塑胶性能与注塑工艺

1、PE工程培训资料(之一)玩具产品常用塑料的性能及其啤塑工艺的了解 常用(热塑性)塑料主要有以下几种:1. 聚苯乙烯(PS)及改良性聚苯乙烯(HIPS) 等2. 丙烯晴-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)3. 聚甲醛(POM)4. 聚乙烯(PE)5. 聚丙烯(PP)6. 聚氯乙烯(PVC)7. 聚碳酸酯(PC)8. 聚酰胺(PA)9. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 各塑料的性能及啤塑工艺要求如下: 一. 聚苯乙烯(PS)及改良性聚苯乙烯(HIPS) 等 聚苯乙烯(PS或GPPS)即俗称之“硬胶”属非结晶性塑料,其主要性质如下:1. 透明、良好光泽、容易着色。2. 溶于有机溶剂 (丙醇、三氯乙烯等),

2、 便于喷油上色.3. 成型收缩率小 (0.4%左右), 尺寸稳定性好. 4. 质脆不耐冲击, 表面易擦花, 胶件包装要求高. 5. 耐酸性差: 遇酸、醇、油脂易应力开裂。 改良性聚苯乙烯即高抗冲击聚苯乙烯（HIPS）,即俗称之“不碎胶”,其主要性质如下:1. 在GPPS中加入适量(520%)丁二烯橡胶改性,从而改善了硬胶的抗冲击性能.2. 颜色:不透明之乳白或略显黄色.3. HIPS与GPPS根据需要可混合啤塑,GPPS成份越多制品表面亮泽越好,流动性能越好. 例如:组份比HIPS:GPPS=7:3或8:2,可保持足够强度及良好外观质量.4. 其它主要性质同GPPS. 其它聚苯乙烯改良性物主要

3、有:1. MBS聚甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物, 即透明ABS.主要性质：透明、韧性好、耐酸碱、流动性好、易于成型及着色、尺寸稳定。2. SBS苯乙烯与二烯聚合物即K料 (常见有KRO1, KRO3).主要性质：透明、较好弹性、方便成型。3. AS丙烯睛与苯乙烯聚合物, 即SAN料.主要性质：提高抗冲击力、耐腐蚀性较好、苯乙烯系中流动性最差.与其它同系塑料相容性不好. 聚苯乙烯的成型工艺了解1. GPPS成型温度范围大 (成型温度距降解温度较远), 加热流动及固化速度快, 故成型周期短.在能够流动充满型腔前提下, 料筒温度宜稍低.温度参数: 前料筒温度200, 喷嘴后料筒160左右.2.

4、 GPPS流动性好, 成型中不需要很高的啤塑压力 (70130Mpa), 压力太高.反而使半制件残留内应力增加-尤其在喷油后胶件易开裂. (注: 改良性聚苯乙烯类的流动性均稍差于GPPS). 3. 注射速度宜高些, 以减弱熔接痕 (夹水纹), 但因注射速度受注射压力影响大, 过高的速度可能会产生飞边 (披锋) 或出模时碎裂等.4. 适当背压：当啤机背压太低, 螺杆转动易卷入空气, 料微筒内料粒密度小, 塑化效果不好.5. 模温：3050.6. 聚苯乙烯因吸湿性小,一般成型前不需干燥,而改良性聚苯乙烯需干燥处理：温度6080;干燥时间2HRS.二. 丙烯晴丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)主要性质如

5、下:1. 三种组份的作用丙烯晴(A)-使制品表面较高硬度,提高耐磨性、耐热性。丁二烯(B)-加强柔顺性,保持材料韧性弹性及耐冲击强度.苯乙烯(S)-保持良好成型性(流动性、着色性)及保持材料刚性。(注：根据组份不同派生出多种规格牌号）。2. ABS具有良好电镀性能, 也是所有塑料中电镀性能最好的.3. 因组份中丁二烯的作用, ABS较GPPS抗冲击强度亦显著提高.4. ABS原料浅黄色不透明, 制品表面光泽度好.5. ABS收缩率小0.5%, 尺寸稳定性良好.6. 不耐有机溶剂, 如溶于酮、醛、酯及氯代烃而形成乳浊液 (ABS胶桨).7. 材料共混性能 (ABS+PVC)提高韧性、耐燃性、抗老

6、化能力。（ABS+PC）提高抗冲击强度、耐热性。 ABS的成型工艺了解1. 成型加工之前需充分干燥,使含水率0.1%.干燥条件:温度85;时间3HRS以上.2. ABS流动性较好,易产生啤塑披锋,注射压力在70100Mpa左右,不可太大.3. 料筒温度不宜超过250.温度参数：前料筒温180210.中料筒温170190.,后料筒温160180.过高温会引致橡胶成份分解反而使流动性降低.4. 模具温度4080.,外观要求较高的制品,模温取较高.5. 注射速度取中、低速为主;注射压力根据制件形状、壁厚,胶料品级选取,一般为80130Mpa.6. ABS内应力检验以制品浸入煤油中2分钟不出现裂纹为准

