塑件缺陷分析

Concentricrecordgrooves流痕

FlowLine流痕(FlowLine)的定义:成型品表面的线状痕迹，此一痕迹显示了融胶流动的方向。RecordGroovesFlowfrontcoolsdownnearthewallCooleddownouterlayerimpedesdirectfrontalflowtothewallFlowfronttouchesmoldwallagain塑料1.流动性不佳 流长对壁厚比(FlowLengthtoThicknessRatio)大的型腔，须以易流塑料充填。如果塑料流动性不够好，融胶愈走愈慢，愈慢愈冷，射压和保压不足以将冷凝的表皮紧压在模面上，留下融胶在流动方向的缩痕。 材料厂商根据特定设计，可以提供专业的建议：以不产生溢料的原则下，选用最易流动的塑料。流痕

FlowLine塑料

2.采用成型润滑剂(MoldingLubricant)不当 一般润滑剂含量在1%以下。当流长对壁厚比大时，润滑剂含量须适度提高，以确保冷凝层紧贴在模面上，直到制品定型，流痕无由产生。 增加润滑剂含量，须和材料厂商议定后进行。流痕

FlowLine模具1.模温太低模温太低会使得料温下降太快，射压和保压不足以将冷凝的表皮紧压在模面上，留下融胶在流动方向的缩痕。提高模温，保持较高料温，射压和保压将冷凝层紧压在模面上，直到制品定型，流痕无由产生。模温可从材料厂商的建议值开始设定。每次调整的增量可为6°C

，射胶10次，成型情况稳定后，根据结果，决定是否进一步调整。流痕

FlowLine

模具

2.浇道(Sprue)、流道(Runner)或/和浇口(Gate)太小

浇道、流道或/和浇口太小，流阻提高，如果射压不足，融胶波前的推进会愈来愈慢，塑料会愈来愈冷，射压和保压不足以将冷凝的表皮紧压在模面上，留下融胶在流动方向的缩痕。 以CAE(如C-MOLD)在计算机上对不同的融胶传送系统(包括浇道、流道和浇口)的充填进行模拟分析，找出理想的浇道、流道和浇口的尺寸(包括长度和断面有关尺寸如直径等)，是可行之道。流痕

FlowLine3.排气(Venting)

不足 排气不良，会使得融胶充填受阻，融胶波前无法将冷凝的表皮紧压在模面上，留下融胶在流动方向的缩痕。 在每一段流道末端考虑排气，可以避免气体进入型腔。 型腔排气更不能轻忽。最好采用全周长排气。

CAE模拟融胶充填，可以帮我们很快的找到所有可能的最后充填处(LastFilledArea)，也就是须要加排气孔的地方。按图索骥，万无一失。模具流痕

FlowLine射出成型机1.射压和保压不足 射压和保压不足以将冷凝的表皮紧压在模面上，留下融胶在流动方向的缩痕。 提高射压和保压，冷凝层得以紧压在模面上，直到制品定型，流痕无由产生。

2.停留时间(ResidenceTime)不当 塑料在料管内停留时间太短，融胶温度低，即使勉强将型腔填满，保压时还是无法将塑料压实，留下融胶在流动方向的缩痕。 射料对料管料之比(Shot-to-BarrelRatio)，应在1/1.5和1/4之间。流痕

FlowLine射出成型机3.循环时间(CycleTime)不当 当循环时间太短时，塑料在料管内加温不及，融胶温度低，即使勉强将型腔填满，保压时还是无法将塑料压实，留下融胶在流动方向的缩痕。 循环时间须延长到塑料充分融化，融胶温度高到足以使得流动方向的缩痕无由产生为宜。流痕

FlowLine射出成型机4.料管温度太低 料管温度太低时，融胶温度偏低，射压和保压不足以将冷凝的表皮紧压在模面上，留下融胶在流动方向的缩痕。 提高料温，射压和保压将冷凝层紧压在模面上，直到制品定型，流痕无由产生。料温的设定可以参考材料厂商的建议。 料管分后、中、前、喷嘴(Rear,Center,FrontandNozzle)四区，从后往前的料温设定应逐步提高，每往前一区，增高6°C

