塑膠普通射出成型專業技術研習前言射出成型工廠內發生的不良可分為兩方面來考慮射出成型不良實例分析診斷與防止要訣技術射出成型品質三大要求：噴流痕、澆口模糊、澆口須狀、顫紋、皺紋等。內應力取向蠕變性結晶度關聯模具關聯周圍環境關聯材料關聯成型條件飛邊、缺料流痕熔合線銀條燒焦外觀一般特性耐熱性機械特性回火處理成型后吸濕性成型品的物性尺寸誤差原因模具構造因素成型收縮率尺寸公差尺寸精度射出成型品質要求 噴流痕、澆口模糊、澆口須狀、顫紋、皺紋等。內應力取向蠕變性結晶度關聯模具關聯周圍環境關聯材料關聯成型條件飛邊、缺料流痕熔合線銀條燒焦外觀一般特性耐熱性機械特性回火處理成型后吸濕性成型品的物性尺寸誤差原因模具構造因素成型收縮率尺寸公差尺寸精度射出成型品質要求影響成型品質影響成型品質五大要因射出速度射出壓力料管溫度模溫冷卻時間一次保壓背壓螺桿轉速射膠速度變化澆口大小澆口位置澆口數目冷卻均勻度模具精度模具磨損熔融溫度變形溫度分解溫度干燥溫度干燥時間流動指數熱安全性吸濕性冷凍機射出速度射出壓力料管溫度模溫冷卻時間一次保壓背壓螺桿轉速射膠速度變化澆口大小澆口位置澆口數目冷卻均勻度模具精度模具磨損熔融溫度變形溫度分解溫度干燥溫度干燥時間流動指數熱安全性吸濕性冷凍機除濕干燥機烘干機模溫控制機吸料機熔膠能力最高射壓螺桿磨損逆流圈磨損電磁閥漏油油溫過高水垢產生射膠不穩定射出成型條件因素模具因素成型材料因素成型周邊設備因素射出機能力、精度因素成型過程中不良現象發生的種類：材料的混合烘干過程污染物呈現：黑點現象料筒中熔化：銀條、黑條、脆化、色澤不均、變色（色差）、充填不足、燒焦 等現象充填工程：熔合線、（結合線）、流痕、噴流、取向剝離、偏肉翹曲、飛邊等 現象壓縮工程（保壓）：孔隙、光澤、凹陷、破裂等現象冷卻工程：翹曲、扭曲、脫模困難等現象頂出工程：破裂、白化、變形等現象射出成型常見不良現象：1.充填不足（短射）shortshoots,2.毛邊flash/burr3.收縮下陷shrinkage/sinkmarks4.流紋（流痕）flowmarks5.銀痕silverstreaks6.表面光澤不良lusterless7.結合線weldlines8.氣泡voids/bubbles9.黑條blackstreaks10.破裂crazing/cracking11.翹曲、扭曲wraping/torsion12.脫模不良partsticking13.脆弱brittleness14.剝離cleavage15.燒焦burnmarks16.白化blushing17.黑點blackpoints以上不良現象是射出成型品中常見者，當然還有許多不良現象，無法一一列舉，各種不良現象再多，但總離不開1.成型機的設定條件2.模具設計、制作3.材料特性這三部分的范圍，所以應在這范圍內詳加分析、判斷，以作改善對策，不可任意下結論而馬上修改模具，否則，一旦不是模具的問題，而想再將模具恢復原狀是相當困難的事情個，有關技術應三思而行！射出成型不良的分析及措施充填不足shortshoots定義：是熔融塑料末完全流遍成型空間（模穴）的各角落的現象。原因與對策：成型品與射出機匹配不當，可塑化能力或射出量不足改善對策：需要更換適當機臺，射出成型品含流道重量以上不超過射出機最大射出量的80％為限。噴嘴射出口徑太小，冷料阻塞。改善對策：加大噴嘴射出口徑尺寸。流道設計不良時，塑料流動阻力大。