【正文】 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)置的數(shù)量不夠，頂桿設(shè)置的位置不合理或安裝傾斜，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)頂出裝置。頂桿設(shè)置在脫模阻力最大的部位，如凸出，加強(qiáng)筋等處。如果設(shè)置的頂桿數(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)置，一般情況下，%，~%,%。（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)置金屬嵌件。（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)晶型樹脂比結(jié)晶型樹脂容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力引起裂紋；對(duì)于吸水性樹脂及摻用再生料較多的樹脂，因?yàn)槲詷渲訜岷髸?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)力開裂。實(shí)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(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)角處壁厚的比值為1:,。在設(shè)計(jì)塑件的形體結(jié)構(gòu)時(shí)，這樣可以延長(zhǎng)模具的壽命。（6）模具上的裂紋復(fù)映到塑件表面上。在注射成型過(guò)程中，由于模具受到注射壓力反復(fù)作用，型腔中具有鋒利銳角的棱邊部位會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，尤其是在冷卻孔附近特別容易產(chǎn)生裂紋。當(dāng)模具與噴嘴接觸時(shí)，模具底部受到擠壓，如果模具的定位環(huán)孔較大或底壁較薄時(shí)，模具型腔表面也產(chǎn)生疲勞裂紋。當(dāng)模具型腔表面上的裂紋復(fù)映到塑件表面上時(shí)，塑件表面上產(chǎn)生的裂紋總是以同一形狀在同一部位連續(xù)出現(xiàn)。出現(xiàn)這種裂紋后，應(yīng)立即檢查裂紋對(duì)應(yīng)的型腔表面處有無(wú)相同的裂紋。如果是由于復(fù)映作用產(chǎn)生的裂紋，應(yīng)以機(jī)械加工的方法修復(fù)模具。七 龜裂及白化故障分析及排除方法：（1）件表面殘余應(yīng)力過(guò)大。殘余應(yīng)力過(guò)大是導(dǎo)致塑件表面龜裂的主要原因，在工藝操作中，應(yīng)按照減少塑件殘余應(yīng)力的要求來(lái)設(shè)定工藝參數(shù)，特別是在熔料及模具溫度較高，熔體流動(dòng)性能較好的情況下，應(yīng)盡量降低注射壓力，在排除龜裂故障時(shí)可參照排除裂紋及破裂故障的方法。 如果塑件表面已經(jīng)產(chǎn)生了龜裂，可以考慮采取退火的辦法予以消除，退火處理是以低于塑件熱變形溫度5度左右的溫度充分加熱塑件1小時(shí)左右，然后將其緩慢冷卻，最好是將產(chǎn)生龜裂的塑件成型后立即進(jìn)行退火處理，這有利于完全消除龜裂。然而，在大批量生產(chǎn)中采取退火的方法消除龜裂，實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度較大，一般不宜采用。 此外，由于龜裂的裂痕中留有殘余應(yīng)力，若將產(chǎn)生龜裂缺陷的塑件進(jìn)行噴涂加工時(shí)，涂料中的熔劑很容易使裂痕處溶裂并發(fā)展成為裂紋，在這種情況下，應(yīng)特別注意選用不會(huì)發(fā)生熔裂的涂料和稀釋劑。 （2）塑件表面受到集中外力的作用。外力作用是導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生白化的主要原因。多數(shù)情況下，產(chǎn)生白化的部位總是位于塑件的頂出部位。例如，塑件在脫模過(guò)程中，由于脫模不良，塑件表面承受的脫模力接近于樹脂的彈性極限時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)白化。 出現(xiàn)白化后，應(yīng)降低注射壓力，適當(dāng)增大脫模斜度，特別是在加強(qiáng)筋和凸臺(tái)附近應(yīng)防止倒角。脫模機(jī)構(gòu)的頂出裝置要設(shè)置在塑件壁厚處或適當(dāng)增加塑件頂出部位的厚度。 此外，應(yīng)提高型腔表面的光潔度，減小脫模陰力，必要時(shí)可使用少量脫模劑。 八 銀絲及斑紋 故障分析及排除方法：（1）熔料中含有易揮物。銀絲的常見(jiàn)形式是一些被拉長(zhǎng)的扁氣泡形成的針狀銀白色條紋，其主要種類有降解銀絲和水氣銀絲。 各種銀絲均產(chǎn)生于從流料前端析出的揮發(fā)物。例如，降解銀絲是熱塑性塑料受熱后發(fā)生部分降解，以及氣體分解時(shí)形成小氣泡分布在塑件表面上，這些小氣泡在塑件表面留下的痕跡一般排布成“V”形，“V”字的尖端背向澆口中心。又如水氣銀絲產(chǎn)生的主要原因是原料中水分含量過(guò)高，水分揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生的氣泡導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生銀絲，特別是聚酰胺和抗沖擊聚苯乙烯等高吸水性樹脂，如果熔料中的水分揮發(fā)產(chǎn)生的氣體不能完全排出時(shí)，就會(huì)在塑件表面形成水氣銀絲。排除銀絲故障應(yīng)從三個(gè)方面著手；首先，在原料選用及處理方面，對(duì)于降解銀絲，要盡量選用粒徑均勻的樹脂，篩除原料中的粉屑，減少再生料的用量，清除料筒中的殘存異料；對(duì)于水氣銀絲，必須按照樹脂的干燥要求，充分干燥原料。其次，在工藝操作方面，對(duì)于降解銀絲，應(yīng)降低料筒及噴嘴溫度，縮短熔料在料筒中的滯留時(shí)間，防止熔料局部過(guò)熱，也可降低螺桿轉(zhuǎn)速及前進(jìn)速度，縮短增壓時(shí)間；對(duì)于水氣銀絲，應(yīng)調(diào)高背壓，加大螺桿壓縮比，降低螺桿轉(zhuǎn)速或使用排氣型螺桿。三是在模具設(shè)計(jì)和操作方面，對(duì)于降解銀絲，應(yīng)加大澆口，主流道及分流道截面，擴(kuò)大冷料穴，改善模具的排氣條件，對(duì)于水氣銀絲，應(yīng)增加模具排氣孔或采用真空排氣裝置，盡量排清溶料中存留的氣體，并檢查模具冷卻水道是否滲漏，防止模具表面過(guò)冷結(jié)霜以及表面潮濕，如果模具的型表面有水分，塑件表面就會(huì)出現(xiàn)白色的銀絲痕跡。此外，注射過(guò)程中，脫模劑也會(huì)產(chǎn)生少量揮發(fā)氣體，應(yīng)盡量減少其用量，可通過(guò)提高模具型腔表面光潔度來(lái)減少脫模阻力。（2）熔料塑化不良。如果熔料在料筒中加熱不足，塑化不良時(shí)，未完全熔融的料粒暴露在塑件表面時(shí)即形成斑紋。這種形若云母片狀的暗斑，每片暗斑的面積接近于一顆料粒的大小。在透射光下觀察可見(jiàn)，斑紋處的透明度較差，有時(shí)可以明顯分辨出凸起狀的未熔透原料微粒。根據(jù)暗斑產(chǎn)生的原因，在排除這一故障時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高料筒溫度和延長(zhǎng)成型周期，盡量采用內(nèi)加熱式注料口或加大冷料穴及加長(zhǎng)流道。在條件可能的情況下，也可換用料筒長(zhǎng)徑比較大的注塑機(jī)，增強(qiáng)熔料的塑化。