7、.三. 聚甲醛(POM) 聚甲醛俗称“赛钢”,属结晶性材料,主要性质如下：1. 聚甲醛为乳白色塑料, 有光泽.2. 具有良好综合力学性能, 硬度、刚性较高, 耐冲击性好且具有优良的耐磨性及自润滑性.3. 耐有机溶剂性能好, 性能稳定.4. 成型后尺寸比较稳定, 受温度环境影响较小. 聚甲醛的成型工艺了解1. 聚甲醛吸湿性小(吸水率0.5%,成型前一般不予干燥或短时干燥.2. 成型温度范围窄,热稳定性差, 250以上分解出甲醛单体(溶料颜色变暗).故单凭提高温度改善流动性有害且无效果.正常啤塑宜采用较低的料筒温度及较短的滞留时间而提高注射压力能改善熔料的流动性及制品表面质量(熔体流动性对剪切速率

8、较敏感).温度参数: 前料筒190210,中料筒180205,后料筒150175 压力参数: 注射压力100Mpa左右,背压0.5Mpa。3. 模具温度控制在80100为宜(一般运热油机).4. POM冷却收缩率很大(22.5%),易出现啤塑“缩水”,故必须用延长保压时间来补缩.四. 聚乙烯(PE) 聚乙烯(PE)俗称“花料”属结晶性塑料,其主要性质如下:1. 聚乙烯分高密度 (HDPE) 和低密度 (DDPE) 两种, 随着密度的增高, 透明度减弱.2. 聚乙烯为半透明粒子, 胶件外观呈乳白色.3. 聚乙烯其柔软性、抗冲击性、延伸性和耐磨性、低温韧性好。4. 常温下不溶于任何溶剂, 化学性能

9、稳定; 另一方面, PE难以粘结.5. 机械强度不高,热变形温度低,表面易划伤.6. 聚乙烯亦常用于吹塑制品. 聚乙烯的成型工艺了解1. 流动性好,成型温度范围宽,易于成型.2. 注射压力及保压压力不宜太高,避免啤件内残留大的应力而致变形及开裂.注射压力6070Mpa.3. 吸水性低,加工前可不必干燥处理.4. 提高料筒温度,外观质量好,但成型收缩率大(收缩率2.02.5%),料筒温度太低制品易变形(用点浇口成型更严重,采用多点浇口可改善翘曲).温度参数：前料筒温度200220,中料筒温度180190,后料筒温度160170.5. 前后模温度应保持一致(模温一般为2040为宜),冷却水通道不宜

10、距型腔表面太近,以免局部温差太大,使制品残留内应.提高模温,制品光泽好,但成型周期长.降低模温,制品柔软性好,透明度高,冲击强度高.模温太低,急冷引起制品变形或分子定向造成分层.总之,通过调整模温可调节制品的硬度及柔韧性. 6. 因质软,必要时可不用行位(滑块)而采用强行脱模方式. 五. 聚丙烯(PP) 聚丙烯(PP)俗称“百折胶”,属结晶性塑料.其主要性质如下:1. 呈半透明色,质轻(密度0.91),可浮于水中.2. 良好流动性及成型性,表面光泽,着色、外伤留痕优于PE。3. 高的分子量使得抗拉强度高及屈服强度（耐疲劳度）高。4. 化学稳定性高，不溶于有机溶剂，喷油、烫印及粘结困难。5. 耐

11、磨性优异，以及常温下耐冲击性好.6. 成型收缩率大（1.6%）,尺寸较不稳定,胶件易变形及缩水. 聚丙烯(PP)的成型工艺了解1. 聚丙烯的流动性好,较低的注塑压力就能充满型腔,压力太高,易发生飞边,但太低缩水会严重.注射压力一般为8090Mpa,保压压力取注塑压力的80%左右,宜取较长保压时间补缩.2. 适于快速注射,为改善排气不良,排气槽宜稍深取0.3mm.聚丙烯高结晶度,料筒温度较高:料筒温度参数: 前料筒200240,中料筒170220,后料筒160190.因其成型温度范围大,易成型实际上为减少披锋及缩水而采用较低温度. 3. 因材料收缩大,为准确控制胶件尺寸,应适当延长冷却时间.4.

12、 模温宜取低温(2040),模温太高使结晶度大,分子间作用强,制品刚性好,光泽度好,但柔软性、透明性差，缩水也明显.5. 背压以0.5Mpa为宜,干粉着色工艺应适当提高背压,以提高混炼效果.六. 聚氯乙烯(PVC) 聚氯乙烯(PVC)属非结晶塑料,原料透明.主要性质如下:1. 通过添加增塑剂使材料软硬度范围大.2. 难燃自熄, 热稳定性差.3. PVC溶于环已酮、四氢呋喃、二氯乙烷, 喷油用软胶开油水 (含环已酮).4. PVC溶胶塑料玩具上主要用于搪胶. 聚氯乙烯(PVC)的成型工艺了解1. 软PVC收缩率较大(1.02.5%),PVC极性分子易吸水份,成型前需经干燥,干燥温度:8595,时

13、间2HBS.2. 成型时料筒内长期多次受热,分解出氯乙烯单体及HCL(即降解),对模腔有腐蚀作用.所以应经常清洗模腔及机头内部死角.另外,模腔表面常镀硬铬或氮化处理以抗腐蚀.3. 软PVC中加入ABS,可提高韧性、硬度及机械强度。4. 因PVC成型加工温度接近分解温度,故应严格控制料筒温度,尽可能用偏低的成型温度,同时还应尽可能缩短成型周期,以减小溶料在料筒内的停留时间.料筒温度参数:前料筒160170,中料筒160165,后料筒140150.5. 针对易分解、流动性差，模具流道和浇口尽可能粗、短、厚，以减小压力损失及尽快充满型腔.注射压力90Mpa,宜采用高压低温注射,背压0.51.5Mpa