改善對策：修改流道尺寸以符合實際需要。塑料熔化不均勻，造成射出壓力降過大所致。改善對策：適當的調整背壓與螺桿轉速，使塑料混煉均勻。流道中冷料井預留不足或不當冷料頭進入成型品而阻礙塑料的正常流動。改善對策：增加冷料井儲存空間或采用多段射出移開冷料頭使塑料充填順暢。模具溫度太冷，塑料在某一特定壓力下流動困難。改善對策：斟酌生產上實際需要，提高模具溫度。模具排氣不良時，空氣滯留無法排除。改善對策：定期清理排氣孔。飛邊flush/burr定義：熔融塑料流入分模面或側向心型的對合面間隙會發生burr;模具 鎖模力足夠，但在豎澆道與橫流道回合處產生薄膜狀樹脂為flush.原因與對策：1)模具的鎖模力不足，塑料高壓射入模具內時會在分模面發生間隙，塑料由此縫隙流出。改善對策：調整鎖模力，提高鎖模噸數。如已調至該機臺最大鎖模 力仍無法改善，可更換較大機臺。2）定模末充分接觸噴嘴，模具發生間隙。改善對策：調整射座頂力。3）模具導銷磨損，分型面偏移或模具安裝板受損，拉桿強度不足發生 彎曲。改善對策：更換模具導銷；模具安裝板整修；模具重量超重更換機 臺。4）異物附著模面上。改善對策：清除模面異物。5）成型品投影面過大或樹脂溫度太高。改善對策：更換較大機臺；降低塑料溫度。收縮下陷sinkmarks定義：成型品表面產生凹陷的現象，這是體積收縮所致，通常見于肉厚部分、筋或凸出的背面、直接澆口肉厚不均的部分。凹陷與真空泡同時發生的狀況：成型品的中心部位肉較厚冷卻較慢，外部冷卻較快，此時內部熔融塑料被外側拉伸，中心部發生空隙實際為真空泡；不易冷卻的肉厚部發生于表面為凹陷。原因與對策：射出壓低的場合射出壓低則樹脂的壓縮不完全而產生收縮下陷，最好提高射出壓。射出壓保持時間短的場合射出壓保持時間短，則無法彌補樹脂的熱收縮量，另外也容易造成回流，而發生壓縮不完全，因此需要延長射出保壓時間。射出速度過慢、過快的場合太慢的話，固化即刻開始，壓力傳遞不足，因此要加快射出速度；太快的話，僅能填充少量，所以要減緩射出速度，增加計量。射出量少的場合射出量少則樹脂的壓縮少，因此需增加射出量。樹脂溫度高、模溫高的場合如此，冷卻速度慢，收縮完全而產生收縮下陷，因此最好降低樹脂溫度及模溫。橫澆道、進澆口狹小的場合橫澆道、進澆口狹小的話，壓力損失增大，樹脂壓降低，則壓縮不完全。大部分加大進澆口而橫澆道維持原狀，但長的橫澆道壓力損失是進澆口的數倍，因此不僅考慮進澆口對橫澆道也不可遺忘。太大的橫澆道將會浪費材料，因此不可隨便加大。有厚肉部與寬的加強筋的場合普通加強筋厚度需控制在壁厚的0.5～0.8倍之內，距離進澆口遠的位置或容易造成收縮下陷問題的位置，盡量減小加強筋的肉厚。另外，為了縮小與周圍的熱收縮差，由周邊部向加強筋的根部漸漸增加肉厚。模具冷卻不適當的場合模具冷卻不適當將使熱收縮不均勻，因此厚肉部與加強件筋的根部肉厚地方需要有足夠的冷卻。氣泡bubbles/voids定義：熔融塑料中的水分、揮發性氣體于成型過程中封入成型品內部而殘留的空洞現象為包風bubbles;成型品肉厚處當冷卻過程中，由于體積收縮差所產生的間隙為真空泡voids.包風與真空泡的區別要領：成型品自模具中取出，成型品即呈現氣泡為包風；成型品自模具中取出，待一段時間再呈現氣泡為真空泡。改善對策：擴大澆口或流道尺寸，使壓力有效作用于成型品的肉厚部。提高保持壓力及冷卻時間延長。成型塑料粒子盡量除去水分。