注塑成型缺陷及解决方案

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注塑成型缺陷及解决方案

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教

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制作：杨胜迁 日期：2011年4月份

第一章 注塑成型缺陷及解决方法

第一节 欠注

一．名词解释

熔料进入型腔后没有充填完全，导致产品缺料叫做欠注或短射。如图所示。

二. 故障分析及排除方法： 图5-1 制品缺料示意图

1. 设备选型不当。在选用注塑设备时，注塑机的最大注射量必须大于塑件

重量。在验核时，注射总量（包括塑件、浇道及飞边）不能超出注射机塑化量的85%。

2. 供料不足，加料口底部可能有“架桥”现象。可适当增加射料杆注射行

程，增加供料量。

3. 原料流动性能太差。应设法改善模具浇注系统的滞流缺陷，如合理设置

浇道位置、扩大浇口、流道和注料口尺寸以及采用较大的喷嘴等。同时，可在原料配方中增加适量助剂，改善树脂的流动性能。

4. 润滑剂超量。应减少润滑剂用量及调整料筒与射料杆间隙，修复设备。

5. 冷料杂质阻塞流道。应将喷嘴拆卸清理或扩大模具冷料穴和流道的截面。

6. 浇注系统设计不合理。设计浇注系统时，要注意浇口平衡，各型腔内塑

件的重量要与浇口大小成正比，是各型腔能同时充满，浇口位置要选择在厚壁部位，也可采用分流道平衡布置的设计方案。若浇口或流道小、薄、长，熔料的压力在流动过程中沿程损失太大，流动受阻，容易产生填充不良。对此应扩大流道截面和浇口面积，必要时可采用多点进料的方法。 图5-2 流道过细而凝固

7. 模具排气不良。应检查有无冷料穴，或其位置是否正确，对于型腔较深

的模具，应在欠注部位增设排气沟槽或排气孔，在合理面上，可开设0.02-0.04mm，宽度为5-10mm的排气槽，排气孔应设置在型腔的最终充填处。使用水分及易挥发物含量超标的原料时也会产生大量气体，导致模具排气不良，此时应对原料进行干燥及清除易挥发物。此外，在模具系统的工艺操作方面，可通过提高模具温度，降低注射速度、减小浇注系统流动阻力，以及减小合模力，加大模具间隙等辅助措施改善排气不良。

图5-3 困气产生背压阻料

8. 模具温度太低。开机前必须将模具预热至工艺要求的温度。刚开机时，

应适当节制模具内冷却剂的通过量。若模具温度升不上去，应检查模具冷却系统设计是否合理。

9. 熔料温度太低。在适当的成型范围内，料温与充模长度接近于正比例关

系，低温熔料的流动性能下降，式的充模长度减短。应注意将料筒加热到仪表温度后还需恒温一段时间才能开机。如果为了防止熔料分解不得不采取低温注射时，可适当延长注射循环时间，克服欠注。

10. 喷嘴温度太低。在开模时应使喷嘴与模具分离。减少模温对喷嘴温度的

影响，使喷嘴处的温度保持在工艺要求的范围内。

11. 注射压力或保压不足。注射压力与充模长度接近于正比例关系，注射压

力太小，充模长度短，型腔充填不满。对此，可通过减慢射料杆前进速度，适当延长注射时间等办法来提高注射压力。

12. 注射速度太慢。注射速度与充模速度直接相关。如果注射速度太慢，熔

料充模缓慢，而低速流动的熔体很容易冷却，使其流动性能进一步下降产生欠注。对此，应适当提高注射速度。

13. 塑件结构设计不合理。当塑件厚度与长度不成比例，形体十分复杂且成

型面积很大时，熔体很容易在塑件薄壁部位的入口处流动受阻，使型腔很难充满。因此，在设计塑件的形体结构时，应注意塑件厚度与熔料极限充模长度有关。在注射成型时，塑件的厚度应采用1-3mm，大型塑件为3-6mm。通常，塑件厚度超过8mm或小于0.5mm都对注塑成型不利，设计时应避免采用这样的厚度。

