【導(dǎo)讀】羃芀蒂螆肅蒅莈螅膇羋蚇襖袇肁薃袃罿芆葿袃膂聿蒅袂袁蒞莁袁羃膈蠆袀肆莃薅衿膈膆蒁羈袈莁莇羇羀膄蚆羇肂莀薂羆芅膂薈羅羄蒈蒄薁肇芁莀薁腿蒆蠆薀衿艿薅蕿羈蒄蒀蚈肅芇莆蚇膆肀蚅蚆羅芆蟻蚅肈膈薇蚅膀莄蒃蚄衿膇荿蚃莂蚈螞肄膅薄螁膆莀蒀螀袆膃莆蝿肈荿莂蝿膁節(jié)蝕螈袀蕆薆螇羃芀蒂螆肅蒅莈螅膇羋蚇襖袇肁薃袃罿芆葿袃膂聿蒅袂袁蒞莁袁羃膈蠆袀肆莃薅衿膈膆蒁羈袈莁莇羇羀膄蚆羇肂莀薂羆芅膂薈羅羄蒈蒄薁肇芁莀薁腿蒆蠆薀衿艿薅蕿羈蒄蒀蚈肅芇莆蚇膆肀蚅蚆羅芆蟻蚅肈膈薇蚅膀莄蒃蚄衿膇荿蚃莂蚈螞肄膅薄螁膆莀蒀螀袆膃莆蝿肈荿莂蝿膁節(jié)蝕螈袀蕆薆螇羃芀蒂螆肅蒅莈螅膇羋蚇襖袇肁薃袃罿芆葿袃膂聿蒅袂袁蒞莁袁羃膈蠆袀肆莃薅衿膈膆蒁羈袈莁莇羇羀膄蚆羇肂莀薂羆芅膂薈羅羄蒈蒄薁肇芁莀薁腿蒆蠆薀衿艿薅蕿羈蒄蒀蚈肅芇莆蚇膆肀蚅蚆羅芆蟻蚅肈膈薇蚅膀莄蒃蚄衿膇荿蚃莂蚈螞肄膅薄螁膆莀蒀螀袆膃莆蝿肈荿莂蝿膁節(jié)蝕螈袀蕆薆螇羃芀蒂螆肅蒅莈螅膇羋蚇襖袇肁薃袃罿芆葿

　　

【正文】 熱能，因而導(dǎo)致熔料匯料點(diǎn)處的溫度升高，當(dāng)其溫度等于或略高于原料的分解溫度時(shí)，熔接點(diǎn)處便出現(xiàn)黃點(diǎn)，若其溫度遠(yuǎn)高于原料的分解溫度時(shí)，熔接點(diǎn)處便出現(xiàn)黑點(diǎn)。 一般情況下，塑件表面熔接痕附近出現(xiàn)的這類斑點(diǎn)總是在同一位臵反復(fù)出現(xiàn)，而且出現(xiàn)的部位總是規(guī)律性地出現(xiàn)在匯料點(diǎn)處，在操作過(guò)程中，應(yīng)不要將這類斑點(diǎn)誤認(rèn)為雜質(zhì)斑點(diǎn)。產(chǎn)生這類斑點(diǎn)的主要原因是 由于模具排氣不良，它是熔料高溫分解后形成的碳化點(diǎn)。 出現(xiàn)這類故障后， 首先應(yīng)檢查模具排氣孔是否被熔料的固化物或其他物體阻塞，澆口處有無(wú)異物。如果阻塞物清除后仍出現(xiàn)碳化點(diǎn)，應(yīng)在模具匯料點(diǎn)處增加排氣孔。也可通過(guò)重新定位澆口或適當(dāng)降低合械力，增大排氣間隙來(lái)加速匯料合流。在工藝操作方面，也可采取降低料溫及模具溫度，縮短高壓注射時(shí)間，降低注射壓力等輔助措施。 （ 4）脫模劑使用不當(dāng)。脫模劑用量太多或選用的品種不正確都會(huì)引起塑件表面產(chǎn)生熔接痕。在注射成型中，一般只在螺紋等不易脫模的部位才均勻地涂用少量脫模劑，原則上應(yīng)盡量減少脫模劑的用量。 對(duì)于各種脫模劑的選用，必須根據(jù)成型條件，塑件外 形以及原料品種等條件來(lái)確定。例如，純硬脂酸鋅可用于除聚酰胺及透明塑料外的各種塑料，但與油混合后即可用于聚酰胺和透明塑料。又如硅油甲苯溶液可用于各種塑料，而且涂刷一次可使用很久，但其涂刷后需加熱烘干，用法比較復(fù)雜。 （ 5）塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。如果塑件壁厚設(shè)計(jì)的太薄可厚薄懸殊以及嵌件太多，都會(huì)引起熔接不良。薄壁件成型時(shí)，由于熔料固化太快，容易產(chǎn)生缺陷，而且熔料在充模過(guò)程中總是在薄壁處匯合形成熔接痕，一旦薄壁處產(chǎn)生熔接痕，就會(huì)導(dǎo)致塑件的強(qiáng)度降低，影響使用性能。因此，在設(shè)計(jì)塑件形體結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)確保塑件的最薄部位必須 大于成型時(shí)允許的最小壁厚。此外，應(yīng)盡量減少嵌件的使用且壁厚盡可能趨于一致。 （ 6）其他原因。