。若有必要，有时将喷嘴区和/或前区的料温设定的和中区一样。流痕

FlowLine射出成型机5.喷嘴温度太低 塑料在料管内吸收加热带(HeatingBands)释放的热量以及螺杆转动引起塑料分子相对运动产生的磨擦热，温度逐渐升高。料管中的最后一个加热区为喷嘴，融胶到此应该达到理想的料温，但须适度加热，以保持最佳状态。如果喷嘴温度设定得不够高，因喷嘴和模具接触，带走的热太多，料温就会下降，射压和保压不足以将冷凝的表皮紧压在模面上，留下融胶在流动方向的缩痕。 提高喷嘴温度。一般将喷嘴区温度设定得比前区(FrontRegion)温度高6°C。流痕

FlowLineGlassfiberstreaks(clearvisibleweldline)熔接线(WeldLine)的定义:

融胶波前相遇时形成的线条熔接线WeldLine制品1.壁厚太薄或壁厚差异太大2.波前遇合角(MeetingAngle)太小 当波前遇合角小于135°时，形成熔接线(WeldLine)，大于135°时，形成融合线(MeldLine)。熔接线(WeldLine)较之融合线(MeldLine)，两边分子相互扩散得少，品质较差。当遇合角在120°到150°之间时，熔接线表面痕迹逐渐消失。遇合角的加大，可藉制品厚度调整、浇口位置和数目更改、流道位置和尺寸改变等达到目的。这都可借助CAE来作验证‧熔接线WeldLine模具浇道(Sprue)、流道(Runner)或/和浇口(Gate)位置不当或/和 太小或/和太长 浇道、流道或/和浇口位置不当时，熔接线会在外观或强度敏感处产生。浇道、流道或/和浇口太小或/和太长，流阻提高，如果射压不足，融胶波前形成熔接线时，温度已经降得太低，接合不良，线条明显。 浇口的长度一般小于1mm。长于此，易生问题。 浇口嵌块的使用，使得浇口尺寸较易修改。浇口从小开始试，增量以10%为原则。譬如0.50mm太小，下一次就试0.55mm。 以CAE在计算机上对不同的融胶传送系统(包括浇道、流道和浇口)的充填进行模拟分析，找出所有熔接线的位置及其质量，是帮助设计的有效工具。熔接线WeldLine模具2.模温太低 模温太低，融胶波前形成熔接线时，温度已经降得太低，接合不良，线条明显。 提高模温，可以改善熔接线质量。 模温可从材料厂商的建议值开始设定。每次调整的增量可为5°C，射胶10次，成型情况稳定后，根据结果，决定是否进一步调整。3.排气不良 熔接线收口处须加排气，若是排气不良，线条明显。有时可在熔接线收口处加一溢料井，以改善熔接线的质量。熔接线WeldLine射出成型机1.料管温度太低 料管温度太低时，融胶波前形成熔接线时，温度太低，接合不良，线条明显。 提高料温，使得融胶波前在形成熔接线时，温度适中，线条不明显。 熔接线形成时，相遇二波前温度的差异和各波前的温度，以及熔接线形成后压力的大小，决定了熔接线的质量。温度愈低、温差愈大(10°C以上)、压力愈小，质量愈差。CAE模拟，可以提供熔接线形成时，熔接线附近的温度分布，以及熔接线形成后的压力分布，是帮助判别熔接线好坏的有效工具。

熔接线WeldLine射出成型机2.背压不足 背压可以增加相对运动的融胶分子间的阻力和磨擦热。此一磨擦热帮助塑化和促进均匀混炼。 背压不足，会使融胶无法获得足够的热量。低温融胶波前形成的熔接线，由于接合不良，线条明显。 提高背压，可以改善熔接线质量。(材料厂商可以提供具体的建议。)