九 黑點(diǎn)及條紋故障分析及排除方法（1）熔料溫度太高。料溫太高會(huì)使熔料過(guò)熱分解，形成碳化物，為了避免熔料過(guò)熱分解，對(duì)于聚氯乙烯等熱敏性熱塑材料，必須嚴(yán)格控制料筒尾部溫度不能太高。當(dāng)發(fā)現(xiàn)塑件表面出現(xiàn)黑點(diǎn)及條紋后，應(yīng)立即檢查料筒的溫度控制器是否失控，并適當(dāng)降低料筒及模具溫度。但值得注意的是，如果料溫和模溫太低，同樣會(huì)使塑件表面產(chǎn)生光亮條紋。 （2）料筒間隙太大。如果螺桿與料筒的磨損間隙太大，會(huì)合熔料在料筒中滯留，導(dǎo)致滯留的熔料局部過(guò)熱分解產(chǎn)生黑點(diǎn)及條紋。對(duì)此，可先稍微降低料筒溫度，觀察故障能否排除。其次，應(yīng)檢查料筒，噴嘴及模具內(nèi)有無(wú)貯料死角并修磨光滑。 采取以上措施后，如果故障仍未排除，應(yīng)及時(shí)維修設(shè)備，調(diào)整螺桿與料筒的間隙。 （3）熔料與模壁磨擦過(guò)熱。如果注射速度太快，注射壓力太高，充模時(shí)熔料與型腔腔壁的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度太高，很容易產(chǎn)生磨擦過(guò)熱，使熔料分解產(chǎn)生黑點(diǎn)及知紋。對(duì)此，應(yīng)適當(dāng)降低注射速度和注射壓力。 （4）料筒及模具排氣不良。如果料筒或模具排氣不良，熔料內(nèi)殘留的氣體會(huì)由于絕熱壓縮而引起燃燒，使熔料過(guò)熱分解產(chǎn)生黑點(diǎn)及條紋。對(duì)此，可適當(dāng)降低注射速度，在原料粒徑和均勻度適宜的條件下，改進(jìn)料筒排氣口結(jié)構(gòu)。 對(duì)于模具部分的排氣不良，應(yīng)檢查澆口位置和排氣孔位置是否正確，選用澆口類型是否合適；清除模具內(nèi)粘附的防銹劑等易揮發(fā)的物質(zhì)；并減少脫模劑的用量。在不產(chǎn)生溢料飛邊的前提下，可適當(dāng)降低合模力，增加排氣間隙。此外，應(yīng)檢查料筒和頂針處有無(wú)滲油故障。 （5）積料焦化。當(dāng)噴嘴與模具主流道吻合不良時(shí)，澆口附近會(huì)產(chǎn)生積料焦化并隨流料注入型腔，在塑件表面形成黑點(diǎn)及條紋。對(duì)此，應(yīng)及時(shí)調(diào)整噴嘴與模具主流道的相對(duì)位置使其吻合良好。 此外，如果模具的熱流道設(shè)計(jì)或制作不良，熔料在流道內(nèi)流動(dòng)不暢滯留結(jié)焦，也會(huì)使塑件表面產(chǎn)生黑點(diǎn)及條紋。對(duì)此，應(yīng)提高熱流道的表面光度，降低流道的加熱溫度。 （6）原料不符合成型要求。如果原料中易揮發(fā)物含量太高，水敏性樹脂干燥不良，再生料用量太多，細(xì)粉料太多，原料著色不均，潤(rùn)滑劑品種選用不正確或使用超量，都會(huì)不同程度地導(dǎo)致塑件表面產(chǎn)生黑點(diǎn)及條紋。對(duì)此應(yīng)針對(duì)不同情況，采取相應(yīng)措施，分別排除。 十 翹曲變形 故障分析及排除方法（1）分子取向不均衡。熱塑性塑料的翹曲變形很大程度上取決于塑件徑向和切向收縮的差值，而這一差值是由分子取向產(chǎn)生的。通常，塑件在成型過(guò)程中，沿熔料流動(dòng)方向上的分子取向大于垂直流動(dòng)方向上的分子取向，這是由于充模時(shí)大部分聚合物分子沿著流動(dòng)方向排列造成的，充模結(jié)束后，被取向的分子形態(tài)總是力圖恢復(fù)原有的卷曲狀態(tài)，導(dǎo)致塑件在此方向上的長(zhǎng)度縮短。因此，塑件沿熔料流動(dòng)方向上的收縮也就大于垂直流動(dòng)方向上的收縮。