图5-4 制件复杂或流路过长而凝固 第二节 飞边

一．名词解释

当塑料熔料被迫从分型面挤压出模具型腔产生薄片时便形成了飞边，薄片过

大时叫做披风。

图5-5 制品飞边示意图

二. 故障分析及排除方法：

1. 合模力不足。应检查增压器是否增压过量，同时应验核塑件投影面积与成

型压力的乘积是否超出了设备的合模力。成型压力为模具内的平均压力，常规情况下以40Mpa计算。如果计算结果为合模力小于乘积。则表明合模力不足或者注射定位压力太高。应降低注射压力或减小注料口截面积，也可缩短保压及增压时间，减小射料杆行程，或考虑减少型腔数及改用合模吨位大的注塑机。

2.料温太高。应适当降低料筒、喷嘴及模具温度，缩短注射周期。对于聚酰

胺等粘度较低的熔料，如果仅靠改变成型条件来解决溢料飞边缺陷是很困难的。应在适当降低料温的同时，尽量精密加工及研修模具，减小模具间隙。

3. 模具缺陷。模具缺陷时产生溢料飞边的主要原因。必须认真检查模具，应

重新验核分型面，使东模预定模对中，并检查分型面是否贴合，型腔及模具型芯部分的滑动件磨损间隙是否超差，分型面上有无粘附物或落入异物，模板间是否平行，有无弯曲变形，模板的开距有无按模具厚度调节到正确的位置，锁模块表面是否损伤，拉杆有无变形不均，排气槽孔是否太大太深。

4. 工艺条件控制不当。如果注射速度太快，注射时间过长，注射压力在模腔

中分布不均，充模速率不均衡，以及加料量过多，润滑剂使用过量都会导致移料飞边，操作时应针对具体情况采取相应的措施。

第三节 熔接痕

一．名词解释

在塑料熔料填充型腔时，如果两股或更多的熔料在相遇时前沿部分已经冷

却，使他们不能完全融合，便在汇合处产生线性凹槽，形成熔接痕。

二. 故障分析及排除方法： 图5-6 熔接痕形成示意图

1.料温太低。低温熔料的分流汇合性能较差，容易形成熔接痕。如果塑件的

内外表面在同一部位产生熔接细纹时，往往是由于料温太低引起的熔接不良。对此，可适当提高料筒及喷嘴的温度，或者延长注射周期，促使料温上升。同时，应节制模具内冷却剂的通过量，适当提高模具温度。一般情况下，塑件熔接痕处的强度较差，如果对模具中产生熔接痕的相应部位进行局部加热，提高成型件熔接部位的的局部温度，往往可以提高塑件熔接处的强度。如果由于特殊需要，必须采用低温成型工艺时，可适当提高注射速度及注射压力，从而改善熔料的汇合性能。也可在原料配方中适当增用少量润滑剂，提高熔料的流动性能。

2. 模具缺陷。应尽量采用分流少的浇口形式并合理选择浇口位置选择浇口

位置，尽量避免充模速率不一致及充模料流中断。在可能的条件下，应选用一点进胶。为了防止低温熔料注入模腔产生熔接痕，可在提高模具温度的同时，在模

具内设制冷料穴。

熔接痕

浇口位置

图5-7 改变浇口位置对熔接痕的影响

3. 模具排气不良。首先应检查模具排气孔是否被熔料的固化物或其它物体阻

塞，浇口处有无异物。如果阻塞物清除后仍出现炭化点，应在模具汇料点处增加排气孔，也可通过重新定位浇口，或适当降低合模力，增大排气间隙来加速汇料合流。在工艺操作方面，也可采取降低料温及模具温度，缩短高压注射时间，降低注射压力等辅助措施。