背压可从3Bar(50psi)开始，每次增加0.3Bar(5psi)，直到熔接线变得不明显为止。

CAE模拟，可以提供熔接线形成时，熔接线附近的温度分布，以及熔接线形成后的压力分布，是帮助判别熔接线好坏的有效工具。熔接线WeldLine模具1.模温太低模温太低，融胶波前形成熔接线时，温度已经降得太低，接合不良，线条明显。提高模温，可以改善熔接线质量。模温可从材料厂商的建议值开始设定。每次调整的增量可为5°C，射胶10次，成型情况稳定后，根据结果，决定是否进一步调整。2.排气不良

熔接线收口处须加排气，若是排气不良，线条明显。有时可在熔接线收口处加一溢料井，以改善熔接线的质量。熔接线WeldLine模具3.射压或射速过低 射压或射速过低，融胶波前形成熔接线时，温度已经降得太低，接合不良，线条明显。 增加射压或射速自然可以改善。 射压和射速是相关连的，同时增加二者并不恰当。因为进行调整前，并不清楚造成熔接线明显的原因是射压还是射速。应择一调整，观其后效，再决定下一步动作。 每次射压或射速调整的增量以10%为原则。每次调整后，大约要射胶10次才可达到稳定状态。

CAE模拟可以验证不同射压或射速的适切性。熔接线WeldLine材料

[Material]:PC-GF50原设计

[Original]更改设计

[Revised]更改浇口位置以重新定位熔接线WeldLinesCanBeRelocatedByChangingGateLocation典型对头熔接线伸张强度保留值TypicalButtWeldTensileStrengthRetentionValues熔接线冷料井WeldSlugWell对头熔接线

[Buttweld]熔接线冷料井[Weldslugwell]SinkmarksduetowallthicknessvariationsSinkmarksnearribs凹陷

SinkMark凹陷(SinkMark)的定义:成型品表面的局部塌陷(或呈酒窝状或呈沟壑状)制品1.肋(Rib)太厚肋厚时，肋和底板相遇处也厚，此处塑料集中，冷却时，周围的肋和板先行固化，此一肋、板交会处的中央仍然保持液态，后凝的塑料在先固化的塑料上收缩，对其周围塑料有吸入(Sucking-in)的作用。如果任何一处凝结层较为薄弱(一般就在和肋相对的模面处)，该处就有可能塌陷成凹陷。肋的厚度最好是底板厚度的50%，甚至可以更薄。CAE模拟，可以藉凹陷指数(SinkIndex)的预测，了解不同肋厚设计对凹陷的影响。凹陷

SinkMark气泡或/和凹陷的形成Voidor/andSinkMarkForming气泡

(Void)凹陷

(SinkMark)模具1.和肋相对的模面温度太高 和肋相对的模面温度若较其附近高(一般的确如此，因为附近融胶集中，热负荷大，模温居高不下)，该处凝结层薄，刚性不够，中央的融胶固化时，残余应力有可能将较薄的凝结层向内拉成凹陷。 和肋相对的模面须加强冷却，降低该处模温，使得凝结层较快形成，当凝结层较厚时，刚性较大，凹陷不易产生。

模温设定时可从材料厂商的建议值开始设定。每次调整的减量(或增量)可为6°C，射胶10次，成型情况稳定后，根据结果，决定是否进一步调整。

CAE可以藉凹陷指数(SinkIndex)的预测，了解不同冷却设计和模温对凹陷的影响。凹陷

SinkMark凹陷指数(原始设计)凹陷指数(修正设计)

模具

2.浇道(Sprue)、流道(Runner)或/和浇口(Gate)太小

浇道、流道或/和浇口太小，流阻提高，如果射压不足，型腔无法填实，融胶密度小，发生凹陷的机率大。

以CAE(如C-MOLD)在计算机上对不同的融胶传送系统(包括浇道、流道和浇口)的充填进行模拟分析，找出理想的浇道、流道和浇口的尺寸(包括长度和断面有关尺寸如直径等)，是可行之道。凹陷

SinkMark模具

3.

