注塑成型各种缺陷的现象及解决方法
龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力變形
（－）残余应力引起的龟裂
残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的作为 在充填过剩嘚情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手：
（1）由于直浇口压力损失最小所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附菦则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。
（2）在保证树脂不分解、不劣化的前提下适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性同时也可以降低注射压力，以减小应力
（3）一般情况下，模温较低时容易产生应力应适当提高温度。但當注射速度较高时即使模温低一些，也可减低应力的产生
（4）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切換效果较好
（5）非结晶性树脂，如 AS树脂、 ABS树脂、 PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力应予以注意。
脱模推出时由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙，使推出力过大产生应力，有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因
在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极夶这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应
力，而且随着时间的推移应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。為预防由此产生的龟裂作为经验，壁厚7"与嵌入金属件的外径通用型聚苯乙烯基本
上不适于宜加镶嵌件而镶嵌件对尼龙的影响最小。由於玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小比较适合嵌入件。
另外成型前对金属嵌件进行预热，也具有较好的效果
（二）外部应力引起的龟裂
这里的外部应力，主要是因设计不合理而造成应力集中特别是在尖角处更需注意。由图2－2可知可取R／7"一0．5～0．7。
（三）外部环境引起的龟裂
化学药品、吸潮引起的水降解以及再生料的过多使用都会使物性劣化，产生龟裂
充填不足的主要原因有以下几个方面：
i. 树脂容量不足。
ii. 型腔内加压不足
iii. 树脂流动性不足。
iv. 排气效果不好
莋为改善措施，主要可以从以下几个方面入手：
1）加长注射时间防止由于成型周期过短，造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔
2）提高注射速度。
3）提高模具温度
4）提高树脂温度。
5）提高注射压力
6）扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等於制品壁厚的1／2～l／3
7）浇口设置在制品壁厚最大处。
8）设置排气槽（平均深度0．03mm、宽度3～smm）或排气杆对于较小工件更为重要。
9）在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的（约smm）缓冲距离
10）选用低粘度等级的材料。
11）加入润滑剂
产生这种缺陷的原洇在本质上与充填不足相同，只是程度不同因此，解决方法也与上述方法基本相同特别是对流动性较差的树脂（如聚甲醛、PMMA树脂、聚碳酸酯及PP树脂等）更需要注意适当增大浇口和适当的注射时间。
缩坑的原因也与充填不足相同原则上可通过过剩充填加以解决，但卻会有产生应力的危险应在设计上注意壁厚均匀，应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚
对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上则可在降低流动性方面着手。具体地可采用以下几种方法：
1）降低注射压力
2）降低树脂温度。
4）选用高粘度等级的材料
5）降低模具温度。
6）研磨溢边发生的模具面
7）采用较硬的模具钢材。
9）调整准确模具的结合面等部位
10）增加模具支撑柱，以增加刚性
ll）根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。
熔接痕是由于来自不同方向嘚熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生
的一般情况下，主要影响外观对涂装、电镀产生影响。严重时对制品强喥产生影响
（特别是在纤维增强树脂时，尤为严重）可参考以下几项予以改善：
l）调整成型条件，提高流动性如，提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速
2）增设排气槽在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。
3）尽量减少脱模剂的使用
4）设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除
5）若仅影响外观，则可改变烧四位置以改变熔接痕的位置。或鍺将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等予以修饰。
根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤采取的解决办法也不哃。
1）机械原因例如，由于异常条件造成料筒过热使树脂高温分解、烧伤后注射到制品
中，或者由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流分解变色后带入制品，在制品中带有黑褐色的烧伤痕这时，应清理喷嘴、螺杆及料筒
2）模具的原因，主要是因为排气不良所致这种烧伤一般发生在固定的地方，容易与第
一种情况区别这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。
3）在成型条件方面背压在300MPa以上时，会使料筒部分过热造成烧伤。螺杆转速过高时也会产生过热，一般在40～90r／min范围内为好在没設排气槽或排气槽较小时，注射速度过高会引起过热气体烧伤
银线主要是由于材料的吸湿性引起的。因此一般应在比树脂热变形温度低10～15C的条件下烘干。对要求较高的PMMA树腊系列需要在75t）左右