4. 脱模剂使用不当。在注塑成型中，一般只在螺纹等不易脱模的部位才均匀

地涂用少量脱模剂，原则上应尽量减少脱模剂的用量。

5. 塑件结构设计不合理。如果塑件壁厚设计的太薄或厚薄悬殊以及嵌件太

多，都会引起熔接不良。在设计塑件形体结构时，应确保塑件的最薄部位必须大于成型时允许的最小壁厚。此外，应尽量减少嵌件的使用且壁厚尽可能趋于一致。

熔接痕

图5-8 壁厚对熔接痕的影响

6．熔接角度太小。不同的塑料都有自己的极限熔接角度。两股料流汇合时如

果汇合角度小于极限熔接角度，就会出现熔接痕，如果大于极限熔接角度，熔接痕便消失。极限熔接角度值一般在135度左右。

7．其它原因。当使用的原料水分或易挥发物含量太高，模具中的油渍未清

除干净，模腔中有冷料或熔料内的纤维填料分布不良，模具冷却系统设计不合理，熔料固化太快，嵌件温度太低，喷嘴孔太小，注射机塑化能力不够，柱塞或注射机料筒中压力损失大，都会导致不同程度的熔接不良。对此，在操作过程中，应针对不同情况，分别采取原料预干燥，定期清理模具，改变模具冷却水道设计，控制冷却水的流量，提高嵌件温度，换用较大孔径的喷嘴，改用较大规格的注射

机等措施予以解决。

第四节 气穴

一．名词解释

在塑料熔料填充型腔时，多股熔料前沿包裹形成的空穴或者熔料填充末端由

于气体无法排出导致填充不完全叫气穴。

二. 故障分析及排除方法：图5-9 气穴形成示意图

1. 模具缺陷。浇口位置应设置在塑件的后壁处；直接浇口产生真空孔的现

象比较突出，应尽量避免选用，如果浇口形式无法改变的情况下，可通过延长保压时间，加大供料量，减小浇口锥度等方法进行调节；缩短和加宽细长狭窄的流道，消除流道中的贮气死角，排除模具排气不良的故障；塑件形体上应尽量避免有特厚部分或厚薄悬殊太大。

2. 成型条件控制不当。适当降低注射速度；可通过调节调节注射和保压时

间，改善冷却条件，控制加料量等方法一般情况下，应将熔料温度控制得略微低一些，模具温度控制得稍微高一些。

第五节 翘曲变形

一．名词解释

由于产品内部收缩不一致导致内应力不同引起变形。

图5-10 制品变形示意图

二. 故障分析及排除方法：

1. 分子取向不均衡。为了尽量减少由于分子取向差异产生的翘曲变形，应

创造条件减少流动取向及缓和取向应力的松弛，最有效的方法是降低熔料温度和模具温度，在采用这一方法时，最好与塑件的热处理结合起来，否则，减小分子

取向差异的效果往往是短暂的。热处理的方法是：塑件脱模后将其置于较高温度下保持一定时间再缓冷至室温，即可大量消除塑件内的取向应力。

2. 冷却不当。设计塑件结构时，各部位的断面厚度应尽量一致。塑件在模

具内必须保持足够的冷却定型时间。对于模具冷却系统的设计，必须注意将冷却管道设置在温度容易升高、热量比较集中的部位，对于那些比较冷却的部位，应尽量进行缓冷，是塑件各部分的冷却均衡。

产品向高温部分收缩

产品向高温部分收缩

图5-11 制品随模温变化图

3. 模具浇注系统设计不合理。在确定浇口位置时，不要使熔料直接冲击型

芯，应使型芯两侧受力均匀；对于面积较大的矩形扁平塑件，当采用分子取向及收缩大的树脂原料时，应采用薄膜式浇口或多点式浇口，尽量不要采用恻浇口；对于环型浇塑件，应采用盘型浇口或轮辐式浇口，尽量不要采用恻浇口或针浇口；对于壳型塑件，应采用直浇口，尽量不要采用恻浇口。