浇口(Gate)的数目或位置不当

无论浇口的数目或位置不当，都会使得流长(FlowLength)太长，流阻太大。如果射压不足，型腔无法填实，融胶密度小，发生凹陷的机率大。

以CAE在计算机上对不同的浇口设计进行模拟分析，找出浇口的最佳数目和位置是聪明的作法。凹陷

SinkMark射出成型机1.料管温度太高 料管温度太高时，融胶密度小，冷却时，贴近型腔表面的融胶先固化成凝结层(FrozenLayer)，塑料体积收缩，型腔中央的融胶密度更小，等到中央的融胶也逐渐固化时，型腔中央会空洞化，空洞的内壁满布张应力，如果凝结层的刚性不够，就会向内塌陷，形成凹陷。 降低料温，融胶密度大，发生凹陷的机率小。

CAE模拟分析的输出包括凹陷指数(SinkIndex)的分布，凹陷指数大者，发生凹陷的可能性大，CAE可以帮助选择凹陷可能最小的设计。凹陷

SinkMark

射出成型机2.

冷却时间不够 冷却时间不够，塑料凝结层不够厚，无法抵抗内部融胶固化收缩时产生的拉力，形成凹陷。 材料供货商可以针对不同的塑料和制品厚度，提供冷却时间的建议值。

CAE模拟可以根据不同的冷却时间预测不同的凹陷指数(SinkIndex)，当凹陷指数大于许容值时，应采用更长的冷却时间。凹陷

SinkMark射出成型机3.缓冲(Cushion)或/和保压不足 保压压力或保压时间不够，型腔内的塑料因为压力偏低或补充料不足而填压不实，密度小，发生凹陷的机率大。 缓冲变0时，螺杆到底，不再前移，融胶冷却、收缩时压力降低，螺杆却无法增压，造成保压不足，发生凹陷的机率大。 缓冲至少要有3mm才够。 保压压力要足够。保压时间至少2秒。

CAE模拟可以找出保压压力和保压时间的理想值，根据此值设定后，再作微调，是聪明的作法。凹陷

SinkMark

射出成型机4.止回阀(Non-ReturnValve)失灵

止回阀防止料管内螺杆前的融胶在射出阶段回流。 当螺杆推动定量的料前进时，如果止回阀磨损、破裂或座落不当，融胶可能滑过(slippast)螺杆前端、止回阀和料管之间的间隙产生回流，使得螺杆推到底(bottomout)，缓冲消失，发生凹陷的机率大。 将止回阀从螺杆前端移下，检查各接触面，若有焦胶(BurnedPlastics)在面上，用金属丝刷(WireBrush)清除；切忌使用喷灯(Torch)烧掉塑料，因为高热会软化阀金属，使其加速磨损。 如果在接触面上发现刻痕(Nicks)、裂缝(Cracks)或坑洞(Pits)，有此缺陷的零件应当更换。凹陷

SinkMark条纹

Streak条纹(Streak):热劣解条纹：

成型品表面延着流向形成的喷溅状线条分子链缩短产生银线(SilverStreak)，分子成块变质产生褐线(BrownStreak)。两者皆可称为燃烧条纹(BurnStreak)。塑料1.干燥时温度过高或/和停留时间过长。

模具1.浇口太小2.浇口或/和流道不顺畅3.型腔进水4.模温太低条纹

Streak射出成型机1.融胶温度太高2.射速太快3.螺杆转速太快，塑化时剪切速率太大4.停留时间过长条纹

StreakBurntstreaksduetoexcessiveresidencetimeintheplasticizingcylinderBurntstreaksduetoexcessiveresidencetimeintheplasticizingcylinder塑料停留时间可以下式计算：Resinresidencetimecanbecalculatedasbelow:1.4x使用塑料比重x料管料量x成形循环时间聚苯乙烯比重

x射料量1.4xsp.grav.,plasticxinjectioncap.Xmoldingcyclesp.grav.,PSxmoldedshotweight1.4是一乘数(一般在1和2之间)，它将螺杆内的塑料一并考虑。1.4isamultiplier(typicallybetween1and2)takingtheresininthescrewflightsintoaccount.塑料停留时间

