模具问题点分析课件

常见为问题的原因分析及处理对策（二）

定义：

成型品表面产生凹陷的现象。这是体积收缩所致，通常见于肉厚部位。肋或凸出的背面。直接浇口肉厚不均的部分。

收缩下陷凹陷与真空泡同时发生之状况：成型品的中心部位肉较厚冷却较慢，外部冷，冷却快，此时内部（肉厚处）熔融塑料被外侧拉伸，中心部发后空隙实际为真空泡不易冷却的肉厚部发后于表面。（5）树脂温度高，模温高的场合如此，冷却速度慢，收缩完全而产品收缩下陷，因此最好降低树脂温度及模温。（6）横流到、进浇道口狭小场合横流到、进浇道口狭小的话，压力损失增大，树脂压降低，则压缩不完全。大部加大时加，浇口而横流道维持原状，但长的横流道压力损失是进浇口的数倍，因此不仅考虑进浇口对横流道也不可遗忘。太大的横流道将会浪费材料，因此不可随便加大。（7）有肉厚部与宽的補强肋的场合普通補强肋厚度需控制在壁厚的0.5~0.8倍以内，距离进浇口远的位置或容易造成收缩下陷问题的位置，尽量减小補强肋的肉厚。另外为缩小与周围的热收缩差，由周边部補强肋。有根部渐渐增加肉厚。（8）模具冷却不适当的场合

模具冷却不适当将使热收缩不均一，因此肉厚部与補强肋的根部肉厚的地方需要有足够的冷却。气泡（BUBBLES&VOIDS）定义：熔融塑料中有水份、挥发性气体于成型过程进入成型品内部而残留的空洞现象谓气泡（BUBBLES）成型品肉厚处溶池冷却过程中，由于体积收缩所产生的间隙谓之真空泡。气泡与真空泡之区分要领：成型品自模具中取出，成型品即呈现气泡者谓气泡。成型品自模具中取出，待一段时间再呈现气泡着谓之真空泡。收缩下陷造成的影响主要原因是因为压缩不完全，考虑采取下列对策：a.提高脂温、模温，加大横流道、进浇口，减少树脂的流动阻力，使模内树脂有足够的压缩。b.提高射出压力，使树脂有充分的压缩。c.延长射出压保持时间，以补足热收缩量，防止回（backfiow），使树脂有充分的压缩。d.提高射出速度，在树脂冷却固化以前可以达到充分压缩。e.制品中有急速的肉厚变化的话，则冷却速度不均一，易发生气泡。此时必须使肉厚变化圆滑些，并提高此部分的冷却效率。熔合线发生的原因如下所示：（1）成型品形状（模具构造）所致材料的流动方式。（2）熔合材料的流动性不良。（3）熔融材料合流处卷入空气，挥发物或脱模剂等物。

改变浇口位置，数目，将发生熔合线的位置移往他处，或在熔合线设置排气孔，迅速疏散此部分的空气及挥发物，或在熔合部附近设材料溢流池，将熔合线移至溢流池，事后再将其切除等皆是有效的处理对策。

熔合线不仅有碍成型品之外观，同时也不利于成型品强度。玻璃纤维等填充料的非强化塑料之熔合线部强度与其他部位相差无几。但玻璃纤维强化塑料（FRTP）的玻璃纤维在熔合部不融著，此部分的强度常低很多。

熔合线在射出成型中是不可避免的现象，通常表现于成型品的不连续部。熔融树脂在模具内分流后再度合流时，树脂温度降低，而产品无法完全融合，这是因树脂流动性的恶化，树脂温度过量下降及模具内树脂熔合部的排气不良造成。下图是熔合线的例子。

（1）树脂温与模具温低的场合树脂温度与模具温度低则树脂的流动性恶化，因此需提高树脂温度与模温，增强树脂的流动性，提高融合时的树脂温。（2）射出压低的场合射出压低则树脂的流动性恶化，因此需提高射出压力。（3）射出速度慢的场合射出速度慢则树脂的流入速度慢，而降低了融合时的温度，因此需增高射出速度，浇道浇口过小的场合要增大横浇道，进浇口。（4）浇道，浇口过小的场合浇道浇口过小则流动阻力增大，使流动性恶化，因此要增大横流道，进浇口。