4. 模具脱模及排气系统设计不合理。在模具设计方面，应合理设计脱模斜度，

顶杆位置和数量，提高模具的强度和定位精度；对于中小型模具，可根据翘曲规律来设计和制作反翘模具。在模具操作方面，应适当减慢顶出速度或顶出行程。

5. 工艺操作不当。应针对具体情况，分别调整对应的工艺参数。

第六节 缩痕

一．名词解释

产品壁厚不均匀引起表面收缩不均匀从而产生缩痕。

图5-12 缩痕示意图

二. 故障分析及排除方法：

1. 成型条件控制不当。适当提高注射压力及注射速度，增加溶料的压缩密度，

延长注射和保压时间，补偿熔体的收缩，增加注射缓冲量。但保压不能太高，否则会引起凸痕。如果凹陷和缩痕发生在浇口附近时，可以通过延长保压时间来解决；当塑件在壁厚处产生凹陷时，应适当延长塑件在模内的冷却时间；如果嵌件周围由于熔体局部收缩引起凹陷及缩痕，这主要是由于嵌件的温度太低造成的，应设法提高嵌件的温度；如果由于供料不足引起塑件表面凹陷，应增加供料量。此外，塑件在模内的冷却必须充分。

2. 模具缺陷。结合具体情况，适当扩大浇口及流道截面，浇口位置尽量设

置在对称处，进料口应设置在塑件厚壁的部位。如果凹陷和缩痕发生在远离浇口处，一般是由于模具结构中某一部位熔料流动不畅，妨碍压力传递。对此，应适当扩大模具浇注系统的结构尺寸，最好让流道延伸到产生凹陷的部位。对于壁厚塑件，应优先采用翼式浇口。

3. 原料不符合成型要求。对于表面要求比较高的塑件，应尽量采用低收缩率

的树脂，也可在原料中增加适量润滑剂。

4. 塑件形体结构设计不合理。设计塑件形体结构时，壁厚应尽量一致。若塑

件的壁厚差异较大，可通过调整浇注系统的结构参数或改变壁厚分布来解决。

图5-13 改变壁厚减小缩痕

第七节 流痕

一．名词解释

成型制品表面的线状痕迹，此痕迹显示了熔料流动的方向。

图5-14 流痕示意图

二. 故障分析及排除方法：

1. 熔料流动不良导致塑件表面产生以浇口为中心的年轮状波流痕。可分别采

取提高模具及喷嘴温度，提高注射速率和充模速度，增加注射压力及保压和增压时间。也可在浇口处设置加热器增加浇口部位的局部温度。还可适当扩大浇口及流道面积，而浇口和流道截面最好采用圆形，这种截面能够获得最佳充模。但是如果在塑件的薄弱区域设置浇口，应采用正方形截面。此外，注料口底部及分流道端部应设置较大的冷料穴，料温对熔料流动性能影响越大，越要注意冷料穴尺寸的大小，冷料穴的位置必须设置在熔料沿注料口流动方向的端部。

图5-15 流痕形成示意图

2. 熔料在流道中流动不畅导致塑件表面产生螺旋状波流痕。当熔料从流道

狭小的截面流入较大截面的型腔或模具流道狭窄、光洁度很差时，料流很容易形成湍流，导致塑件表面形成螺旋状波流恨。对此，可适当降低注射速度或对注射速度采取慢、快、慢分级控制。模具的浇口应设置在厚壁部位或直接在壁侧设置浇口，浇口形式最好采用柄式、扇形或膜片式。也可适当扩大流道及浇口截面，减小料流阻力。

3. 挥发性气体导致塑件表面产生云雾状波流痕。当采用ABS或其它共聚型

树脂原料时，若加工温度较高，树脂及润滑剂产生的挥发性气体会使塑件表面产生云雾状波流痕。对此，应适当降低模具及机筒温度，改善模具的排气条件，降低料温及充模速率，适当扩大浇口截面，还应考虑更换润滑剂品种或减少其用量。

