因为注塑件内有过多内部应力。

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（2）模具填充速度慢。

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（3）模腔内塑料不足。

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（4）塑料温度太低或不一致。

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（5）注塑件在顶出时太热。

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（6）冷却不足或动、定模的温度不一致。

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（7）注塑件结构不合理（如加强筋集中在一面，但相距较远）。

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补救方法：

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（1）降低注塑压力。

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（2）减少螺杆向前时间。

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（3）增加周期时间（尤其是冷却时间）。

从模具内（尤其是较厚的注塑件）顶出后立即浸入温水中（38℃）使注塑件慢慢冷却。

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（4）增加注塑速度。

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（5）增加塑料温度。

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（6）用冷却设备。

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（7）适当增加冷却时间或改善冷却条件，尽可能保证动、定?

模的模温一致。

（8）根据实际情况在允许的情况下改善塑料件的结构。

透明塑料由于透光率要高，必然要求塑料制品表面质量要求严格，不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷，因而在整个注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计，都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。

其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差，因此为保证产品的表面质量，往往需要较高的温度，注射压力、注射速度等工艺参数也要作细微调整，使注塑料时既能充满模，又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。

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因此从原料准备，对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面都要进行严格的操作。

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（一）原料的准备与干燥

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由于在塑料中含有任何一点杂质，都可能影响产品的透明度，因此和储存、运输、加料过程中都必须注意密封，保证原料干净。

特别是原料中含有水分，加热后会引起原料变质，所以一定要干燥。

在注塑时，加料必须使用干燥料斗。

还要注意一点的是干燥过程中，输入的空气最好应经过滤、除湿，以便保证不会污染原料。

其干燥工艺如下表，透明塑料的干燥工艺：

材料

干燥温度（℃）

干燥时间（h）

料层厚度（mm）

备注

PMMA

70～80

2～4

30～40

PC

120～130

>6

<30

采用热风循环干燥

PET

140～180

3～4

采用连续干燥加料装置为佳

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（二）机筒、螺杆及其附件的清洁

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为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质，特别热稳定性差的树脂存在，因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件，使其不得粘有杂质，当没有螺杆清洗剂时，可用PE、PS等树脂清洗螺杆。

当临时停机时，为防止原料在高温下停留时间长，引起解降，应将干燥机和机筒温度降低，如PC、PMMA等机筒温度都要降至160℃以下（料斗温度对于PC应降至100℃以下）。

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（三）在模具设计上应注意的问题（包括产品的设计）

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为了防止出现回流动不畅，或冷却不均造成塑料成型不良，产生表面缺陷和变质，一般在模具设计时，应注意以下几点。

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a）壁厚应尽量均匀一致，脱模斜度要足够大；

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b）过渡部分应圆滑，并逐步过渡，防止有尖角、锐边产生，特别是PC产品一定不要有缺口；

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c）浇口、流道尽可能宽大、粗短，且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置，必要时应加冷料井；

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d）模具表面应光洁，粗糙度低（最好低于0.8）；

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e）排气孔。

槽必须足够，以及时排出空气和熔体中的气体；

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f）除PET外，壁厚不要太薄，一般不得小于lmm。

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（四）注塑工艺方面应注意的问题（包括注塑机的要求）

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为了减少内应力和表面质量缺陷，在注塑工艺方面应注意以下几方面的问题。

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a）应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机；

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b）注射温度在塑料树脂不分解的前提下，宜用较高注射湿度；

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c）注射压力：

一般较高，以克服熔料粘度大的缺陷，但压力太高会产生内应力造成脱模因难和变形；

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d）注射速度：

在满足充模的情况下，一般宜低，最好能采用慢一快一慢多级注射；

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e）保压时间和成型周期：

在满足产品充模，不产生凹陷、气泡的情况下；宜尽量短，以尽量减低熔料在机筒停留时间；

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f）螺杆转速和背压：

在满足塑化质量的前提下，应尽量低，防止产生解降的可能；

g）模具温度：

制品的冷却好坏，对质量影响极大，所以模温一定要能精确控制其过程，有可能的话，模温宜高一些好。

（五）其他方面的问题

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由于为要防上表面质量恶化，一般注塑时尽量少用脱模剂；当用回用料时不得大于20%。