（5）由进浇口到结合部的距离长的场合由进浇口到结合部距离长，则树脂温度大幅度降低，此时必须增加进浇口，变更位置。（6）排气不良的场合汇集于熔合部的空气、挥发物、水分、离模剂等影响树脂的融合，设置排气销、排气沟或利用顶出销排气，设置树脂的滞留区，并需清除模具干燥树脂。流痕（FLOWMARKS）定义：流痕（flowmark）是熔融材料流动的痕迹，以浇口为中心而呈现条纹模样。流痕是最初流入成型空间内的材料冷却过快，而与其后流入的材料间形成界线所致。为了防止流痕，可增高材料温度，改善材料流动性，调整射出速度。

残留于射出成型机喷嘴前端的冷料，若直接进入成型空间内，则会造成流痕，因此在主流道与分流道的汇合处或主流道与分流道的交接处设充分的滯料部，可有效地防止流痕的发生。同时，亦可增大交口尺寸来防止。（4）喷嘴过小的话，喷嘴部的聚合物温度易下降，在射出初期压入，或黏度增高，引起压力降低，发生波纹。（5）cushion量（射出后残留的熔融聚合物）少的话，聚合物停滞加热筒内的时间短，实际的聚合物温度比指示温度低。因而需增加cushion量，在加热筒内有充分的停滞时间升高聚合物温度。（6）无熔渣积存部，或虽有而过小时，也会填充低温聚合物，造成冷流痕。以进浇口为中心在表面上出现指纹状的格子模样，在树脂温低的高粘度动性不佳的树脂与模穴接触，是成半固态化状态被压入所以在与流动方向垂直的方向产生很多细的波纹的现象（1）树脂温度低的场合树脂温度低则黏度增高而发生流痕，如此需增高树脂温度。（2）模具温度低的场合模温低则夺走大量的树脂热，使树脂温度下降，黏度增高而发生流痕。（3）射出速度慢的场合射出速度慢，树脂温降低增大，黏度增高而发生流痕，则需提高射出速度。（4）进浇口部与薄肉部在必要冷却温度以上的场合进浇口部与薄肉部在必要冷却温度以上时，树脂温显著地降低，黏度增高则需调整冷却水路与肉厚。喷流痕（JETTINGMARKS）定义：

喷流痕是熔融塑料由浇口往成型空间（模穴）内射出时成纽带状固化，而在成型品表面成蛇形状态。使用侧状浇口的成型品，在材料流路中无滞料部或不充足时，容易产生喷流痕，原因是急速通过浇口的冷材料直接进入成型空间，然后接触成型空间而固化，接着被随后进入的热材料推流，而残留蛇形痕迹。

防止喷流痕的方法是在流到系统设置足够的滞料部，或增大浇口面积，增高模具温度，纺织材料快速固化，或改变浇口形状，采用重叠浇品或凸片浇口，或使从浇口进入成型空间的材料，一度碰撞成型空间内的销类或面壁，再者，可减慢材料的射出速度。破裂（CRACKING）与龟裂（CRAXING）定义：