ResinResidenceTime最短和最长停留时间

MinimumandMaximumResidenceTime最短和最长的停留时间应遵照材料厂商的建议。如果特定的指示无从获得，最短和最长的停留时间可以1.5和4分钟为准。Minimumandmaximumresidencetimesshouldfollowresinsupplier’srecommendationsorbetween1.5and4minutesifspecificguidelinesarenotfound.4型腔看台杯模

4Cav.StadiumCupMold材料Material 聚丙烯

PP射料量

ShotWeight 50g(4cav.)进浇

Gating 热浇道HotRunner流长

FlowLength 152mm壁厚

WallThickness 0.5mm流长/壁厚比

L/tRatio 304循环时间

Cycle 3.95sec.4型腔看台杯模

4Cav.StadiumCupMold震雄注塑机捷霸JM268MKIII-C的料管料量为795克，塑料停留时间为:TheinjectioncapacityofChenHsongmachineJETMASTERJM268MKIII-Cis795g,theresinresidencetimeis1.4x使用塑料比重x料管料量x成形循环时间聚苯乙烯比重

x射料量1.4xsp.grav.,plasticxinjectioncap.Xmoldingcyclesp.grav.,PSxmoldedshotweight=1.4x0.91x795x3.95

1.05x50=76.2(sec.)没有材料裂解的问题，因为76.2秒远小于4分钟。Nomaterialdegradationproblems,because76.2sec.ismuchlessthan4min.4型腔看台杯模

4Cav.StadiumCupMold要维持每3.95秒的射料量50克(PP)，至少须要14.6克/秒[50x(1.05/0.91)/3.95]的熔胶能力。当机器(震雄捷霸JM268MKIII-C)的熔胶能力是46克/秒时，塑料停留时间76.2秒虽然小于1.5分钟，但显然不会有问题。Inordertocontinuouslyinjectshotweightof50g.(PP)onceevery3.95sec.,aplasticizingcapacityof14.6g./sec.[50x(1.05/0.91)/3.95]isaminimumrequirement.Whentheplasticizingcapacityofthemachine(ChenHsongJETMASTERJM268MKIII-C)is46g./sec,itisobviouslynoproblemeventhematerialresidencetimeof76.2sec.islessthan1.5min.4型腔看台杯模

4Cav.StadiumCupMold4型腔看台杯模

4Cav.StadiumCupMold4型腔看台杯模

4Cav.StadiumCupMold4型腔看台杯模

4Cav.StadiumCupMold震雄捷霸JM268MKIII-C注塑机具备最大射胶压力147Mpa以及锁模力268公吨，对须要122MPa射胶压力以及251公吨锁模力的4型腔看台杯模子，足堪胜任。ChenHsongJETMASTERJM268MKIII-C,withmaximuminjectionpressureof147Mpaandclampingforceof268ton(m),isOKtoworkonthis4cavitystadiumcupmoldwhichneedsainjectionpressureof122MPaandaClampingforceof251ton(m).4型腔看台杯模

4Cav.StadiumCupMold是否能以0.1秒这么短的射出时间充模？以射胶速率而言，577克/秒[50x(1.05/0.91)/0.1]超过机器(震雄捷霸JM268III-C)的上限225克/秒。Canthismoldfilledatashortinjectiontimeof0.1second?Aninjectionrateof577g/sec.[50x(1.05/0.9)/0.1]exceedsthemachine(ChenHsongJETMASTERJM268III-C)limit225g/sec.4型腔看台杯模

4Cav.StadiumCupMold若以机器(震雄JM268III-C)射胶速率上限的九成；即203克/秒(225x90%)充模，按CAE模拟，须要的射胶压力和锁模力分别为127MPa和272公吨。后者超过机器的上限268公吨。Ifweuse90%ofthelimitofinjectionrate,e.g.simulation,requiredinjectionpressureandclampingforceare127MPaand272ton(m),respectively.Thelaterexceedsthemachine(ChenHsongJM268III-C)limit268ton(m).4型腔看台杯模