14、.PVC制品壁厚不宜太薄,应在1.5mm以上,否则料流充腔困难.6. 注射速度不宜太快,以免熔料经过浇口时剧烈磨擦使温度上升,容易产生缩水.7. 模具温度尽可能低(3045左右),以缩短成型周期及防止胶件出模时变形(必要时胶件需经定型模定型).8. 为阻止冷料堵塞浇口或流入模腔,应设计较大冷料穴积存冷料.七. 聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯(PC)俗称“防弹玻璃胶”,属非结晶性塑料.(实际为半结晶).其主要性质如下:1. 外观透明、刚硬带韧性.燃烧慢、离火后慢熄.2. PC料耐冲击性是塑料中最好的.3. 成型收缩率小(0.50.7%),成品精度高,尺寸稳定性高.4. 化学稳定性较好,但不耐碱、酮、

15、芳香烃等有机溶剂.5. 耐疲劳强度差,对缺口敏感,耐应力开裂性差. 聚碳酸酯(PC)的成型工艺了解1. PC在高温下即使对微量水分亦很敏感,故成型前应予充分干燥,使含水率降到0.0150.02%以下. 干燥条件:温度110120，时间812HRS.2. 流动性差,需用高压注塑,但注塑压力过高会使制品残留大内应力而易开裂.3. PC料粘度对温度很敏感,提高温度时,粘度有明显下降.啤塑温度参数：前料筒240260,中料筒260280,后料筒220230.料筒温度勿超过310,PC料成型提高后料筒温度对塑化有利,而一般塑料加工,料筒温度控制都是前高后低的原则.4. 模具设计要求较高:模具的设计尽可能

16、使流道粗而短,弯曲部位少;用圆形截面分流道;仔细研磨抛光流道等,总之是减小流动阻力以适合其高粘度塑料的填充.另外,熔料硬易损伤模具,型腔和型芯应经热处理淬火或经镀硬铬.5. 注塑速度太快,易出现熔体破裂现象,在浇口周围会有糊斑,制品表面毛糙等缺陷或因排气不良(困气)而使制品烧焦.6. 模温以控制在80100为宜,控制模温目的是减小模温及料温的差异,降低内应力.7. 成型后为减小内应力,可采用退火处理,退火温度：125135;退火时间2HRS,自然冷却到室温.八. 聚酰胺(PA) 聚酰胺(PA)俗称“尼龙”(NYLON),属结晶性塑料,有多品种,如尼龙6,尼龙66,尼龙1010等.其主要性质如下

17、:1. 尼龙具有优良的韧性,耐磨性、耐疲劳性、自润滑性和自熄性。2. 低温性能好,冲击强度高;并且很高抗拉强度,弹性好.3. 尼龙吸水性大,吸水后一定程度提高抗冲击强度,但其它强度下降(如拉伸、刚度).收缩率0.81.4%.4. 耐弱酸弱碱和一般溶剂,常温下可溶于苯酚(酚可作为粘合剂),亦可溶于浓甲酸及氯化钙的饱和甲醇溶液. 尼龙成型工艺了解1. 在注塑前需充分干燥.干燥温度8090;干燥时间24HRS.2. 尼龙料粘度低,流动性好,容易出现披锋(飞边),压力不宜过高,为6090Mpa.3. 随料筒温度变化,收缩率波动大.过高的料温易出现熔料变色、质脆、丝等;低于熔化温度的尼龙料很硬,会损坏模

18、具和螺杆.料筒温度一般220250,不宜超过300.4. 模温控制尼龙是结晶性塑料,制品受模温影响大,故对模温控制要求高.模温高：结晶度大,刚性,硬度耐磨性提高,变形小; 模温低：柔韧性好,伸长率高,收缩性小.模温控制范围：2090.5. 高速注射尼龙料熔点高,即凝固点高(快速定型,生产效率高),为顺利充模(使熔料降到熔点下凝固).必须采用高速注射,对薄壁制件或长流距件尤其如此,而制品壁较厚或发生溢边的情况下用慢速注射.高速充模致排气问题,应予留意.6. 退火处理与调温处理:退火处理：经退火可使结晶度增大，刚性提高，不易变形和开裂。退火条件：高于使用温度1020，时间按制件厚度不同，约1060

19、分钟。调湿处理：保持尺寸稳定，对提高韧性，改善内应力分布有好处。调湿条件：浸沸水或醋酸钾溶液.(醋酸钾：水=1.25：100,沸点121;时间216HRS.九. 聚甲基丙烯酸酯(PMMA) 聚甲基丙烯酸酯(PMMA)即有机玻璃,俗称“亚加力”(Acrylics),属非结晶性塑料.其主要性质如下:1. 透明度高,质轻不易变形,良好导光性.2. PMMA难着火,能缓慢燃烧.3. 不耐醇、酮强碱,能溶于芳香烃、氯化烃（三氯乙烷可做粘合剂）。4. 容易成型,尺寸稳定.5. 耐冲击性及表面硬度均稍差,容易擦花,故对包装要求较高. PMMA成型工艺了解1. 亚加力透明度高,啤塑缺陷如气泡、流纹、杂质、黑点