成型品表面裂痕严重而明显者为破裂。成型品表面呈毛发状裂纹，制品尖锐凸角处长呈现此现象者谓之龟裂现象。裂纹为成型品的致命缺陷，主要原因如下：（1）脱模不良所致；（2）模子温度过低所致；（3）过度填充所致；（4）制品构造上的缺陷所致。a.为避免脱模不良所致的该毛病时母模各个部份要设充分的退模斜度，研磨模子表面，检讨顶出销的粗细、配置等，顶出时成型品各部分的脱模阻力要均匀。b.过度充填是施加过大的射出压力或材料计量过多，成型品内应力过大，脱模时造成裂纹，在此种状态，模子配件的变形也增大，更难脱模，肋常破裂，此时易低射出压力、低树脂温度、低模子温度，防止过度充填。c.浇口部常易残留过大的内部应力，此部分易脆化，特别是直接浇口的部分成为宛如过度充填的状态，易因内部应力而破裂，易以直接浇口为中心，发生放射状裂纹应力龟裂问题：ABS材料成型后数日收缩较多，不立刻发生龟裂，却在若干时间后才发生，应力龟裂的潜变期为21天左右。金属埋入嵌件之应力龟裂：塑料的膨胀系数为金属的数倍，成型后收缩发生应力造成该部位之龟裂，严重者破裂。配向所致的应力龟裂问题塑料的分子在拉伸状态下固化，即模具表面温度太冷时，分子配向容易发生，而配向所造成的应力会造成龟裂现象。银条（SLIVERSTERAKS）定义：银条是成型品表面或表面附近，沿材料流动方向，呈现银白色条纹。银条的发生大都是成型材料中的水分或挥发物或附着模具表面的水分等气化所致，射出成型时的螺杆卷入空气时也会发生银条。防止银条的对策是首先充分干燥成型材料，再者增高模具温度，降低材料温度，减慢射出速度，降低射出压力及升高螺杆背压等。原因：（1）塑料中含有水分或挥发物成分；（2）塑料在料管中滞留过久；（3）塑料在料管中异常升温，部分塑料分解；（4）模具排气沟堵塞或排气不良；（5）润滑剂或水分附着在模具表面；（6）粉碎料中含有细微颗粒过多；（7）异种塑料混入（8）螺杆卷入过多的空气没有排除；（9）针点或潜入使浇口因射速是太快，引起升温过高部分塑料分解；（10）模穴表面温度太低。对策：（1）射出容量,客诉化能力不强的场合初期射出的树脂因而气体的排出不完全而发生银条，此时，需采用力大的机械。（2）树脂滞留或过热的场合由于其体发生的气体量多，这些排出不完全而固话时会产生银条，因此需清除加热缸，并降低树脂温度。（3）射出压过高，射出速度过快的场合有急速的肉厚变化的话，流动中的压缩树脂极速地减压而膨胀，挥发分解气体与模穴接触后液化，因此需降低射出压、射出速度，并减小肉厚变化情况。（4）螺杆有空气卷入的场合储料桶的冷却充分，则储料桶内的温度低，与加热缸筒有温度差，则树脂经常擦伤螺杆，另外降低螺杆的转速，增高背压，原料受压缩则空气由储料桶侧拍出（5）树脂含水分，挥发物的场合有吸湿性的亚克力树脂、ABS树脂、AS树脂、聚醯胺树脂、聚碳酯等必须预先干燥。（6）模具温度低的场合树脂迅速固化则引起排气不完全，因此需提高模具温度（7）横流道、进浇口过小的场合因流动阻力增大，填充速度慢，树脂迅速固化，所以必须加大进浇口、横流道。（8）模具排气不良的场合模具排气不良的话，可以增设排气沟或排气销。（9）模具制品面有油或有水分、或附着脱模剂场合模具制品表面有油或水分或附着脱模剂时，因树脂热蒸发而气体状，随着树脂的冷却而液化，所以需清理模具，并限制脱模剂的使用烧焦（BURNMARKS）

一般所谓的烧焦，包括成型品表面因材料过热所致的变色及成型品的锐角部分、肋部的前端等材料焦黑的现象。烧焦是滞留成型空间内的空气在熔融材料进入时未能迅速排出，被压缩而显著升温，再将材料烧焦所致烧焦之有效防止对策是再易聚集空气的部位设置排气孔或利用顶出销，芯型销等的间隙，使残留空气急速排出。再者，可降低材料温度，降低射出速度及射出压力或加大浇口尺寸。原因：

烧焦现象是成型品最远离浇口的末端或结合部的熔融塑料排气不良引起压缩燃烧之残痕。烧焦若呈现与成型品表面分散者，是由于成型空间（模穴）内急速绝热压缩，局部发生燃烧而形成的。对策：（1）将低射出压力但应注意压力下降后射速随之减慢容易造成流痕及熔合线的产生。（2）采用多段射出，在成型过程末端分多段减速以利多余气体的排出。（3）采用真空泵抽取模穴内之空气，使模穴成真空状态而成型黑条（BLACKSTREAKS）黑条（BlackStreaks）指成型品有黑色条纹的现象，其发生的主要原因是成型材料的热分解所致，常见于热安定性不良的材料。有效防止黑条发生的对策是防止加热缸内的材料温度过高，减慢射出速度，加热缸内壁或螺杆若有伤痕或缺口，则附着于此部分的材料滞留而引起热分解，所以黏度高的材料或容易分解的材料要特别注意防止黑条的发生。原因：（1）塑料润滑剂不足时，严重发生摩擦热，并且因排气不良而引起燃烧。改善对策：添加适当的润滑剂，如果超过0.2%的剂量时润滑剂的可燃性挥发物反而令燃烧容易发生而产生黑条。（2）成型品小，料管尺寸太大，塑料滞留太久而分裂。改善对策：更换机台或更换较小的螺杆。（3）螺杆局部受损或逆流环间隙太大。改善对策：更换螺杆或逆流环（4）塑料异常升温，引起塑料局部分解。（5）螺杆塑粒咬入不良卷入过多空气表面光泽不良（LUSTERLESS）定义：成型品表面失去材料本来的光泽，形成乳白色双层膜，成为模糊状态等皆可成为表面光泽不良

