塑料模具制品常见缺陷与解决办法课件

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,塑料制品常见缺陷与解决办法,内容简介,塑料注射成形缺陷的别名与描述,塑料注射成形缺陷的主要产生原因,塑料注射成形缺陷的修正办法,引 入,请大家说出制件存在什么问题,?,塑料制品的常见缺陷,短射,熔合纹,喷射流,凹陷,翘曲,气泡,飞边,烧焦,流痕,银线痕,裂纹,表面剥离,操 练,请分别分析产生这些缺陷的原因,?,塑料注射成形缺陷的影响因素,注射成形过程是一个多因素、多变量交叉影响的复杂过程,成形缺陷影响因素,模具质量,工艺参数,注射机,物料质量,短射（,Short shot,）,短射又称欠注、充填不足、制件不满、走胶不齐等,是指型腔未完全充满，使得制件不饱满，塑件外形残缺不完整，如图所示,短射的主要产生原因是注射压力或注射速度太低，熔体在流向最末端的过程中冷却，通常在低熔料温度和模温的条件下注射高粘度原料时会碰到这种情况，它也会发生在保压设置过低的时候,短射成因及改善措施,-,注塑模具,模具排气结构欠佳,修正或改善排气结构,浇口或流道的截面积较小且长，熔体压力在流动过程中损失太大,修正或改善浇注系统,薄壁处的厚度不够,增加截面厚度,没有冷料井或冷料井设计不合理，熔体进入型腔并快速冷凝，使得熔体流动不畅,合理设计冷料井,短射成因及改善措施,-,注塑工艺,模具温度太低,调整模具温度使之处于正常范围,注射压力太低,适当加大注射压力,保压时间太短,合理控制保压时间,熔体温度过低,提高熔体温度,注射速度太慢,适当提高注射速度,短射成因及改善措施,-,注塑设备,设备选型不当，最大注射量小于制品重量,更换注射量符合要求的注塑机,喷嘴孔太小，熔体的注射速度降低,更换直径较大的喷嘴,止逆阀出现故障，使熔体倒流,检修止逆阀,喷嘴为异物所阻塞，造成熔体流动不畅,疏通喷嘴,短射成因及改善措施,-,原料,原料的流动性太差,选用流动性好的原料,原料含水量过多，加重了排气系统的负担,预先干燥原料,原料中添加的再生料过多，影响了熔体的流动性,严格控制再生料的加入量,原料中所含杂质过多，易堵塞流道或喷嘴,尽量清除原料中的难熔固体杂质,熔合纹（,Weld lines,）,熔合纹又称熔接痕、熔接不良、熔合缝、缝合线等,是指各塑料流体前端相遇时在制品表面形成的一条线状痕迹，不仅有碍制品的美观，而且影响制品的力学性能,熔合纹的主要产生原因是由若干熔体在型腔中汇合在一起时，在其交汇处彼此不能熔合为一体而形成线状痕迹,熔合纹的分类,分为两种类型，熔接线（,Meld Line,）和熔接痕（,Weld Line,）,差别在于两熔体前沿的夹角,的,大小，如果 ，则形成熔接线，否则形成熔接痕,熔合纹的形成机理,熔接线位置上的分子取向变化强烈，该位置的力学结构强度明显减弱,熔接痕以一定角度混合，相比熔接线分子取向更加一致，形成位置的结构强度比熔接线大，视觉上也不明显,熔合纹成因及改善措施,-,注塑模具,浇注系统设计不合理导致熔料的分流会合,采用分流少的浇口形式，合理选择浇口位置，在可能的条件下选用单一点浇口,嵌件太多，熔体流经嵌件时，其流速、流线和温度都会发生变化,尽量减少嵌件数量,冷料井不够大或位置不正确，使冷料进入型腔,重新考虑冷料井的位置和大小,浇注系统的主流道进口部位或分流道的截面积太小，导致流料阻力太大,扩大主流道及分流道截面积,冷却系统设计欠佳，熔体在型腔中冷却太快且不均匀,重新审视冷却系统的设计,熔合纹成因及改善措施,-,注塑工艺,注射压力过低,适当提高注射压力,熔体温度过低,适当提高熔体温度,熔合纹成因及改善措施,-,注塑设备,注塑机塑化能力不够，塑料不能充分塑化,检查注塑机的塑化能力,喷嘴孔直径过小，使得注射速度较慢,换用较大直径喷嘴,熔合纹成因及改善措施,-,原料,润滑剂太少，熔体的流动性差,适当增加润滑剂的添加量,含湿量大或易挥发物含量高,干燥原材料或清除易挥发物质,喷射流（,Jetting,）,喷射流是指当熔体以高速流过喷嘴、流道、或浇口等狭窄的区域后，进入开放或较宽厚的区域，并且没有与模壁接触，发生喷射。