料筒溫度設定不宜偏高，可有效防止塑料分解而產生氣體。使儲料筒部的冷卻充分，降低儲料筒側的溫度，并提高背壓，使氣體＝能從儲料筒側排除。(五)破裂cracking與龜裂crazing定義：成型品表面裂痕嚴重而明顯為破裂cracking成型品表面呈毛發狀裂紋制品尖銳突角處常呈現此現象為龜裂裂紋為成型品的致命缺陷，主要的原因如下：1）脫模不良所致2）過度充填所致3）模具溫度過低4）制品構造上的缺陷所致欲避免脫模不良所致的毛病，需要定模各部分要設充分的脫模斜度，研磨模具表面，檢查頂桿的粗細、配置等，頂出時成型品各部分的脫模阻力要均勻。過度充填是施加過大的射出壓力或材料計量過多，成型品內部應力過大，脫模時造成裂紋，在此種狀態，模具配件的變形也增大，更難脫模，助長破裂，此時應低射出壓力、樹脂溫度、模具溫度，防止過度充填。澆口部位常易殘留過大的內部應力，此部分易脆化，特別是直接澆口的部分成為宛如過度充填的狀態，易因內部應力而破裂，例如杯狀或碗狀制品容易以澆口為中心發生放射狀裂紋。應力龜裂問題：ABS材料成型后數日收縮較多，不立刻發生龜裂，卻在若干時間后才發生。應力龜裂的潛伏期為21天。金屬埋入鑲嵌件的應力龜裂：塑料的膨脹系數為金屬的數倍，成型后收縮；發生應力造成該部位的龜裂，嚴重的話成為破裂。取向所致的應力龜裂問題：塑料的分子在拉伸狀態下固化，即模具表面溫度太冷時，分子取向容易發生，而取向引起的應力會造成龜裂現象發生。（六）白化blushing定義：成型品脫模的時候，因頂桿的頂出力或成型品倒勾部位的阻力，該部位呈現白色痕跡稱為白化。白化并非裂紋，但卻是龜裂的前兆，常見于ABS/HIPS等塑件。白化是成型品內部顯著的殘留應力所致，應注意龜裂現象的發生。（七）變形strain—翹曲、扭曲定義：變形可分為翹曲與扭曲兩種現象。平行邊變形稱為翹曲wraping;對角線方向變形稱為扭曲torsion.這兩種變形為成型時的各種內應力所致，原因大致如下：脫模時的內應力所致模具溫度控制不均勻材料的流動取向所致成型條件不適當所致成型品形狀、肉厚等所致變形的對策是依制品形狀而定，對于變形的因素有很大的不同。肉厚不均勻，冷卻不均勻的場合因樹脂的冷卻速度不一樣，冷卻速度快的地方收縮變形小，冷卻速度慢的地方收縮大，而發生變形。則肉厚的地方必須有有效的冷卻，或距進澆口遠的地方樹脂溫度較低，因此距進澆口近的地方冷卻加強，而距進澆口遠的地方提高模溫，刻意地設置溫度差。全體的收縮小或收縮差小的場合利用低模溫、低樹脂溫減小樹脂的熱收縮，或利用高射出壓、長射出保持時間提高壓縮性，充分補足熱收縮量。由于分子取向造成的場合利用高模溫、高樹脂溫、低樹脂壓、短射出保持時間，降低樹脂的內應力，降低分子取向的情況。利用多點進澆口，減小收縮率的異向性。因薄肉部的流動性不佳，因此容易因取向而造成異向性，薄肉處有進澆口或進澆口周圍的薄肉處容易出現波浪狀的變形。則必須變更進澆口位置，或采用扇型進澆口使流動均勻，進澆口立刻固化，可以減少殘留應力，減少變形。側壁的內彎曲動模側充分冷卻降低溫度，定模側通溫水提高溫度，則樹脂外側的收縮較內側的收縮大。因此，外側受到以進澆口為中心的拉力作用，可以阻止側壁向內側傾斜。使側壁面的樹脂流動方向與底面相同，樹脂填充至中央側壁面止，開始往左右方向流動，因底面與側面的收縮率大致相等，而減少內彎曲現象。側壁設置加強筋成型品脫模時的內部應力所致的變形，是成型品末充分冷卻固化前，從模具頂出所致。