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对于除PET外，制品都应进行后处理，以消除内应力，PMMA应在70－80t热风循环干燥4小时；PC应在清洁空气、甘油、液体石腊等加热110－135℃，时间按产品而定，最高需要10多小时。

而PET必须经过双向拉伸的工序，才能得到良好机械性能。

色差是注塑中常见的缺陷，色差影响因素众多，涉及原料树脂、色母、色母同原料的混合、注塑工艺、注塑机等，在实际的生产过程中我们一般从以下五个方面来进行色差的控制。

　　1.消除注塑机及模具因素的影响

　　要选择与注塑主品容量相当的注塑机，如果注塑机存在物料死角等问题，最好更换设备。

对于模具浇注系统、排气槽等造成色差的，可通过相应部分模具的维修模来解决。

必须首先解决好注塑机及模具问题才可以组织生产，以削减问题的复杂性。

　　2.消除原料树脂、色母的影响

　　控制原材料是彻底解决色差的关键。

因此，尤其是生产浅色制品时，不能忽视原料树脂的热稳定性不同对制品色泽波动带来的明显影响。

鉴于大多数注塑生产厂家本身并不生产塑料母料或色母，这样，可将注意的焦点放在生产管理和原材料检验上。

即加强原材料入库的检验；生产中同一产品尽可能采用同一厂家、同一牌号母料、色母生产；对于色母，我们在批量生产前要进行抽检试色，既要同上次校对，又要在本次中比较，如果颜色相差不大，可认为合格，如同批次色母有轻微色差，可将色母重新混合后再使用，以减少色母本身混合不均造成的色差。

