【導讀】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，因而導致熔料匯料點處的溫度升高，當其溫度等于或略高于原料的分解溫度時，熔接點處便出現(xiàn)黃點，若其溫度遠高于原料的分解溫度時，熔接點處便出現(xiàn)黑點。 一般情況下，塑件表面熔接痕附近出現(xiàn)的這類斑點總是在同一位臵反復出現(xiàn)，而且出現(xiàn)的部位總是規(guī)律性地出現(xiàn)在匯料點處，在操作過程中，應不要將這類斑點誤認為雜質(zhì)斑點。產(chǎn)生這類斑點的主要原因是 由于模具排氣不良，它是熔料高溫分解后形成的碳化點。 出現(xiàn)這類故障后， 首先應檢查模具排氣孔是否被熔料的固化物或其他物體阻塞，澆口處有無異物。如果阻塞物清除后仍出現(xiàn)碳化點，應在模具匯料點處增加排氣孔。也可通過重新定位澆口或適當降低合械力，增大排氣間隙來加速匯料合流。在工藝操作方面，也可采取降低料溫及模具溫度，縮短高壓注射時間，降低注射壓力等輔助措施。 （ 4）脫模劑使用不當。脫模劑用量太多或選用的品種不正確都會引起塑件表面產(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，原則上應盡量減少脫模劑的用量。 對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，用法比較復雜。 （ 5）塑件結(jié)構(gòu)設計不合理。如果塑件壁厚設計的太薄可厚薄懸殊以及嵌件太多，都會引起熔接不良。薄壁件成型時，由于熔料固化太快，容易產(chǎn)生缺陷，而且熔料在充模過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，就會導致塑件的強度降低，影響使用性能。因此，在設計塑件形體結(jié)構(gòu)時，應確保塑件的最薄部位必須 大于成型時允許的最小壁厚。此外，應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)設計不合理，熔料固化太快，嵌件溫度太低，噴嘴孔太小，注塑機塑化能力不夠，注塑機料筒中壓力損失太大，都會導致不同程度的熔接不良。對此，在操作過程中，應針對不同情況，分別采取原料預干燥，定期清理模具，改變模具冷卻水道設臵，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)格的注塑機等措施予以解決。 四 波流痕 故障分析及排隊除方法： （ 1）熔料流動不良導致塑件表面產(chǎn)生以澆口為中心的年輪狀波流痕。當流動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狀態(tài)注入型腔后，熔料沿模腔表面流動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間。也可在澆口處設臵加熱器增加澆口部位的局部溫度。還可適當擴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)域設臵澆口，應采用正方形截面。此外，注料口底部及分流道端部應設臵較大的冷料穴，料溫對熔料的流動性能影響較大，越要注意冷料穴尺寸的大小，冷料穴的位臵必須設臵在熔料沿注料口流動方向的端部。 如果產(chǎn)生年輪狀波流痕的主要原因是樹脂性能較差時，可在條件充許的情況下，選用低粘度的樹脂。 （ 2）熔料在流道中流動不暢導致塑件表面產(chǎn)生螺旋狀波流痕。當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，流料很容易形成湍流，導致塑件表面形成螺旋狀波流痕。 對此 ，可適當降低注射速度或?qū)ψ⑸渌俣炔扇÷?，快，慢分級控制。模具的澆口應設臵在厚壁部位或直接在壁側(cè)設臵澆口，澆口形式最好采用柄式，扇形或膜片式。也可適當擴大流道及澆口截面，減少流料的流動阻力。 此外，應節(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)適當提高料筒及噴嘴溫度，有利于改善熔料的流動性能。 （ 3）揮發(fā)性氣體導致塑件表面產(chǎn)生云霧狀波流痕。當采用 ABS或其他共聚樹脂原料時，若加工溫度較高，樹脂及潤滑劑產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體會使塑件表面產(chǎn)生云霧狀波流痕。 對此，應適當降低模具及機筒溫度， 改善模具的排氣條件，降低料溫及充模速率，適當擴大澆口截面，還應考慮更換潤滑劑品種或減少數(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，當這層表殼在充模過程中受到后續(xù)熔料的擠壓時，就會導致熔體破裂。 一旦很薄的表殼被撕破或發(fā)生移動，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，導致熔體破裂，形成表面缺陷。 通常，減慢熔料在充模過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，可以通過適當提高模具溫度或提高熔體破裂部位的局部溫度來排除這一故障。對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實現(xiàn)。 （ 2）熔料在模腔內(nèi)產(chǎn)生不規(guī)則脈沖流動。熔料的流動特性與其流變性能有關，還與決定熔料在模具入口處剪切速率的澆口截面積有關。當澆口尺寸很小而注射速率很高時，熔料是以細而彎曲的射流態(tài)注入型腔的，若熔料的冷卻速 度很快，就會與后續(xù)充模的不規(guī)則流料熔合不良，導致澆口附近產(chǎn)生表面混濁及斑紋。有時，少量冷料會沿著模腔表面移動，使表面混濁及斑紋產(chǎn)生在離澆口較遠的部位。 通常，結(jié)晶型聚合物注射時產(chǎn)生的表面混濁及斑紋較難排除，因為這類樹脂的熔融溫度相當高，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方向處產(chǎn)生的不規(guī)則流動熔料與其余熔料在型腔中熔合的時間也比較短，很容易產(chǎn)生表面混濁及斑紋。 