蛇状的喷射流使熔体折叠而互相接触，造成小规模的缝合线，如图所示,产生的主要原因是由于熔体进模时注射速度过快，粘在模壁上的很快冷却，而后来的熔体再与冷料熔合而在制品表面上形成蚯蚓状纹路,喷射流成因及改善措施,-,注塑模具,浇口设计不当,重新布置或改变浇口设计，引导熔体与侧壁金属模面接触,浇口或流道截面积较小,加大浇口与流道尺寸,冷料井设置不合理,加大冷料井,喷射流成因及改善措施,-,注塑工艺,注射速度设置不合理,调整注射速度曲线，使熔体流前以低速通过浇口，等到熔体流出浇口外再提高速度,熔体温度过低,提高注射温度,凹陷（,Shrinkage,）,凹陷又称缩痕、收缩等，是指制品表面不平整，向内产生浅坑或陷窝，如图所示,制品在冷却过程中，由于外层紧靠型腔的地方先行冷却固化，而其内部后冷却固化，制品在固化过程中，内外的收缩不一致，导致制品外层发生变形，产生外层内陷形成凹陷。就宏观讲，凹陷多发生在制品壁厚最厚的地方或壁厚急剧改变的地方,凹陷成因及改善措施,-,注塑模具,模具的浇口及流道截面积过小,扩大相应位置的截面积,排气不良,改善排气系统,浇口位置不对称，熔体进入各型腔的速度不同，各型腔中的制品冷却不均衡,浇口尽量设置在对称处,冷却系统设计不合理，冷却不均衡或冷却不足,改善冷却系统,凹陷成因及改善措施,-,注塑工艺,熔体温度太高,降低熔体温度,模具温度太高,适当加大冷却水量或降低冷却水温度,注射时间和保压时间太短,适当延长注射时间和保压时间,保压压力太低,适当提高保压压力,凹陷成因及改善措施,-,注塑设备,加料系统工作不稳定，使供料不稳定,保证供料系统充分供料,注塑机的喷嘴孔太小或局部堵塞,更换大直径的喷嘴或对喷嘴进行清理疏通,凹陷成因及改善措施,-,原料,原料中水分或可挥发成份含量过多,对原料进行充分干燥，或少用含挥发成份过多的原料,加入的润滑剂太少，熔体的流动性不好,适当增加润滑剂用量,树脂的收缩率过大,尽量选用低收缩率的树脂为原料,翘曲（,Warpage,）,翘曲是指制品产生旋转或扭曲现象，导致平坦的地方有起伏，直边朝里或朝外弯曲或扭曲，如图所示,翘曲的主要产生原因是高分子键在应力作用下发生内部位移，在脱模时，按不同的制品形状，内应力的存在往往造成不同程度的变形。结晶型树脂，如PE、POM、PP、PA等。比非结晶型树脂，如 PS、ABS、PC、PMMA等更容易发生翘曲,翘曲成因及改善措施,-,注塑模具,冷却系统设计不合理，制品冷却不均匀、不充分,合理设计冷却系统,熔体进入型腔时直接冲击型芯，会使型芯两侧受力不均匀,避免熔体直接对型芯产生冲击,对于环形制品，采用侧浇口或针浇口，使熔体流动不均匀,优先采用环形浇口或轮辐式浇口,对于面积较大的矩形扁平制品，采用直浇口和处于同一直线上的点浇口,尽量采用薄膜式浇口或多点式侧浇口,对于圆片形制品，采用侧浇口,采用多点式直浇口或直接式中心浇口,对于壳形制品，采用侧浇口,采用直浇口,翘曲成因及改善措施,-,注塑模具,模具的脱模斜度不够，顶出制品时需要很大的力，这种力会导致内应力过大且不均匀,修改模具，应有合适的脱模斜度,顶杆的顶出面积太小或顶杆分布不均匀，脱模时制品受力不均匀,重新审视顶出机构,模具的抽芯装置或嵌件设置不合理，脱模时制品受力不均匀,重新审视抽芯装置或嵌件设置,模具强度不够，在成形时发生变形，使得制品产生附加应力而变形,加强模具刚性或降低注射压力,翘曲成因及改善措施,-,注塑工艺,注射压力过高，沿熔体流动方向上的分子取向与垂直流动方向上的分子取向相差较大，这种差异使得制品的内应力分布不均匀,适当降低注射压力,熔体温度过高，在成形固化时的温度降较大，制品在急冷过程中会残留大量内应力,适当降低熔体温度,保压压力过高，制品成形时的内应力会过高，脱模后，内应力的不均衡释放,适当降低保压压力,气泡（,Gas