成型品表面光泽不良，大都是由于模具表面状态所致，模具表面的研磨不良时，成型品表面当然得不到良好的光泽。但模具表面状态良好时，增高模具温度、材料温度可改良表面光泽。使用过多的离模剂或油脂性离模剂亦是表面光泽不良的原因。同时材料吸湿性或含有挥发物及异物混入污染亦是造成成型品表面光泽不良的原因之一。原因：

1.润滑物过多或挥发物含量过多时，塑料经过浇口，其压力下降而汽化，凝结于模穴表面，发生乳白色模糊状，润滑剂粒子过大时发生漂白条纹。2.表面云层状呈现时，由于塑料与墓穴面不密着接触所以表面无光泽。表面剥离（PELLING）成型品表面呈云母状薄层裂痕的现象。表面剥离的原因在不同材料的混入或成形性条件不当。例如一般用PS与ABS、PE与PP混用时，因彼此间无相容性，故造成表面玻璃。平常的剥离发生于换料不完全，混用粉碎的再生料时，弄错材料种类不相同时，材料温度太低时，流动材料的内部发生交界面，亦会造成剥离现象。机台上常见的异常处理模具拉伤、卡死的预防及处理方法一、图面检查注意事项：1.图面数量是否完整；2.公、母模仁尺寸是否有违加工常理；3.公母模平面组立图各部分组立后是否有干涉；4.各零件图上的结构是否可以改为更简单、更合理；5.模仁孔位是否与其它孔位干涉；6.顶针直径是否与顶针孔干涉；7.各相关尺寸是否对应合理；8.滑块退回行程是否足够；9.斜撑销长度是否足够，与其他机构有无干涉；10.模仁明细表，记录件请购，版次是否正确配件；11.确认是大水口模具，还是小水口模具；12.版次是否正确。二、模仁检查注意事项：1.成型面是否有断差，过切现象；2.外形尺寸及正角是否在（正负0.02mm）以内；3.各靠破面是否预留0.03~0.05mm余量；4.各插破面尺寸是否正确是否留有公差尺寸;5.需清角的部位是否清角；6.母模仁各R角弧线棱线是否清晰、顺畅；7.放电面粗度是否符合要求；8.公模各加强肋处放电是否粗糙是否有积碳，是否有倒扣，高低尺寸是否控制在公差范围内；9.各顶针孔、入子孔公差是否在（正负0.02mm）内；10.浇道进料，是否已抛光；11.模仁加工面粗度是否符合要求；12.抛光是否已达到标准要求；13.基准方向与模板相对应；14.模仁之螺丝孔攻牙是否到底；15.顶针是否做套料；16.水孔与螺丝孔顶针是否有贯穿；17.有无做排气；18.基准有无标示；19.进浇点是否达到要求；20.有无少做之工位。三、模座检查注意事项：1.模座请购时间；2.模座实到时间；3.各模板厚度尺寸是否正确；4.上固定板上的压板部位有无铣通。是否妨碍水路孔；5.母模板模穴深度、宽度、长度尺寸是否正确（基准）；6.公模板尺寸是否正确及其他尺寸是否正确；7.母模板剥料板与上固定板之间运动顺畅；8.剥料板是否有冷却水路；9.剥料板之拉料销孔的位置是否同一中心；10.相对基准一方尺寸是否与图面尺寸一致；11.开闭器孔有无倒角及抛光；12.水路是否畅通，O型环槽深是否合理；13.公母模穴底部平面度是否在公差范围内；14.辅助导柱有无攻牙；15.模穴侧壁面有无逃料（底部）；16.两模脚高度是否一致；17.公模板与顶出板的顶针孔有无偏位；18.浇口定位环有无错位；四、浇口、流道之检查注意事项：1.灌嘴内部是否顺畅光亮有无倒角、断差；2.分流道是否打光顺畅，有无倒勾，各转角处均须以圆弧过渡，进浇口与分流道连接是否顺畅，两者之直径不可相差太大，否则易拉断，浇口的放电花要清除干净不可有倒勾状，特别是潜伏式进浇口要注意；3.灌嘴外径与模仁孔直径是否一致；4.横流道与衬套最大直径是否合理；5.浇道转弯处是否足够，斜度是否够大；6.浇口抛光是否足够。五、斜销之检查注意事项：1.有无油槽；2.导向块有无干