對于排除這類故障，在工藝操作方面，應適當提高模具，料筒及噴嘴溫度，降低注射時螺桿 的前進速度。 在模具操作方面，應擴大澆口尺寸，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，應適當加大其頂部尺寸；若模具排氣不良，也會影響流料的規(guī)則性流動，應予以改進。 此外，應減少潤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 殘余應力太高。當塑件內(nèi)的殘余應力高于樹脂的彈性極限時，塑件表面就會產(chǎn)生裂紋及破裂。 注射成型時，高聚物熔體的分子排列，在外力的作用下會產(chǎn)生分子鏈的取向，當高分子鏈從一種自然的穩(wěn)定狀態(tài)強迫 過渡到另一種取向狀態(tài)，最后被凍結(jié)在模具內(nèi)時，冷卻后的塑件就會產(chǎn)生殘余應力。同時，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)，已取向的大分子來不及恢復初始的穩(wěn)定狀態(tài)就被凍結(jié)，也使塑件表面殘余了一部分內(nèi)應力。 一般情況下，澆口附近最容易發(fā)生由殘余應力引起的裂紋及破裂，因為澆口處的成型壓力相對其他部位要高一些，尤其是主流道為直接澆口時更是如此。 此外，當塑件的壁厚不均勻，熔料的冷卻速度不一致時，由于厚薄部位的收縮量不同，前者受后者的拉伸，也會產(chǎn)生殘余應力。由于殘余應力是影響塑件裂紋及破裂的一個主要原因， 因而可以通過減少殘余應力來防止塑件產(chǎn)生裂紋及破裂。減少殘余應力的主要方法是改進澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和調(diào)整好塑件的成型條件。 在模具設計和制作方面，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針式點澆口或側(cè)澆口，并減小澆口直徑。設計側(cè)澆口時，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 加強筋也可減少澆口處的裂紋。 在工藝操作方面，通過降低注射壓力來減少殘余應力是一種最簡便方法，因為注射壓力與殘余應力呈正比例關系。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，應適當降低注射壓 力或增加供料量。在料溫及模溫較低的條件下成型時，為使型腔充滿，必然要采用較高的注射壓力，致使塑件內(nèi)殘余大量應力。對此，應適當提高料筒及模具溫度，減少熔料與模具的溫差，控制模內(nèi)型胚的冷卻時間和速度，使取向的分子鏈有較長的恢復時間。 此外，在保證補料不足，不使塑件產(chǎn)生收縮凹陷的前提下，可適當縮 短保壓時間，因為保壓時間太長也容易產(chǎn)生殘余應力引起裂紋。 （ 2）外力導致殘余應力集中。塑件在脫模前，如果脫模頂出機構(gòu)的截面積太小或頂桿設臵的數(shù)量不夠，頂桿設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，都會由于外力作用導致應力集中，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，應認真檢查和校調(diào)頂出裝臵。頂桿設臵在脫模阻力最大的部位，如凸出，加強筋等處。 如果設臵的頂桿數(shù)由于推頂面積受到條件限制不可能擴大時，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，塑件表面也會出現(xiàn)擦傷形成褶皺花紋。在選定脫模斜度時，必須考慮成型原料的收縮率以及頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設臵，一般情況下，脫模斜度應大于 %，小型塑件的脫模斜度為 ~%,大型塑件的脫模斜度可達 %。 （ 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)的金屬嵌件會妨礙塑件的整體收縮，由此產(chǎn)生的拉伸應力很大，嵌件四周會聚集大量的殘余應力引起塑件表面產(chǎn)生裂紋。這樣，對于金屬嵌件應進行預熱，特別是當塑件表面 的裂紋發(fā)生在剛開機時，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，應盡量采用膨脹系數(shù)接近樹脂特性的材料。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，也應盡可能采用高分子量的樹脂，如果必須使用低分子量的成型原料時，嵌件周圍的塑料厚度應設計得厚一些，對于聚乙烯，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等于嵌件直徑的一半；對于聚苯乙烯，一般不宜設臵金屬嵌件。 （ 4）原料選用不當或不純凈。不同原料對產(chǎn)生殘余應力的敏感度不同，一般非結(jié)晶型樹脂比結(jié)晶型樹脂 容易產(chǎn)生殘余應力引起裂紋；對于吸水性樹脂及摻用再生料較多的樹脂，因為吸水性樹脂加熱后會分解脆化，較小的殘余應力就會引起脆裂，而再生料含量較高的樹脂中雜質(zhì)較多，易揮發(fā)物含量較高，材料的強度比較低，也容易產(chǎn)生應力開裂。 實踐表明，低粘度疏松型樹脂不容易產(chǎn)生裂紋，因此，在生產(chǎn)過程中，應結(jié)合具體的情況選擇合適的成型原料。 在操作過程中，脫模劑對于熔料來說也是一種異物，如用量不當也會引起裂紋，應盡量減少其用量。 此外，當注塑料機由于生產(chǎn)需要更換原料品種時，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)設計不良。塑件形體結(jié)構(gòu)中的尖角及缺口處最容易產(chǎn)生應力集中，導致塑件表面產(chǎn)生裂紋及破裂。因此，塑件形體結(jié)構(gòu)中的外角及內(nèi)角都應盡可能用最大半徑做成圓弧。實驗表明，最佳的過渡圓弧半徑為圓弧半徑與轉(zhuǎn)角處壁厚