由于在兩個(gè)垂直方向上的收縮不均衡，塑件必然產(chǎn)生翹曲變形。為了盡量減少由于分子取向差異產(chǎn)生的翹曲變形，應(yīng)創(chuàng)造條件減少流動(dòng)取向及緩和取向應(yīng)力的松馳，其中最為有效的方法是降低熔料溫度和模具溫度。在采用這一方法時(shí)，最好與塑件的熱處理結(jié)合起來(lái)，否則，減小分子取向差異的效果往往是暫時(shí)性的。因?yàn)榱蠝丶澳剌^低時(shí)，熔料冷卻很快，塑件內(nèi)會(huì)殘留大量的內(nèi)應(yīng)力，使塑件在今后使用過(guò)程中或環(huán)境溫度升高時(shí)仍舊出現(xiàn)翹曲變形。如果塑件脫模后立即進(jìn)行熱處理，將其置于較高溫度下保持一定時(shí)間再緩冷至室溫，即可大量消除塑件內(nèi)的取向應(yīng)力，熱處理的方法為；~43度溫水中任其緩慢冷卻。 （2）冷卻不當(dāng)。如果模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或模具溫度控制不當(dāng)，塑件冷卻不足，都會(huì)引起塑件翹曲變形。特別是當(dāng)塑件壁厚的厚薄差異較大時(shí)，由于塑件各部分的冷卻收縮不一致，塑件特別容易翹曲。因此，在設(shè)計(jì)塑件的形體結(jié)構(gòu)時(shí)，各部位的斷面厚度應(yīng)盡量一致。 此外，塑料件在模具內(nèi)必須保持足夠的冷卻定型時(shí)間。例如。硬質(zhì)聚氯乙烯的導(dǎo)熱系數(shù)較小，若其塑件的中心部位未完全冷卻就將其脫模，塑件中心部位的熱量傳到外部，就會(huì)使塑件軟化變形。 對(duì)于模具溫度的控制，應(yīng)根據(jù)成型件的結(jié)構(gòu)特征來(lái)確定陽(yáng)模與陰模，模芯與模壁，模壁與嵌件間的溫差，從而利用控制模具各部位冷卻收縮速度的差值來(lái)抵消取向收縮差，避免塑件按取向規(guī)律翹曲變形。對(duì)于形體結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱的塑件，模溫應(yīng)相應(yīng)保持一致，使塑件各部位的冷卻均衡。 值得注意是，在控制模芯與模壁的溫差時(shí)，如果模芯處的溫度較高，塑件脫模后就向模芯牽引的方向彎曲，例如，生產(chǎn)框形塑件時(shí)，若模芯溫度高于型腔側(cè)，塑件脫模后框邊就向內(nèi)側(cè)彎曲，特別是料溫較低時(shí)，由于熔料流動(dòng)方向的收縮較大，彎曲現(xiàn)象更為嚴(yán)重。還需注意的是，模芯部位很容易過(guò)熱，必須冷卻得當(dāng)，當(dāng)模芯處的溫度降不下來(lái)時(shí)，適當(dāng)提高型腔側(cè)的溫度也是一種輔助手段。 對(duì)于模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須注意將冷卻管道設(shè)置在溫度容易升高，熱量比較集中的部位，對(duì)于那些比較容易冷卻的部位，應(yīng)盡量進(jìn)行緩冷，使塑件各部位的冷卻均衡。通常，模具的型腔和型芯應(yīng)分別冷卻，冷卻孔與型腔的距離應(yīng)適中，不宜太遠(yuǎn)或太近，一般控制在15~25mm范圍內(nèi)；水孔的直徑應(yīng)大于8mm,冷卻小孔的深度不能太淺，水管及管接頭的內(nèi)徑應(yīng)與冷卻孔直徑相等，冷卻孔內(nèi)的水流狀態(tài)應(yīng)為紊流，~，~，否則壓力損失太大；冷卻水入口與出口處溫度的差值不能太大，特別是對(duì)于一模多腔的模具，溫差應(yīng)控制在2度以下。 （3）模具澆注系統(tǒng)不合理。模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)是影響塑件形位尺寸的重要因素，特別是模具澆口的設(shè)計(jì)涉及到熔料在模具