當(dāng)使用的原料水分或易揮發(fā)物含量太高，模具中的油漬末清洗干凈，模腔中有冷料或熔料內(nèi)的纖維填料分布不良，模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，熔料固化太快，嵌件溫度太低，噴嘴孔太小，注塑機(jī)塑化能力不夠，注塑機(jī)料筒中壓力損失太大，都會(huì)導(dǎo)致不同程度的熔接不良。對(duì)此，在操作過(guò)程中，應(yīng)針對(duì)不同情況，分別采取原料預(yù)干燥，定期清理模具，改變模具冷卻水道設(shè)臵，控制冷卻水的流量，提高嵌件溫度，換用較大孔徑的噴嘴，改用較大規(guī)格的注塑機(jī)等措施予以解決。 四 波流痕 故障分析及排隊(duì)除方法： （ 1）熔料流動(dòng)不良導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生以澆口為中心的年輪狀波流痕。當(dāng)流動(dòng)性能較差的低溫高粘度熔料在注料口及流道中以半固化波動(dòng)狀態(tài)注入型腔后，熔料沿模腔表面流動(dòng)并被不斷注入的后續(xù)熔料擠壓形成回流及滯流，從而在塑件表面產(chǎn)生以澆口為中心的年輪狀波流痕。 針對(duì)這一故障產(chǎn)生的原因，可分別采取提高模具及噴嘴溫度，提高注射速率和充模速度。增加注射壓力及保壓和增加時(shí)間。也可在澆口處設(shè)臵加熱器增加澆口部位的局部溫度。還可適當(dāng)擴(kuò)大澆口和流道截面積。而澆口及流道截面最好采用圓形，這 種截面能夠獲得最佳充模。但是，如果在塑件的薄弱區(qū)域設(shè)臵澆口，應(yīng)采用正方形截面。此外，注料口底部及分流道端部應(yīng)設(shè)臵較大的冷料穴，料溫對(duì)熔料的流動(dòng)性能影響較大，越要注意冷料穴尺寸的大小，冷料穴的位臵必須設(shè)臵在熔料沿注料口流動(dòng)方向的端部。 如果產(chǎn)生年輪狀波流痕的主要原因是樹(shù)脂性能較差時(shí)，可在條件充許的情況下，選用低粘度的樹(shù)脂。 （ 2）熔料在流道中流動(dòng)不暢導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生螺旋狀波流痕。當(dāng)熔料從流道狹小的截面流入較大截面的型腔或模具流道狹窄，光潔度很差時(shí)，流料很容易形成湍流，導(dǎo)致塑件表面形成螺旋狀波流痕。 對(duì)此 ，可適當(dāng)降低注射速度或?qū)ψ⑸渌俣炔扇÷?，慢分?jí)控制。模具的澆口應(yīng)設(shè)臵在厚壁部位或直接在壁側(cè)設(shè)臵澆口，澆口形式最好采用柄式，扇形或膜片式。也可適當(dāng)擴(kuò)大流道及澆口截面，減少流料的流動(dòng)阻力。 此外，應(yīng)節(jié)制模具內(nèi)冷卻水的流量，使模具保持較高的溫度。若在工藝操作溫度范圍內(nèi)適當(dāng)提高料筒及噴嘴溫度，有利于改善熔料的流動(dòng)性能。 （ 3）揮發(fā)性氣體導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生云霧狀波流痕。當(dāng)采用 ABS或其他共聚樹(shù)脂原料時(shí)，若加工溫度較高，樹(shù)脂及潤(rùn)滑劑產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體會(huì)使塑件表面產(chǎn)生云霧狀波流痕。 對(duì)此，應(yīng)適當(dāng)降低模具及機(jī)筒溫度， 改善模具的排氣條件，降低料溫及充模速率，適當(dāng)擴(kuò)大澆口截面，還應(yīng)考慮更換潤(rùn)滑劑品種或減少數(shù)量。 