20、银丝等明显暴露,故成型难度高,制件合格率低.2. 原料充分干燥:干燥不充分会发生银丝,气泡现象.干燥条件：温度95100,时间6HRS,料层厚不超过30mm,且料斗应持续保温,避免重新吸潮.3. 流动性差,宜高压成型,注射压力:80100Mpa,保压压力为注射压力的80%左右,背压亦不宜太高.防止浇口流道的早期冷却,适当加长注射时间,需用足够压力补缩. 4. 注射速度注射速度对粘度影响很大,不能太快.注射速度太高会引进塑件气泡,烧焦,透明度差等.注射速度太低会使制品熔合线变粗.5. 料温流动性随料筒温度提高而增大,但在能够充满型腔的前提下,温度不宜太高,以减小变色,银丝等缺陷.温度参数：前料筒

21、200230,中料筒215235,后料筒140160.6. 模温高,制品透明度高,并减少熔结不良,尤其可减少制品内应力,且易充满型腔,模温一般7090.7. 模具的设计流道要简单、流畅,阔浇口有利成型.8. 减小内应力热处理温度7080(热风或热水缓冷、处理时间视制品壁厚而定,一般4HRS).9. 减少啤塑黑点:(1) 保证原料洁净(环境清洁);(2) 清洁模具(定期);(3) 机台清洁(清洁料筒前端、螺杆、喷嘴等)。10. 模面保持光洁,镀铬抗腐蚀.为不影响制件透明度、颜色,尽少用脱模剂,而宜增大模具出模斜度,方便脱模. (完) 备注:附页.1-塑料鉴别图 附页.2-常用塑料成型工艺参数表附

22、页.1 塑料鉴别图附页2常见热塑性塑料成型工艺参数 PE工程培训资料(之二) 塑料注塑成型原理及塑件常见质量问题的改善方法 注塑成型原理概述 注塑成型塑件常见质量问题的改善方法 第一部分 啤塑(注射)成型原理概述一. 成型过程的描述(1) 塑料原料粒经过注射机(啤机)料斗进入料筒;(2) 料粒在料筒中受热力及螺杆剪切力的塑化作用熔化成流态;(3) 流态熔胶在注射机螺杆推动下以较高压力和较快速度通过一个狭小喷嘴射入闭合的模具型腔内; (4) 经过模具的散热冷却(过程中施以保压等控制),熔体凝固硬化;(5) 开启模具,在顶出系统作用下,得到与模具型腔一致的胶件.总之,注射过程包括加料、塑化、注射、

23、保压、冷却和脱模等步骤。二. 成型前的准备工作1. 对原料粒的干燥处理胶粒高分子含亲水基因,易吸湿而使塑件产生银纹、夹水纹、气纹等缺陷.一般说来结晶性塑料(PE、PP、POM等)较非结晶塑料（PMMA、PC等）吸水性小.具体干燥要求参见有关工艺资料.2. 料筒的清洗更换新的塑料需在注射成型前清洗残存在料筒内的旧料,以保证性能.料筒清洁剂: 适用于温度在180280的各种热塑性塑料.3. 脱模剂的选用为帮助顺利脱模,生产上可用雾化脱模剂控制最佳作用量.三. 注塑机操作程序(1) 利用注射油缸液压活塞将螺杆向前推进,由螺杆端部将熔胶推出喷嘴,注射入模.(2) 注射模内充满塑料并在注射压力下固化.(

24、3) 螺杆旋转,在不断将料斗落下料粒 入料筒的同时,螺杆后退让料筒中的料在外热及剪切磨擦热下进行塑化.最后将塑化好的熔胶定量地输送并贮存到螺杆端部,等待下一轮注射.(4) 开模取出固化了的塑件,合模准备下一轮注射.以上(1)(2)(3)(4)是连续、周期性进行的。四. 注塑料工艺 注塑成型主要工艺参数:温度、压力、时间。 准确而稳定的注塑工艺是保证塑件品质的主要前提. 调整工艺条件时:按照压力时间温度顺序,不应同时变更两个或两个以上参数.1. 温度注塑成型工艺需控制的温度有:(1)料筒温度(2)喷嘴温度(3)模具温度,其中料筒温度和喷嘴温度主要影响塑化和流动;模具温度主要影响流动和冷却定型.a

25、. 料筒温度 一般自至后至前逐步升高,以使均匀塑化.b. 喷嘴温度 通常略低于料筒最高温度,以防止喷嘴发生“流涎”现象,但亦不能太低以防止早凝堵塞. c. 模具温度 模具温度的选择与塑料特性、制品结构、尺寸性能要求有关。2. 压力 注塑成型过程中需控制的压力有(1)注射压力(2)塑化压力(背压)a. 注射压力注射压力是指螺杆硕部对熔胶施加的压力.其作用是克服熔胶自料筒流向型腔的流动阻力,使溶胶具有一定的充模速度并对熔体进行压力实.注射压力的大小与塑料品种、注射机类型、制品结构及其它工艺参数有关。b. 塑化压力(背压)螺杆顶部熔胶在螺杆转动后退受到的压力,亦称背压.背压通过调节液压缸的溢流阀来调