模具內的成型品，若不均勻冷卻，則造成熱收縮不均勻，容易變形。結晶性塑料的成型收縮大，因此，收縮差所致的變形也大，防止方法是注意模具的溫度控制。成型時的材料所致的取向性也是成型品變形的主要原因，配向性所致的變形與模具構造有關系，如澆口的設置、形狀、大小、數目等，影響成型品的變形有重大的關聯。防止成型品的變形，只調整成型條件是很難達到目的的，但為了減少內部應力所致的變形，可減低射出壓力、縮短保壓時間、減低射出速度。成型品的變形主要取決于成型品設計的良否，使用的成型材料的適當與否，因此，成型品設計時須加以注意。一般為防止成型品變形，可在剛成型后，以冷工模對成型品施加外力，矯正變形或防止進一步的變形，但成型品在使用中若再次遇到高溫時又會復原，對此須特別加以注意。（八）熔合線weldlines定義：熔融材料二道或二道以上合流的部分所形成的細線。熔合線發生的原因如下：成型品形狀（模具構造）所致材料的流動方式熔融材料的流動性不良熔融材料合流處卷入空氣、揮發物或脫模劑等異物熔合線是流動的材料前端部合流時，此部分的材料溫度特別低所致，即合流部末能充分熔合所致。成型品的窗、孔部周邊難免會造成材料合流，而產生熔合線。但材料的流動性特別良好時，可使熔合線幾乎看不見，同時，升高材料溫度、升高模具溫度，也可使熔合線的程度減到最小。改變澆口的位置、數目，將發生熔合線的位置移往他處，或在熔合部設置排氣孔，迅速疏散此部分的空氣及揮發物。熔合線不僅有礙成型品的外觀，同時也降低成型品強度，不含玻璃纖維等填充料的非強化塑膠的熔合線部位強度與其它部位相差無幾；但玻璃纖維強化塑膠的玻璃纖維在熔合部強度最低。熔合線在射出成型中是不可避免的現象，通常表現于成型品的不連續部位。熔融樹脂在模具內分流后再度合流時，樹脂溫度降低，而產生無法完全熔合，這是因樹脂的流動性的惡化，樹脂溫度過度下降及模具內樹脂熔化部位的排氣不良所造成。樹脂溫度與模具溫度低的場合樹脂溫度與模具溫度低則樹脂的流動性惡化，需提高樹脂溫度和模具溫度。射出壓低的場合射出壓低則樹脂流動性差。射出速度慢的場合樹脂流動慢而降低了熔熔合時的溫度。橫澆道、進澆口過小的場合橫澆道、進澆口過小則流動阻力大。由進澆口到結合部的距離長的場合則樹脂溫度大幅度降低，此時需追加進澆口，變更位置。排氣不良的場合設置排氣銷、排氣溝。進澆口的位置與數量不適當盡量減少分流，進澆口位置需設于結合線不顯眼位置與不施力量的地方。（九）流痕flowmarks定義：熔融材料流動的痕跡，以澆口為中心而呈現的條紋模樣。流痕發生的原因與對策：流痕是最初流入成型空間內的材料冷卻過快，而與其后流入的材料間形成界線所致。為了防止流痕，可增加材料溫度，改善材料流動性，調整射出速度。殘留于射出成型機噴嘴前端的冷材料，若直接進入成型空間內，則會造成流痕，因此在注道與流道的會合處或流道與分流道的交接處設置充分的滯料部（冷料井），可有效的防止流痕的發生。同時，也可增大澆口的尺寸來防止。在成型空間內聚合物溫度下降，接觸模面的聚合物在半固態壓入，表面發生垂直流向的無數細褶。增加聚合物溫度及模具溫度，充填中的聚合物保持高溫，在低粘度狀態充填，可以避免流痕。聚合物的充填速度過慢時，充填中降溫，發生波紋。增大射出速度及壓力，或用外部潤滑劑，防止壓力損失。模具的冷卻水路位置在澆口附近或薄肉厚處時，聚合物溫度下降故容易發生。