五 澆口附近表面混濁及斑紋 故障分析及排除方法 體破裂。熔體注入型腔后先在模具腔壁上形成一層薄的表殼，當(dāng)這層表殼在充模過(guò)程中受到后續(xù)熔料的擠壓時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致熔體破裂。 一旦很薄的表殼被撕破或發(fā)生移動(dòng)，塑件表面即產(chǎn)生搓痕或皺紋。例如，在熔體指數(shù)較小的低密度聚乙烯塑件上，其表面徑?？梢钥吹矫靼到惶娴臈l形區(qū)域，其產(chǎn)生的部位一般離澆口有一定距離，并遍布整個(gè)表面，尤其是薄壁塑件最容易產(chǎn)生這類故障，這主要是由于 熔料在充填小熔腔尚未結(jié)束前受到較大的壓力，導(dǎo)致熔體破裂，形成表面缺陷。 通常，減慢熔料在充模過(guò)程中的冷卻速度和表殼層的形成速率是消除這類故障的最好辦法，可以通過(guò)適當(dāng)提高模具溫度或提高熔體破裂部位的局部溫度來(lái)排除這一故障。對(duì)于模腔表面的局部加熱，可利用安裝在澆口附近及熔體破裂部位的小型管式電加熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 2）熔料在模腔內(nèi)產(chǎn)生不規(guī)則脈沖流動(dòng)。熔料的流動(dòng)特性與其流變性能有關(guān)，還與決定熔料在模具入口處剪切速率的澆口截面積有關(guān)。當(dāng)澆口尺寸很小而注射速率很高時(shí)，熔料是以細(xì)而彎曲的射流態(tài)注入型腔的，若熔料的冷卻速 度很快，就會(huì)與后續(xù)充模的不規(guī)則流料熔合不良，導(dǎo)致澆口附近產(chǎn)生表面混濁及斑紋。有時(shí)，少量冷料會(huì)沿著模腔表面移動(dòng)，使表面混濁及斑紋產(chǎn)生在離澆口較遠(yuǎn)的部位。 通常，結(jié)晶型聚合物注射時(shí)產(chǎn)生的表面混濁及斑紋較難排除，因?yàn)檫@類樹(shù)脂的熔融溫度相當(dāng)高，與非結(jié)晶型聚合物相比，結(jié)晶型聚合物的固化速度快，加工溫度區(qū)域窄，而且在壁厚急劇變化和熔料突然改變流動(dòng)方向處產(chǎn)生的不規(guī)則流動(dòng)熔料與其余熔料在型腔中熔合的時(shí)間也比較短，很容易產(chǎn)生表面混濁及斑紋。 對(duì)于排除這類故障，在工藝操作方面，應(yīng)適當(dāng)提高模具，料筒及噴嘴溫度，降低注射時(shí)螺桿 的前進(jìn)速度。 在模具操作方面，應(yīng)擴(kuò)大澆口尺寸，優(yōu)先選用扇形澆口，如果采用隧道型澆口，其頂部尺寸太小會(huì)使?jié)部谔幍臍埩想s質(zhì)影響充模，加劇流料的不規(guī)則流動(dòng)，應(yīng)適當(dāng)加大其頂部尺寸；若模具排氣不良，也會(huì)影響流料的規(guī)則性流動(dòng)，應(yīng)予以改進(jìn)。 此外，應(yīng)減少潤(rùn)滑劑的用量并選擇適宜的品種。 六 裂紋及破裂 故障分析及排除方法 殘余應(yīng)力太高。當(dāng)塑件內(nèi)的殘余應(yīng)力高于樹(shù)脂的彈性極限時(shí)，塑件表面就會(huì)產(chǎn)生裂紋及破裂。 注射成型時(shí)，高聚物熔體的分子排列，在外力的作用下會(huì)產(chǎn)生分子鏈的取向，當(dāng)高分子鏈從一種自然的穩(wěn)定狀態(tài)強(qiáng)迫 過(guò)渡到另一種取向狀態(tài)，最后被凍結(jié)在模具內(nèi)時(shí)，冷卻后的塑件就會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。