26、节,增大背压,可以提高熔体温度,使温度均匀,但会减小塑化速率,延长成型周期,可能导致塑料降解.一般宜取低背压(0.5Mpa左右,不超过2MPa).3. 时间(成型周期) 充模时间 注射时间 保压时间成型周期 闭模冷却时间 总冷却时间 其他时间（开模、脱模等） 其中(1)注射时间和冷却时间是基本组成部分,注射时间和冷却时间的多少对塑件品质有决定性影响.(2)充模时间一般不长,不超过10S.(3)保压时间较长,与胶件壁厚相关,通常以塑件收缩最小取最佳保压时间.(4)冷却时间主要取决于制件的壁厚、模具温度、塑料热性能及结晶性能等.补充: 注射速度的控制 注射速度通过调节单位时间内向注射油缸供油多少来

27、实现. 1. 低速注射,需较高注射压力(因熔胶粘度、流动阻滞大的原因)a. 优点：流速平稳,剪切速度小,塑件内应力低,尺寸较稳定,亦有助于避免缩水凹陷.b. 缺点：充模时间延长,制件分层和出现熔缩痕(水纹)影响外观亦使机械强度大大降低.2. 高速注射a. 优点：快速充满型腔,料温和粘度下降小,可采用低的注射压力能改善制件光泽度、平滑度,改善夹水纹、缩水等现象.b. 缺点：“自由喷射”的湍流混入空气使有气纹,气泡(透明件明显);排气不顺而“困气”烧焦、泛黄,脱模困难;速度紊乱易使透明件不透明,增加了内应力胶件易变形翘曲等等.问 题 原 因 可 能 改 善 方 法填充不足(走料不齐) 成型工艺条件

28、不当 注塑机塑化能力不足 塑料流动性太差 多型腔模具各浇口不平衡,型腔排气不畅 冷料(料温太低) 冷模具/模温不均匀 注射速度不够 喂料不足 注塑机塑化容量小(注射量不够)飞边(披锋) 料温太高(胶料粘度低) 压力太高 喂料过量 分型面精度差或配合面不良(行位,滑配部位,镶块间隙,顶杆空隙等)模具缺陷(局部陷塌设计问题)锁模力不够 啤塑条件原因-对以下进行纠正 注射压力太低 注射时间太短 注射速度太慢 各型腔充填速度不等 与温度相关原因-对以下进行纠正 提高塑化筒温度(前炉、后炉、炉嘴) 提高模温 与模具有关原因-对以下进行纠正 浇道太小,太薄,太长(转角应圆弧过渡) 制件局部断面过薄 浇口太

29、小 喷嘴开口太小 浇口位置不恰当(不平衡) 浇口数量不够多 冷料穴太小,方向不对或根本无 模具排气不够开排气槽及必要时采用镶件逸气 机器原因-对以下进行纠正 料斗无料或料斗口部分,全部堵塞 对注射量来讲,机器塑化能力太弱 喂料控制设置太慢 生产周期过短,料温不及 温度计显示温度不真实,明高实低. 温度-对以下进行纠正 塑化筒温太高 喷嘴温度太高模温太高 啤塑-对以下进行纠正注射压力太高注射时间太长增压时间太长注射速度太快型腔内充填速率不等喂料设置过量 机器-调整 锁模力太小,换用大机锁模力不稳定拉杆变形不等 模具-纠正型腔、型芯不密封型腔、型芯未对准 第二部分 注塑成型常见问题及改善方法问题原

30、因可能改善方法飞边(披锋) 银纹 喷嘴、分流梭、塑化筒温度过高 塑料温度太高料斗中料温变化注射压力太高螺杆裹入空气（背压太低、转速过高） 模温太低 注射速度太快 注射速度 太慢 料粒中有水分 塑料质量差易分解 粗细料粒相混合(拌或掺有水口料太多 型腔、型芯带水分(冷凝、水路泄漏 气泡/气孔 模温不均匀 料粒中的水分 注射压力太低 注射速度太快 喂料不足 裹入空气 问 题 原 因 模板不平衡 型腔、型芯支撑不够 模具塌陷 外来物使模具合拢不良（导柱、导套） 排气不够,受压空气将分型胀开,料随空气溢出 多型腔模调整分流道,浇口尺寸 浇口安置在质量对称中心,避免偏向流动,单边受张力溢料 机器-啤塑条

31、件 首先降低喷嘴温度,随后降低塑化温度 料粒充分干燥,保持料温 降低注射压力 提高注射速度(使制件冷却凝硬化前得到高压密度在) 降低料筒后端温度 模具 提高模温 增加模具排气 平衡浇口及重新布置浇口 保持模温均匀/尽可能使壁厚均匀 检查运水是否泄漏 材料 检讨原料质量及控制回料加入量(多次回料易分解) 使用料粒应均匀 用较长掺混时间,增加润滑剂 原料中混入其它易分解塑料 检讨模具运水道 充分干燥料粒,避免成型时水汽及温度剧烈变化 调大压力,减慢注射速度 料温太高,调整 机器注射量不够;做需要的变动 改善型腔排气 设壁薄与壁厚的光滑过渡区 模温太低或不均匀;纠正 加宽浇口和流道并减小浇口区长度可