第八节 条纹

一．名词解释

成型制品表面沿着流动方向形成的喷溅状线条，也叫银丝或水花。

5-16 条纹示意图

二. 故障分析及排除方法：

1.熔料塑化不良。适当提高料筒温度和延长成型周期，尽量采用内加热式

注料口或加大冷料井及加长流道。

2．熔料中含有易挥发物。主要种类有降解银丝和水气银丝。原材料选用及

处理：对于降解银丝，尽量选用粒径均匀的树脂；对于水气银丝，必须充分干燥原料。工艺操作：对于降解银丝，应降低料筒及喷嘴温度，缩短熔料在料筒中的滞留时间，也可降低螺杆转速及前进速度，缩短增压时间；对于水气银丝，应调高背压，降低螺杆转速。模具设计和操作：对于降解银丝，应加大浇口、主流道及分流道截面，扩大冷料井，改善模具的排气条件；对于水气银丝，应增加模具排气孔或采用真空排气装置，并检查模具冷却水道是否渗漏，防止模具表面过冷结霜及表面潮湿。

第九节 裂纹

一．名词解释

成型制品表面开裂形成裂缝叫做裂纹。

图5-17 裂缝示意图

二. 故障分析及排除方法：

1. 残余应力太高。在模具设计和制作方面，可以采用压力损失最小，而且可

以承受较高注射压力的直接浇口，可将正向浇口改为多个针形点浇口或侧浇口，并减小浇口直径。设计侧浇口时，可采用成型后可将破裂部分除去的凸片式浇口。在工艺操作方面，通过降低注射压力来减少残余应力是一种最简便的方法，因为注射压力与残余应力呈正比例关系。应适当提高料筒及模具温度，减小熔料与模具的温度，控制模内型胚的冷却时间和速度，使取向分子连有较长的恢复时间。

图5-18 残余应力示意图

2. 外力导致残余应力集中。一般情况下，这类故障总是发生在顶杆的周围。

出现这类故障后，应认真检查和校调顶出装置，顶杆应设置在脱模阻力最大部位，如凸台、加强筋等处。如果设置的顶杆数由于推顶面积受到条件限制不可能扩大时，可采用小面积多顶杆的方法。如果模具型腔脱模斜度不够，塑件表面也会出现擦伤形成褶皱花纹。

3．成型原料与金属嵌件的热膨胀系数存在差异。对于金属嵌件应进行预热，

特别是当塑件表面的裂纹发生在刚开机时，大部分是由于嵌件温度太低造成的。另外，在嵌件材质的选用方面，应尽量采用线膨胀系数接近树脂特性的材料。在选用成型原料时，也应尽可能采用高分子量的树脂，如果必须使用低分子量的成型原料时，嵌件周围的塑料厚度应设计的厚一些。

4. 原料选用不当或不纯净。实践表明，低粘度疏松型树脂不容易产生裂纹。

因此，在生产过程中，应结合具体情况选择合适的成型原料。在操作过程中，要特别注意不要把聚乙烯和聚丙烯等树脂混在一起使用，这样很容易产生裂纹。在成型过程中，脱模剂对于熔料来说也是一种异物，如用量不当也会引起裂纹，应尽量减少其用量。

5. 塑件结构设计不良。塑件形体结构中的尖角及缺口处最容易产生应力集

中，导致塑件表面产生裂纹及破裂。因此，塑件形体结构中的外角及内角都应尽可能采用最大半径做成圆弧。试验表明，最佳过度圆弧半径为圆弧半径与转角处壁厚的比值为1:1.7。

图5-19 制品设计不合理导致变形

6. 模具上的裂纹复映到塑件表面上。在注射成型过程中，由于模具受到注射

压力反复的作用，型腔中具有锐角的棱边部位会产生疲劳裂纹，尤其在冷却孔附近特别容易产生裂纹。当模具型腔表面上的裂纹复映到塑件表面上时，塑件表面上的裂纹总是以同一形状在同一部位连续出现。出现这种裂纹时，应立即检查裂纹对应的形腔表面有无相同的裂纹。如果是由于复映作用产生裂纹，

应以机械加

工的方法修复模具。