同时，我们还需重点检验原料树脂、色母的热稳定性，对于热稳定性不佳的，我们建议厂家进行调换。

　3.减少料筒温度对色差的影响

　　生产中常常会遇到因某个加热圈损坏失效，或是加热控制部分失控长烧造成料筒温度剧烈变化从而产生色差。

这类原因产生的色差很容易判定，一般加热圈损坏失效产生色差的同时会伴随着塑化不均现象，而加热控制部分失控长烧常伴随着产品气斑、严重变色甚至焦化现象。

因此生产中需经常检查加热部分，发现加热部分损坏或失控时及时更换维修，以减少这类色差产生几率。

　　4．减少注塑工艺调整时的影响

　　非色差原因需调整注塑工艺参数时，尽可能不改变注塑温度、背压、注塑周期及色母加入量，调整同时还需观察工艺参数改变对色泽的影响，如发现色差应及时调整。

尽可能避免使用高注射速度、高背压等引起强剪切作用的注塑工艺，防止因局部过热或热分解等因素造成的色差。

严格控制料筒各加热段温度，特别是喷嘴和紧靠喷嘴的加热部分。

　　5．掌握料筒温度、色母量对产品颜色变化的影响

　　在进行色差调整前还必须知道产品颜色随温度、色母量变化的趋势。

不同色母随生产的温度或色母量的改变，其产品颜色变化规律是不同的。

可通过试色过程来确定其变化规律。

除非已知道这种色母颜色的变化规律，否则不可能很快地调好色差。

·温度

　　温度的测量和控制在注塑中是十分重要的。

虽然进行这些测量是相对地简单，但多数注塑机都没有足够的温度采点或线路。

　　在多数注塑机上，温度是由热电偶感应的。

一个热电偶基本上由两条不同的电线尾部相接而组成的。

如果一端比另一端热，将产生一个微小的电讯；越是加热，讯号越强。

·温度的控制

　　热电偶也广泛应用作温度控制系统的感应器。

在控制仪器上，设定需要的温度，而感应器的显示将与设定点上产生的温度相比较。

在这最简单的系统中，当温度到达设定点时，就会关闭，温度下降后电源又重新开启。

这种系统称为开闭控制，因为它不是开就是关。

·熔胶温度

　　熔胶温度是很重要的，所用的射料缸温度只是指导性。

熔胶温度可在射嘴处量度或使用空气喷射法来量度。

射料缸的温度设定取决于熔胶温度、螺杆转速、背压、射料量和注塑周期。

您如果没有加工某一特定级别塑料的经验，请从最低的设定开始。

为了便于控制，射料缸分了区，但不是所有都设定为相同温度。

如果运作时间长或在高温下操作，请将第一区的温度设定为较低的数值，这

将防止塑料过早熔化和分流。

注塑开始前，确保液压油、料斗封闭器、模具和射料缸都处于正确温度下。

·注塑压力

　　这是引起塑料流动的压力，可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。

它没有固定的数值，而模具填充越困难，注塑压力也增大，注塑线压力和注塑压力是有直接关系。

·第一阶段压力和第二阶段压力

　　在注塑周期的填充阶段中，可能需要采用高射压，以维持注塑速度于要求水平。

模具经填充后便不再需要高压力。

不过在注塑一些半结晶性热塑性塑料（如PA及POM）时，由于压力骤变，会使结构恶化，所以有时无须使用次阶段压力。

·锁模压力

　　为了对抗注射压力，必须使用锁模压力，不要自动地选择可供使用的最大数值，而要考虑投影面积，计算一个适合的数值。

注塑件的投影面积，是从锁模力的应用方向看到的最大面积。

对大多数注塑情况来说，它约为每平方英寸2吨，或每平方米31兆牛顿。

然而这只是个低数值，而且应当作为一个很粗略的经验值，因为，一旦注塑件有任何的深度，那么侧壁便必须考虑。

·背压

　　这是螺杆后退前所须要产生及超越的压力，采用高背压虽有利于色料散布均匀及塑料熔化，但却同时延长了中螺杆回位时间，减低填充塑料所含纤维的长度，并增加了注塑机的应力；故背压越低越好，在任何情况下都不能超过注塑机注塑压力（最高定额）的20%。

·射嘴压力

　　射嘴压力是射嘴里面的压力。

它大约就是引起塑料流动的压力。

它没有固定的数值，而是随模具填充的难度加大而增高。

射嘴压力、线压力和注射压力之间有直接的关系。

在螺旋式注塑机上，射嘴压力大约比注射压力少大约百分之十左右。

而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之十左右。

而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之五十。

·注塑速度

　　这是指螺杆作为冲头时，模具的填充速度。

注塑薄壁制品时，必须采用高射速，以便于熔胶未凝固时完全填充模具，生产较为光滑的表面。

填充时使用一系列程序化的射速，避免产生喷射或困气等缺陷。

注射可在开环式或闭环式控制系统下进行。

无论采用那种注射速度，都必须将速度值连同注射时间记录于记录表上，注射时间指模具达到预定的首阶段射压所须的时间，乃螺杆推进时间的一部分。

1）.塑料材料

塑料材料性能的复杂性决定了注射成型过程的复杂性。

而塑料材料的性能又因品种不同、牌号不同、生产厂家不同、甚至批次不同而差异较大。

不同的性能参数可能导致完全不同的成型结果。

2）.注射温度

熔体流入冷却的型腔，因热传导而散失热量。

与此同时，由于剪切作用而产生热量，这部分热量可能较热传导散失的热量多，也可能少，主要取决于注塑条件。

熔体的粘性随温度升高而变低。

这样，注射温度越高，熔体的粘度越低，所需的充填压力越小。

同时，注射温度也受到热降解温度、分解温度的限制。

3）.模具温度

模具温度越低，因热传导而散失热量的速度越快，熔体的温度越低，流动性越差。

当采用较低的注射速率时，这种现象尤其明显。

4）.注射时间

注射时间对注塑过程的影响表现在三个方面：

（1）缩短注射时间，熔体中的剪应变率也会提高，为了充满型腔所需要的注射压力也要提高。

（2）缩短注射时间，熔体中的剪应变率提高，由于塑料熔体的剪切变稀特性，熔体的粘度降低，为了

充满型腔所需要的注射压力也要降低。

（3）缩短注射时间，熔体中的剪应变率提高，剪切发热越大，同时因热传导而散失的热量少,因此熔体的温度高,粘度越低，为了充满型腔所需要的注射压力也要降低。

以上三种情况共同作用的结果，使充满型腔所需要的注射压力的曲线呈现“U”形。

也就是说，存在一个注射时间，此时所需的注射压力最小。