32、 能 改 善 方 法 缩水凹陷 收缩造成模内缺料;原因有: 厚壁、筋肋、凸缘等致壁厚不均匀 喂料不足 注射压力太低 螺杆进给时间太短 浇口不平衡、浇口太远 注射速度太短 料温太高 顶出件太热 开模时间变化 注射螺杆前无缓冲 螺杆前缓冲过 模具冷却不充分 原料收缩性太小(如PE、PP、POM) 材料关系 充分干燥原料粒 选用收缩率低的料 冷却条件 缩短模内冷却时间 在热水中冷却塑件 塑件在模内冷却时间过长,阻止从外侧向内侧的收缩 成型 喂料不足;改善 提高注射压力 增加背压,提高塑料密度 增加注射时间 提高注射速度 延长成型周期(增加保压、冷却时间) 提高机器塑化能力 温度 料温太高或太冷;调整

33、料筒温度 模温太高使材料不能快凝固 模温太低使充填不完全 模具上局部热点;改善运水冷却 模具 加大浇口(不可太大) 加大缩短浇道/注口,减小压力损失使料流顺畅 模具排气改善 均衡型腔充填速率浇口设在截面厚处,利补缩,必要时增加浇口(远离浇口外) 机器 料筒喷嘴孔太大或太小 螺杆磨损,注射保压时熔料漏流 增加加料量,保留一定缓冲区以发挥保压作用 减小加料量,减少缓冲垫的厚度使注射压力不过份损耗而发挥作用 流痕、熔接痕（夹水纹） 料温太低 模具中成型润滑剂，脱模剂未清除 熔接区离浇口太远 不能很快将空气从模具排出 塑件壁厚变化大 模温太低 压力不够 注射速度慢 裹入空气 成型改善 注射压力太低 注

34、射速度太慢 温度改善 塑化筒温度太低 喷嘴温度太低 模温太低 熔接区模温太低续表问 题 原 因可 能 改 善 方 法 流痕/熔解痕(夹水纹) 浇口太小引起溅射(考虑改善潜水浇 熔体温度不均匀 模具改善 排气不足；溶接区增加排气 浇道口系统太小；增加主、分流道尺寸 浇口系统太小；改善 浇口开口太小；改善 塑件在熔接区太薄；增厚 充填速率不等；使相等 喷嘴开口太小 浇口离熔接区太远；增添辅助浇口 开设扩张或疏通型腔排气通道 流痕/熔接痕(夹水纹) 翘曲(变形、弯曲、扭曲) 成型工艺条件不当 脱模力不均匀（顶件系统设计不良） 模具(腔)冷却不均匀 浇口设计不合理(多浇口设计不平衡) 顶出件太热(应在

35、模内充分冷却) 料温太高 塑件截面厚度变化大 浇口周围聚集过多料 翘曲(变形、弯曲、扭曲) 尺寸变化注射机控制不一致 成型条件不妥 塑件/模具设计差 材料变动 胶件开裂（脱模开裂） 成型期间胶料降解 塑件设计所突出的低机械强度 材料因素 嵌件与塑料膨胀系数不同 胶件开裂（脱模具开裂） 裂纹和龟裂 模温太低 脱模斜度或凹槽不恰当致脱模时顶出阻力太大 顶杆或顶板位置不当 保压时多余胶料进入模内 注射压力太高 l 壁厚太薄引起过早凝固;做需要变动l 型芯移位,使一侧壁厚太薄;做调整l 降低锁模力,方便排气 机器改善 对注射来说塑化能力不够预塑增加螺杆转速及增加背压 材料 材料污染;提纯 材料流动不良

36、;加润滑 干燥好原料;改善流动性 成型 延长成型周期 在不过度充填情况下提高注射压力 在不过度充埴情况下延长注射时间 在不过度充埴情况下延长注射增压时间 在保持最低限度充料量下减小螺杆转速和背压,降低料密度 降低料温(不可太低,否则高压致应力大亦变形 使充料量降低在最低水平 减缓顶件过程(慢速顶出) 成型后退火(热环境缓冷) 在夹具定型状态冷却(出模后) 在水中快速冷却 材料 使用快凝固的材料 结晶性塑料收缩率大,易产生应力变形 模具 制件厚度、质量分布相差大,贮存热量及冷却收缩不一致,尽可能改变设计结构 采用多浇口、侧浇口或薄膜浇口使各部分收缩率趋一致 保证型芯足够冷却,应低于型腔温度 为减

37、小翘曲,降低模温以增硬塑件外表面 为减小收缩,提高模温以增保压效果 制件薄厚过度区转角应光滑以使平衡收缩 流道尽可能短而粗,减小注射阻力和取向 顶针数量足,布置合理保证顶出平衡 改善排气,减小制件内压力不平衡 增加壁厚,及适当位置加设加强筋 调整模温,壁厚位强水冷,偏远薄壁位应提高温度,以使整体收缩均匀. 机器-纠正 换注射机需要重新调整工艺,不同机种成型工艺条件差别 螺杆转速、停止动作不稳定 单向阀故障、单向阀磨损 背压调节不均匀 热电偶、加热带、调温系统故障 塑化能力不足 成型-纠正 模温不均匀/模温太高收缩大 注射压力低;提高注射压力 充埴和保压时间不足 延长注射时间 延长注射增压时间