bubbles,）,气泡是指制品内部形成体积较小或成串孔隙的现象，如图所示,气泡的主要产生原因是大量气体混入熔体中，随熔体一起冷却成形而得,气泡成因及改善措施,-,注塑模具,排气系统排气不良或堵塞,检查并完善排气系统,冷却系统设置不合理，使熔体冷却不均匀或冷却不足,改善冷却系统,气泡成因及改善措施,-,注塑工艺,注射速度过快,适当降低注射速度,熔体温度过高，引起熔体降解，会产生大量气体,降低熔体温度,熔体温度过低，流动性差，会造成充填不够,提高熔体温度,保压压力不够或保压时间不足,控制好保压参数,气泡成因及改善措施,-,原料,含水分较多，受热后产生大量气体,对原料进行充分干燥,再生料加入过多，因再生料中的杂质较多,控制再生料的加入量,含挥发性物质较多,更换原材料,飞边（,Flash,）,飞边又称溢料、溢边、毛边、批锋等,是指在模具的不连续处（通常是分模面、排气孔、排气顶针、滑动机构等）过量充填造成塑料外溢的瑕疵,飞边产生的最主要原因是在注射和保压过程中的锁模力不够，或是无法沿分型面将模具锁紧并密封，而使熔料外泄所致,飞边成因及改善措施,-,注塑模具,模具加工粗糙，合模时不能完全密合,提高模具的制造精度,型腔和型芯间的滑动件磨损过大,修复过度磨损的零件,分型面上有异物粘附，使得模板不能密合,擦净分型面上的异物,动、定模合模时发生偏斜或错位,检查导向机构是否正常,飞边成因及改善措施,-,注塑工艺,熔体温度太高,降低料筒及喷嘴处温度,注射压力过大,适当降低注射压力,注射量过大,控制熔体注射量,飞边成因及改善措施,-,注塑设备,注塑机拉杆变形，使得动模板和定模板合模不严,修复拉杆,注塑机锁模压力不够,更换锁模吨位大的注塑机,飞边成因及改善措施,-,原料,原料的流动性极佳,适当降低温度，降低其流动性,润滑剂使用过多,控制润滑剂的加入量,烧焦（,Burn marks,）,烧焦又称糊斑、黑斑、黑纹等,是指在制品表面出现的暗色点或暗色条纹，如图所示。黑斑与黑纹是相同类型的瑕疵，烧焦的严重程度不同而已,产生的主要原因是塑料有杂质污染、干燥不当，或是塑料在高温高压条件下，因过热分解而碳化，碳化后的焦料混在熔料中而形成烧焦,烧焦成因及改善措施,-,注塑模具,排气不良，型腔内残存气体由于绝热压缩产生高温,改善排气系统,型腔表面不够光滑，可能易于粘附少量塑料，这些积料极易被高温所焦化，随后混入熔体中,提高型腔的加工精度，或抛光镀铬,烧焦成因及改善措施,-,注塑工艺,熔体温度太高,降低熔体温度,注射压力太高,适当降低注射压力,注射速度过快,控制注射速度,塑化速度太快,降低螺杆转速,背压太大,控制背压,烧焦成因及改善措施,-,注塑设备,机筒、喷嘴处有积料,清除积料,机筒排气不良,改进机筒的排气结构,注塑机的容量太大，或注塑螺杆的几何尺寸与成形原料不配套,换用容量合适的注塑机,烧焦成因及改善措施,-,原料,含有的粉末料过多,筛除粉末料,再生料加入过多，因再生料中含杂质较多，易被焦化,严格控制再生料的加入量,树脂的熔融指数太大,更换树脂,原料中的水分和易挥发物含量过多，产生的大量气体又不能及时排出,将原料进行预干燥处理,流痕（,Flow marks,）,流痕是指在制品表面产生以浇口为中心的年轮状、螺旋状或云雾状的波形凸凹不平的现象，如图所示,主要的产生原因是熔体粘度过大，当熔体以滞流形式充模时，前端的料一接触到冷的模具表面，便很快冷凝收缩起来，而后来的料又胀开已收缩的冷料继续前进，过程的交替使料流在前进中形成表面波纹,流痕成因及改善措施,-,注塑模具,浇口及流道的截面积过小，熔体在其中流速缓慢,适当扩大浇口及流道的截面积,冷料井设置不合理，冷料进入型腔,在模具主流道及流道末端设置较大的冷料井,冷却系统设计不良，使得冷却不均匀,合理设计冷却系统,浇口的位置和形状设计不合理，熔体从浇口道狭小的截面进入较大截面的型腔时易产生湍流,浇口位置设置在壁厚部位或直接设在壁侧，其形状最好用扇形或膜片式,流痕成因及改善措施,-,注塑工艺,熔体温度太低,适当增大熔体温度,保压时间过短,适当延长保压时间,模具温度过低,减少冷却水的进入量，检查模具加热系统工作是否正常,注射速度过大，在型腔中形成湍流,适当降低注射速度,注射速度过小，在型腔中流动缓慢,适当加大注射速度,流痕成因及改善措施,-,原料,流动性能较差,选用流动性能好的原料,润滑剂使用过少，熔体流动性差,适当增加润滑剂加入量,银线痕（,Silver streaks,）,银线痕是指制品表面有很长的针状白色如霜一般的细纹，这些细纹常形成“V”字形，尖端背向浇口，如图所示,银线痕的常见形式是被拉长的空气气泡形成的针状银白色条纹，又分降解银丝和水气银丝，各种银丝均产生于从料流前端析出的气体。