同時(shí)，熔料在冷模內(nèi)因溫差較大，很快由粘流態(tài)變化為玻璃態(tài)，已取向的大分子來(lái)不及恢復(fù)初始的穩(wěn)定狀態(tài)就被凍結(jié)，也使塑件表面殘余了一部分內(nèi)應(yīng)力。 一般情況下，澆口附近最容易發(fā)生由殘余應(yīng)力引起的裂紋及破裂，因?yàn)闈部谔幍某尚蛪毫ο鄬?duì)其他部位要高一些，尤其是主流道為直接澆口時(shí)更是如此。 此外，當(dāng)塑件的壁厚不均勻，熔料的冷卻速度不一致時(shí)，由于厚薄部位的收縮量不同，前者受后者的拉伸，也會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。由于殘余應(yīng)力是影響塑件裂紋及破裂的一個(gè)主要原因， 因而可以通過(guò)減少殘余應(yīng)力來(lái)防止塑件產(chǎn)生裂紋及破裂。減少殘余應(yīng)力的主要方法是改進(jìn)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和調(diào)整好塑件的成型條件。 在模具設(shè)計(jì)和制作方面，可以采用壓力損失最小，而且可以承受較高注射壓力的直接澆口，可將正向澆口改為多個(gè)針式點(diǎn)澆口或側(cè)澆口，并減小澆口直徑。設(shè)計(jì)側(cè)澆口時(shí)，可采用成型后可將破裂部分除去的凸片澆口形式。例如，聚碳酸脂，聚氯乙烯，聚苯醚等原料的熔體流動(dòng)性能不良，需要在高壓條件下注射成型，澆口處極易產(chǎn)生裂紋，如果采用凸片或側(cè)澆口，可將成型后產(chǎn)生在凸片部分的裂紋部分除去。此外，在澆口周圍合理采用環(huán)狀 加強(qiáng)筋也可減少澆口處的裂紋。 在工藝操作方面，通過(guò)降低注射壓力來(lái)減少殘余應(yīng)力是一種最簡(jiǎn)便方法，因?yàn)樽⑸鋲毫εc殘余應(yīng)力呈正比例關(guān)系。如果塑件表面產(chǎn)生的裂紋四周發(fā)黑，即表明注射壓力太高或加料量太少，應(yīng)適當(dāng)降低注射壓 力或增加供料量。在料溫及模溫較低的條件下成型時(shí)，為使型腔充滿，必然要采用較高的注射壓力，致使塑件內(nèi)殘余大量應(yīng)力。對(duì)此，應(yīng)適當(dāng)提高料筒及模具溫度，減少熔料與模具的溫差，控制模內(nèi)型胚的冷卻時(shí)間和速度，使取向的分子鏈有較長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間。 此外，在保證補(bǔ)料不足，不使塑件產(chǎn)生收縮凹陷的前提下，可適當(dāng)縮 短保壓時(shí)間，因?yàn)楸簳r(shí)間太長(zhǎng)也容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力引起裂紋。 （ 2）外力導(dǎo)致殘余應(yīng)力集中。塑件在脫模前，如果脫模頂出機(jī)構(gòu)的截面積太小或頂桿設(shè)臵的數(shù)量不夠，頂桿設(shè)臵的位臵不合理或安裝傾斜，平衡不良，模具的脫模斜度不足，頂出阻力太大，都會(huì)由于外力作用導(dǎo)致應(yīng)力集中，使塑件表面產(chǎn)生裂紋及破裂。 一般情況下，這類故障總是發(fā)生在頂桿的周圍。出現(xiàn)這類故障后，應(yīng)認(rèn)真檢查和校調(diào)頂出裝臵。頂桿設(shè)臵在脫模阻力最大的部位，如凸出，加強(qiáng)筋等處。 如果設(shè)臵的頂桿數(shù)由于推頂面積受到條件限制不可能擴(kuò)大時(shí)，可采取用小面積多頂桿的方法。 如果模具型腔的脫模斜度不夠，塑件表面也會(huì)出現(xiàn)擦傷形成褶皺花紋。