38、塑化料筒/喷嘴温度太高;降低温度 模具-纠正 引起塑件超差的不正确形态(如塑件壁厚相差悬殊 顶出时变形 不均匀充埴(浇口不均衡) 充模中断 错误的浇口/浇道尺寸 材料-纠正 批量间的变化 料粒尺寸不一 料粒含水量不一 成型改善 提高温度使充模顺畅 调塑化温度及喷嘴温度 太高温度料易降解 调整注射压力 升高压力使充模顺畅,降低粘度,过高压力,内应力大,易开裂 适当提高注射速度 延长注射时间 模温低;提高模温,减小分子取向;模温太高,难固化,脱模负压大 塑料在模具内散热不好,冷热差异致收缩差异 改善熔接痕所致低强度 螺杆转速太高,材料降解;调节并适当降低背压 施脱模剂帮助脱模. 型芯难脱落,提高型

39、腔温度,缩短冷却时间 型腔难脱模,降低型腔温度,延长冷却时间 此两顶视粘前后模情况不同 冷却时间太短,未充硬化,顶出时发白或开裂 模具改善 塑件设计过于单薄或镂空太多;更改 增添加强筋 (肋、凸缘) 提高强度 型腔型芯要有足够脱模斜度 型腔面足够光洁度,抛光方向应尽量与料流方向一致;必要时镀铬 调整好顶出设计及顶出动作;保证足够顶出面积,权威性杆数量及合理布置顶料分布 调整好流道和浇口设计;流道不宜太粗、太长、太粗糙;水口方向应减少成型时分子取向效应. 制件设计不良;带有易应力开裂尖角;缺口或厚度差异太大,需改善设计 模具排气不良,易形成夹水纹,使强度下降 尽可能不用金属嵌件;拉力应变易使胶件

40、开裂材料影响 材料被污染,清理 材料含水分;充分干燥 过多回料(水口料);限定水口料用量 低强度材料;改用高强度材料 机器改善 机器的材料塑化能力太低(塑化容量小,不充分);需优质出调整 塑化简阻碍使材料降解;做需要变动 检查开模动作,模具有否偏移 提高模温 重新修整模具 重新定位顶杆以实现均衡脱模力 减小喂料量 降低注射压力注：含较大残余应力龟裂制品喷油后,在溶剂作用下发生开裂. 透明件缺陷烁斑/银纹/裂纹塑料填充过程中沿拉应力的垂直方向产生应力集中点与聚合物性质结构有关l 消除污染(包括水分)l 降低料温,分段调节料筒温度l 增加注射压力l 增加或减小预塑背压,减小螺杆转速l 改善流道及型

41、腔的排气状况l 清理喷嘴、流道和浇口的可能堵塞l 缩短成型周期l 用退火方法消除银纹;对GPPS,78保持 15分钟或是50保持1小时;对PC料,160以上保持数分钟 气泡(真空泡) 塑料内部充满气体(参见“气泡/气孔) 脱模冷却过程中扩张出现料量不足或压力太低-低光洁度,表面光泽差 模面抛光不好 模温影响 熔料过早冷凝 塑料粒子本身性质决定(如ABS比HIPS亮光泽,丁二烯的哑光作用明显-波纹 熔体粘度大,料温低 模具温度低 注射量不足,保压时间不足 冷料穴太小 问 题 原 因l 提高注射能量;压力、速度、时间和料量,使充模丰满.l 增加料温使流动顺畅及降低料温减小收缩(视情形而调节).l

42、适当提高模温.特别是形成“真空泡”位的局部模温.l 将模具浇口开设在塑件壁厚部位,改善喷嘴、流道、浇口的流动情况.l 改善模腔排气l 缩短塑件在模内冷却时间,必要时将塑 件投于热水缓冷-改善模腔表面光洁度,最好热处理淬硬后研磨,再镀铬、抛光 检讨原料粒性质 增加料温,注射压力,注射速度 增加模温有利于光泽 改善浇口位置,使料流畅 增长模内冷却时间-提高料筒温度,特别是喷嘴温度 增加注射压力注射速度 提高模具温度 改善流道浇口尺寸,注意抛光喷嘴孔及流道改善模具排气情况,设置足够大的冷料穴 可 能 改 善 方 法 气泡(真空泡)-泛白/雾晕 空气中(包括水汽)污染 模温太低l 消除包括水汽在内污染

43、l 增高料温,分段调节料筒温度l 增加注射压力和预塑背压压力l 升高模具温度 颜色及光泽缺陷-表面暗色、光泽差 塑料原料性质(塑料或着色剂质量不好) 模腔光洁度不够(制造原因)或带 锈等 料温或模温偏低 料筒加热带混乱失调,局部过热或 渗入水口料(再生料)太多,料降解 注射压力过低、注射速度慢、注射时间不足导致塑件密实性差,影响光泽 厚 却不足,使表面退光 模具排气不顺畅,气体干扰充模 背压不够,塑料疏松并带有气体浇注系统有缺陷 检查原料情况及是否混入不纯物 对模具进一步改善(抛光等)并注意检查运水是否有泄漏等 升高料筒温度及适当提高模温 控制水口料加入量相应增大注射压力/增大注射速度及延长注