4Cav.StadiumCupMold翘曲(Warpage)的定义:制品顶出后不规则的尺寸变化翘曲

Warpage制品制品厚、薄差异太大薄的地方先冷，厚的地方后冷。厚薄差异大时，体积收缩率差异(VolumetricShrinkageDifference)大，残余应力大。当残余应力克服了零件的强度，就会产生翘曲。ShrinkageFixture或许可以治标，但不能治本，因为Fixture无法消除残余应力。当制品移至高温或其他恶劣环境下，残余应力会释放出来，翘曲还是有可能产生。治本之计是作好制品设计，使得制品厚度均一，冷却时体积收缩率差异小，残余应力小，翘曲自然小。CAE模拟，可以找出残余应力最小的制品设计。翘曲

Warpage厚薄不均4.1mm2.5mm1.3mm模具1.动、静模温差(TemperatureDifferencebetweenCoreandCavityMoldSurfaces)大动静模温差大，因冷却产生的残余应力对壁厚的中心面不对称，弯曲力矩(BendingMoment)大，容易翘曲。更改冷却设计，减少动、静模温差，可以减少翘曲。

CAE模拟，可以帮助找出动、静模温差最小的冷却设计。翘曲

Warpage模具2.模温太低模温太低，残余剪切应力大，又没有足够的时间将残余应力释放(StressRelease)，容易翘曲，甚至开裂。提高模温，可以减少开裂。模温可从材料厂商的建议值开始设定。每次调整的增量可为6°C，射胶10次，成型情况稳定后，根据结果，决定是否进一步调整。CAE模拟可以验证不同模温的适切性。翘曲

Warpage模具3.浇口(Gate)的数目或位置不当无论浇口的数目或位置不当，都会使得流长(FlowLength)

太长，流阻太大、相应的射压也须提高，塑料分子被拉伸(Stretch)、压挤(Squeeze)，机械应力(MechanicalStresses)强行加入，残余应力大，容易翘曲。浇口附近压力高，塑料体积收缩率小，最后充填(LastFill)处压力低，塑料体积收缩率大，流长太长时，上下游塑料体积收缩率差异大，残余应力大，容易翘曲。翘曲

Warpage模具参考材料厂商的建议，采用适当的流长对厚度比(FlowLengthtoThicknessRatio)。浇口位置的决定，要遵循充填均衡的原则；即各融胶波前到达型腔末端和形成熔合线的时间基本一致。充填应先厚后薄、先平后弯。进浇应让融胶遭遇立即的阻挡以避免喷流(Jetting)。这样可以降低残余应力，减少翘曲。以CAE在计算机上对不同的浇口设计进行模拟分析，找出浇口的最佳数目和位置是聪明的作法。翘曲

Warpage模具4.浇道(Sprue)、流道(Runner)或/和浇口(Gate)位置不当或/和太小或/和太长浇道、流道或/和浇口位置不当时，融合线会在强度敏感处产生，融合线本来就弱，应力又大，裂纹往往从融合线开始。浇道、流道或/和浇口太小或/和太长，流阻提高，射压也须相应提高，塑料分子被拉伸(Stretch)、压挤(Squeeze)，机械应力(MechanicalStresses)强行加入，残余应力大，容易翘曲，甚至开裂。以CAE(如C-MOLD)在计算机上对不同的融胶传送系统(包括浇道、流道、浇口和型腔)的充填、保压、冷却和收缩弯翘进行模拟分析，找出并选择翘曲(开裂可能)最小的设计是有效的作法。翘曲

Warpage

模具5.顶出不均顶出时制品尚热，顶出不直、不均、不一致，制品容易翘曲。检查顶出系统，并作必要的调整。适度润滑所有运动零件。大模具的顶出板(EjectorPlate)必须采用引导榇套(GuideBushing)，以免范本中央因自重下垂。翘曲

Warpage射出成型机4.保压压力或保压时间不当保压压力太高，不仅因补充料流动(CompensationFlow)

而冷凝入(Frozen-In)塑料的残余剪切应力(ShearStress)

高，而且塑料的压