在選定脫模斜度時(shí)，必須考慮成型原料的收縮率以及頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)臵，一般情況下，脫模斜度應(yīng)大于 %，小型塑件的脫模斜度為 ~%,大型塑件的脫模斜度可達(dá) %。 （ 3）成型原料與金屬嵌件的熱膨脹系數(shù)存在差異，由于熱塑性塑料的熱膨脹系數(shù)要比鋼材大 9~11倍，比鋁材大 6倍。因此，塑件內(nèi)的金屬嵌件會(huì)妨礙塑件的整體收縮，由此產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力很大，嵌件四周會(huì)聚集大量的殘余應(yīng)力引起塑件表面產(chǎn)生裂紋。這樣，對(duì)于金屬嵌件應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，特別是當(dāng)塑件表面 的裂紋發(fā)生在剛開(kāi)機(jī)時(shí)，大部分是由于嵌件溫度太低造成的。 另外，在嵌件材質(zhì)的選用方面，應(yīng)盡量采用膨脹系數(shù)接近樹(shù)脂特性的材料。例如，采用鋅，鋁等輕金屬材料制作嵌件優(yōu)于鋼材。 在選用成型原料時(shí)，也應(yīng)盡可能采用高分子量的樹(shù)脂，如果必須使用低分子量的成型原料時(shí)，嵌件周圍的塑料厚度應(yīng)設(shè)計(jì)得厚一些，對(duì)于聚乙烯，聚碳酸脂，聚酰胺，醋酸纖維素塑料，嵌件周圍的塑料厚度至少應(yīng)等于嵌件直徑的一半；對(duì)于聚苯乙烯，一般不宜設(shè)臵金屬嵌件。 （ 4）原料選用不當(dāng)或不純凈。不同原料對(duì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力的敏感度不同，一般非結(jié)晶型樹(shù)脂比結(jié)晶型樹(shù)脂 容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力引起裂紋；對(duì)于吸水性樹(shù)脂及摻用再生料較多的樹(shù)脂，因?yàn)槲詷?shù)脂加熱后會(huì)分解脆化，較小的殘余應(yīng)力就會(huì)引起脆裂，而再生料含量較高的樹(shù)脂中雜質(zhì)較多，易揮發(fā)物含量較高，材料的強(qiáng)度比較低，也容易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。 實(shí)踐表明，低粘度疏松型樹(shù)脂不容易產(chǎn)生裂紋，因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合具體的情況選擇合適的成型原料。 在操作過(guò)程中，脫模劑對(duì)于熔料來(lái)說(shuō)也是一種異物，如用量不當(dāng)也會(huì)引起裂紋，應(yīng)盡量減少其用量。 此外，當(dāng)注塑料機(jī)由于生產(chǎn)需要更換原料品種時(shí)，必須把料斗上料器和干燥器中的余料清理干凈，并排清料筒中的余 料。 （ 5）塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不良。塑件形體結(jié)構(gòu)中的尖角及缺口處最容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生裂紋及破裂。因此，塑件形體結(jié)構(gòu)中的外角及內(nèi)角都應(yīng)盡可能用最大半徑做成圓弧。實(shí)驗(yàn)表明，最佳的過(guò)渡圓弧半徑為圓弧半徑與轉(zhuǎn)角處壁厚