44、射时间和冷却时间厚壁塑件模具局部改善冷却并考虑塑件设计的改进对表面光泽差部分加排气槽或考虑用镶件等改善排气适当增大背压修改浇注系统如增大冷料穴,增大流道及抛光流道及浇口 着色不均 着色剂扩散不良 塑料或着色剂热稳定性差 结晶性塑料结晶度的差异 塑件造型或浇口形状的影响 注意干料混料应均匀 严格固定生产条件(工艺参数)特别是:料量、料温和生产周期 控制料温、模温、保证稳定的结晶情况PE工程培训资料(之三)本资料包括两部分: (一) 塑料制件结构的认识 (二) 啤塑生产模具常见问题及处理方法 第一部分 塑料制件结构的认识一. 制件结构方面在设计阶段应考虑的问题1. 确定分型面-即以制件最大轮廓直径

45、处设分型面,以分型面为界限设计脱模斜度.分型面形状越简单越好,除了考虑模具造价费用原因,复杂的分型面因加工精度影响易导致啤塑披锋等缺陷.2. 凹割处理 -从结构上改进应使模具制造简单,如尽可能采用碰穿位代替行位(滑位),这样也提高了动作 的可靠性.如(图一)所示,a)结构需侧抽芯(走行位),b)改进后可采用整体式凸/凹模结构.3. 制件的顶出- 制件顶出系统一般应在动模内(即后模且大部分是凸模),若预见制件粘前模,应采取措施改善,如增大前模出模斜度,加倒扣位强行令胶件留在后模等.顶针痕迹应设置在影响胶件外观位置,如要求较高,则需考虑其它顶出方式,如顶板顶出等.4. 浇口开设的位置-要顾及制件形

46、状,可能出现的熔接痕及批除水口对外观的影响.5. 模具镶件 -镶件界限线应可能设计成与塑件本体形成台阶,以减弱可能对外观的影响.6. 出模斜度 -为使制件顺利出模,内外壁应有足够脱模斜度,脱模斜度一般0.5°1.0°. 制品结构复杂,脱模斜度就应取大些.斜度取法:一般内孔以小端为准,斜度由扩大方向取得;而外形以大端为准,斜度由缩小方向取得(如图二所示)因为顶出系统设在后模,故应使胶个留在后模即要求制品内表面脱模斜度小于外表面脱模斜度,即图二中.当侧面(壁)不允许有脱模斜度的精密制件模具需采用侧面走滑块形式,将无斜度的面做在滑块上.7. 壁 厚 -模型的冷却时间是由最大壁厚决

47、定的,壁太厚会浪费料,增加成本及处长啤塑时间,另外也增加产生缩凸的倾向;壁太薄,啤塑易走料不到,及强度、刚度不够；壁厚薄不一,因固化冷却速度不同致收缩不均匀,而造成内应力导致胶件变形翘曲等等.8. 圆角连接 - 将内角做圆角连接,避免应力集中及提高强度,并能改善熔料的流动性.9. 消除尖角利边-针对玩具制品的安全标准要求,在设计阶段应改善避免胶件存在有可接触之尖角、利边等. 二. 针对不同侧重要求的结构形式(一) 注重外观的结构设计 从结构设计上应考虑重点避免缩水痕,其它如模具结构对制件外观的影响如分型线、镶拼线、浇口（冷料穴、垃圾位等）的痕迹。 改善缩水痕的结构设计 统一壁厚:通过设计工艺等

48、手段减薄特别厚的部位使壁厚均匀,壁厚变化不宜超过20%,参见图三、四。 把大的加强筋改变成几条的加强筋(见图五). 把厚壁改为加强筋支持的薄壁,加强筋处于受力方向位置(如图六). 制品表面越光亮,缩水痕越明显,哑光面有掩饰缩水痕作用.(二) 在结构上保证制件尺寸精度 影响塑料制品尺寸的主要因素:模具制造误差(占50%).成型条件变化(占30%).材料批量间及批量内误差(占20%). 1. 塑件上某些高精度尺寸不能靠模塑成型达到,如与金属轴配合的轴孔尺寸,应当用金属轴套以镶件形式嵌入胶件.(需注意设计上消除嵌件位应力的开裂). 2. 根据模具结构,制件的尺寸分为两类: )由模具零件直接决定的尺寸

49、.此类尺寸都在型腔或型芯的单方面,精度只受模具零件加工精度的影响. )由两个以上模具零件相对位置决定的尺寸.此类尺寸较难控制,如过分型面的尺寸受飞边(披锋)影响,圆筒形胶件壁厚受型芯与型腔同轴度的影响(偏心)等.(三) 在结构上确保制件强度 确保制件强度的原则: 勿使制件壁太薄. 去除尖角. 增加制件强度的措施: 设加强筋：加强筋能有效地达到增加制品的刚性和强度的目的,比单纯增加壁厚能有效利用材料、缩短啤塑成型周期,更具经济性.(参考图七).另外,大平面增设加强筋还有防止翘曲变形的作用.设置加强筋应注意:(a) 加强筋的高度不要超过壁厚的3倍;(b) 加强筋底部的宽度不能超过壁厚的2/3;(c) 加强筋上设计2°5°的出模斜度;(d) 两条筋间的距离不得小于两倍壁厚. 圆角连接：尖角处易开裂,原因是熔料在尖角处的流态急剧变化产生大的应力残留,除了镶拼型芯和分型面等模具结构的原因之外,结构上均应考虑采用圆角、圆