噴嘴過小時，噴嘴處的聚合物溫度容易下降，在射出初期粘度增高，引起壓力降低，發生波紋。cushion量少的話，聚合物停滯料筒內的時間短，實際的聚合物溫度比指示溫度低，因而須增加cushion量。沒有冷料井或其過小時，也會造成冷流痕。（十）噴流痕jettingmarks 定義：熔融塑料由澆口往成型空間內射出時呈現紐帶狀固化，從而在成型品表面成蛇行狀態。使用側狀澆口的成型品，在材料流路中無滯料部或不充足時，容易產生噴流痕，原因是急速通過澆口的冷材料直接進入成型空間，然后接觸成型空間表面而固化，接著被隨后進入的熱材料推流，而殘留蛇行痕跡。防止噴流痕的方法是在流道系統設置足夠的滯料部，或增大澆口面積、增高模具溫度、防止材料快速固化，或改變澆口形狀，采用重疊澆口或凸片澆口，或使從澆口進入成型空間的材料碰撞銷類或壁面，或降低射出速度。（十一）銀條sliverstreaks定義：在成型品表面或表面附件，沿材料流動方向呈現的銀色條 紋。銀條的發生大都是成型材料中的水分或揮發物或附著模具表面的水分等氣化所致，射出成型的螺桿卷入空氣時也會發生。防止銀條的對策是首先充分干燥材料，再者，增高模具溫度，降低材料溫度、減慢射出速度、降低射出壓力及升高螺桿背壓等。原因：1.塑料中含有水分或揮發性成分2.塑料在料筒中滯留太久3.塑料在料筒中異常升溫、部分塑料分解4.模具排氣孔堵塞或排氣不良5.潤滑劑或水分附著模具表面6.粉碎料中含有細微顆粒多7.異種塑料混入8.螺桿卷入過多的空氣沒有排出9.針點或潛伏式澆口因射速太快，引起塑料升溫過劇塑料分解10.模具型腔溫度太低對策：1）射出容量、可塑化能力不足的場合初期射出的樹脂迅速固化，因而氣體的排出不完全產生銀紋，需要更換能力大的機臺。2)樹脂滯留或過熱的場合由于這些樹脂發生的氣體量多，氣體排不出去而固化時會產生銀線，因此需要清除加熱料筒，并降低樹脂溫度。3）射出壓力高、射出速度過快的場合有急速的肉厚變化的話，流動中的壓縮樹脂急速地減壓而膨脹，揮發氣體與模穴接觸后液化，因此需要降低射出壓力、速度、減小肉厚變化。4）螺桿有空氣卷入的場合儲料桶下的冷卻充分，則儲料桶側的溫度低，與料筒有溫度差，則樹脂經常擦傷螺桿，另外降低螺桿轉速，增加背壓，原料受壓縮則空氣可以從儲料桶排出。5）樹脂含水分、揮發分的場合有吸濕性的樹脂如：壓克力、ABS、PA、PC等須干燥。6）模具溫度低的場合樹脂迅速固化則引起排氣不完全，因此須提高模溫。7）橫澆道、進澆口小的場合因為流動阻力大，填充速度慢，樹脂迅速固化，所以須加大橫澆道、進澆口尺寸。8）模具排氣不良的場合模具排氣不良可以增加排氣槽。9）模具表面有油或水分、脫模劑場合清除模具表面。（十二）燒焦burnmarks定義：在成型品表面因為材料過熱所致的變色及成型品的銳角部分或筋的前端等材料焦黑的現象。燒焦是滯留成型空間內的空氣，在熔融材料進入時末能迅速排出，被壓縮而顯著升溫，再將材料燒焦所致。燒焦的有效防止對策是在易聚集空氣部位設置排氣孔或利用頂出銷等的間隙，使殘留空氣急速排出。也可以降低材料溫度、降低射出速度、壓力或加大澆口尺寸。原因：燒焦現象是成型品離澆口最遠的末端或結合部位的熔融塑料排氣不良引起壓縮燃燒后的殘痕。燒焦若呈現于成型品表面分散的話，是由于模穴內急速絕熱壓縮、局部發生燃燒而形成。對策：1）降低射出壓力，但應該注意壓力下降后速度會減慢容易造成流痕及結合線明顯。