降解银丝是熔体过热降解产生的气体形成，而水气银丝是原料中含有的水气汽化而形成,银线痕成因及改善措施,-,注塑模具,冷却水道发生渗漏，冷却水渗入模腔,严防模腔渗漏,排气系统设计不合理,改善排气系统,银线痕成因及改善措施,-,注塑工艺,熔体温度过高，促使塑料降解产生气体,降低熔体温度,保压时间过长，所产生的气体积聚,缩短保压时间,注射速度过快，熔体局部温度将急剧升高，使得熔体降解加速产生较多的气体,适当降低注射速度,银线痕成因及改善措施,-,原料,含水量过大,将原料进行充分的预干燥,脱模剂也会产生少量挥发性气体,减少脱模剂的用量,裂纹（,Crack,）,裂纹又称开裂、破裂等，是指制品的内外表面出现有空隙的裂缝以及由此形成的破损，如图所示,裂纹的主要产生原因是由于制品所受应力太大或者应力集中所致,裂纹成因及改善措施,-,注塑模具,顶杆位置或安装不当，使得顶出阻力增大，制品局部应力集中,检查顶杆位置及安装质量,脱模斜度太小，脱模阻力增大，在强制脱模时，制品受到过大的顶出力,适当加大脱模斜度，以利脱模,顶出装置的顶杆截面积太小,适当加大顶杆截面积,顶出装置顶出位置不合理,脱模位置在脱模阻力最大的位置,型腔内有锐角、棱边等急剧变化之处,修复型腔，进行镀铬抛光处理,裂纹成因及改善措施,-,注塑工艺,保压时间过长,适当缩短保压时间,注射压力过大,适当降低注射压力,裂纹成因及改善措施,-,原料,再生料加入过多，或者再生料的杂质和易挥发物含量较多，获得的制品强度较低,严格控制再生料的加入量,含水量较多，加热后易分解脆化,对原料进行充分干燥,表面剥离（,Delamination,）,表面剥离是指制品像云母片那样发生层状剥离的现象，如图所示,表面剥离产生的主要原因是不同原料混在一起，尤其收缩率相差太远的材料混在一起。如结晶型与非结晶型材料,表面剥离成因及改善措施,-,注塑工艺,熔体温度太低，,制品层之间可能无法键结，受到顶出的作用力，可能使制品剥离,尝试提高料筒温度和模具温度,背压太低,提高背压,表面剥离成因及改善措施,-,原料,相容性差的原料混用,避免采用不同牌号塑料的混用,含水量过大,将原料进行充分的预干燥,再生料加入过多，因再生料中含杂质较多,严格控制再生料的加入量,滞流（Hesitation）,塑料熔体在某个流动路径上流动变缓或停止,常发生在制件的筋部、或者壁厚变化较大的区域,滞流的消除,调整浇口位置，使之远离滞流区，或在滞流区能产生较大注射压力的位置,增加滞流区的壁厚，减小熔体流动的阻力,增加注射速度，减小滞流时间,增大注射温度,过保压（Overpacking）,通常发生在熔体最容易充填的区域，改区域充填完之后在注射压力的作用下提前进行压实、保压,导致这些区域密度大，收缩率低，制品收缩不均产生翘曲变形，密度不均，之间最终质量增加,过保压的消除,调整浇注系统的设计，使各方向的流动长度尽量相等,设计时将型腔假象为几个部分，每部分对应一个浇口,不平衡流动（Unbalanced Flow）,熔体没有同时到达模腔各末端，是导致制件产生飞边、短射、增加注射周期、制件密度不均、翘曲、气穴、熔接痕等的原因,分析流动过程的路径,不平衡流动的消除,改变制品厚度，使流动在相应的方向上加快或延缓,更改浇注系统的设计,改变浇口位置,改变浇口数量,改变浇注系统尺寸,跑道效应（Racetrack Effect）,熔体在没有充填完模腔较薄区域之前已经充填完较厚的区域，也属于流动不平衡问题，经常会产生一些不必要的气穴和熔接痕,致谢,谢谢！,