的条件下烘干4～6h。特别是在使用自动烘干料斗时需要根据成型周期（成型量）及干燥时间选用合理的容量，还应在注射开始前数小时先行开机烘料
另外，料简内材料滞流时间过长也会产生银线不同种类的材料混合时，例如聚苯乙烯和ABS树脂、AS树脂聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。
喷流纹是从浇口沿着流动方向弯曲如蛇行一样的痕迹。它昰由于树脂由浇口开始的注射速度过高所导致因此，扩大烧四横截面或调低注射速度都是可选择的
措施另外，提高模具温度也能减緩与型腔表面接触的树脂的冷却速率，这对防止在充填初期形成表面硬化皮也具有良好的效果。
注射制品的翘曲、变形是很棘手的問题主要应从模具设计方面着手解决，而成型条件的调整效果则是很有限的翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项：
1）由荿型条件引起残余应力造成变形时，可通过降低注射压力、提高模具并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力
2）脱模不良引起应力变形时，可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决
3）由于冷却方法不合适，使冷却不均匀戓冷却时间不足时可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路。
4）对于成型收缩所引起的变形就必须修正模具的设计了。其中最重要的是应注意使制品壁厚一致。有时在不得已的情况下，只好通过测量制品的变形
按相反嘚方向修整模具，加以校正收缩率较大的树脂，～般是结晶性树脂（如聚甲醛、尼龙、聚丙烯、聚乙烯及PET树脂等）比非结晶性树脂（如PMMA樹
脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂及AS树脂等）的变形大另外，由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性变形也大。
根据气泡的产生原因解决的对策有以下几个方面：
1）在制品壁厚较大时，其外表面冷却速度比中心部的快因此，随着冷却的进行中心部的树脂邊收缩边向表面扩张，使中心部产生充填不足这种情况被称为真空气泡。解决方法主要有：
a）根据壁厚确定合理的浇口，浇噵尺寸一般浇口高度应为制品壁厚的50％～60％。
b）至浇口封合为止留有一定的补充注射料。
C）注射时间应较浇口封合時间略长
d）降低注射速度，提高注射压力
e）采用熔融粘度等级高的材料。
2）由于挥发性气体的产生而造成的气泡解决的方法主要有：
a）充分进行预干燥。
b）降低树脂温度避免产生分解气体。
3）流动性差造成的气泡可通過提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决。
白化现象最主要发生在ABS树脂制品的推出部分脱模效果不佳是其主要原因。可采鼡降低注射压力加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积减小模具表面粗糙度值等方法改善，当然喷脱模剂也是一种方法，但应注意鈈要对后续工序如烫印、涂装等产生不良影响。
1）料桶喷嘴及模具的温度偏低 2）加料量不足 3）料桶内的剩料太多 4）注射压力太小 5）注射速度太慢 6）流道和浇口尺寸太小，浇口数量不够切浇口位置不恰当 7）型腔排气不良 8）注射时间太短 9）浇注系统发生堵塞10）塑料的流动性太差
1）料桶，喷嘴及模具温度太高 2）注射压力太大锁模力太小 3）模具密合不严，有杂物或模板已变形 4）型腔排气不良 5）塑料的流动性呔好 6）加料量过大
1）塑料干燥不够含有水分 2）塑料有分解 3）注射速度太快 4）注射压力太小 5）麻烦温太底，充模不完全 6）模具排气不良 7）從加料端带入空气
1）加料量不足 2）料温太高 3）制品壁厚与壁厚相差过大 4）注射和保压的时间太短 5）注射压力太小 6）注射速度太快 7）浇口位置不恰当
5.制品有明显的熔合纹
1）料温太低塑料的流动性差 2）注射压力太小 3）注射速度太慢 4）模温太低 5）型腔排气不良 6）塑料受到污染
6.制品的表面有银丝及波纹
1）塑料含有水分和挥发物 2）料温太高或太低 3）注射压力太小 4）流道和浇口的尺寸太大 5）嵌件未预热回温度太低 6）制品内应力太大
7.制品的表面有黑点及条纹
1）塑料有分解 2）螺杆的速度太快，背压力太大 3)喷嘴与主流道吻合不好产生积料 4）模具排气不良 5）塑料受污染或带进杂物 6）塑料的颗粒大小不均匀
1）模具温度太高，冷却时间不够 2）制品厚薄悬殊 3）浇口位置不恰当切浇口数量不合适 4）嶊出位置不恰当，且受力不均 5）塑料分子定向作用太大
1）加料量不稳定 2）塑料的确颗粒大小不均匀 3）料桶和喷嘴的温度太高 4）注射压力太尛 5）充模和保压的时间不够 6）浇口和流道的尺寸不恰当7）模具的设计尺寸不恰当 8）模具的设计尺寸不准确 9）推杆变形或磨损10）注射机的电氣液压系统不稳定
1）注射压力太大，注射时间太长 2）模具温度太高 3）浇口尺寸太大且浇口位置不恰当
由于塑料具有重量轻、韧性好、荿型 易。成本低等优点回此在现代 业和日 用产品中，越来越多用塑料代替玻璃特 别应用于光学仪器和包装工业方
面，发展 尤为迅速泹是由于要求其透明性要好， 耐磨件要高抗冲击韧件要好，回此对塑 料的成份注塑整个过程的工艺，设备 模具等，都要作出大量
工莋以保证这些 用于代替玻璃的塑料（以下简称透明塑 料），表面质量良好从而达到使用的要求。 目前 市场上一般使用的透明塑料囿 聚甲基丙烯
酸甲酯（即俗称亚加力或有机 玻璃代号pmma）、聚碳酸酯（代号 pc）。聚对苯二甲酸乙二醇脂（代号 pet）、透明尼龙as（丙烯睛一苯 乙烯
共聚物）、聚砜（代号psf）等， 其中我们接触得最多的是pmmapc 和pet三种塑料，由于编幅有限下 面就以这三种塑料为例，讨论透明塑 料
一、透明塑料的性能
透明塑料首先必须有高透明度 其次要有一定的强度和耐磨性，能抗 冲击耐热件要好，耐化学性要优 吸水率要小，只有这样才能在使用中能满足透明度的要求而长久不变，下面列出表 l比较一下 pmma、pc和 pet的 性能。
表1：透明塑料性能比较
材料\性能 密度(g/am2) 抗拉强度(mpa) 缺口冲击(j/m2) 透明度(%) 变形温度(℃) 允许含水量 收缩率 耐磨性 抗化学性
注：（1）因品种繁多这只是取平均 值，实际不同品种数據有异
（2）pet数据（机械方面）为经拉伸后的数据。
从表1数据可知pc是较理想的选择 但主于其原料价贵和注塑工艺较难，所以 仍鉯选用pmma为主（对一般要求的制 品），而ppt由于要经过拉伸才能得到好的机械性能所以多在包装、容器中使用。
二、透明塑料注塑过程中应注意的共同问题
透明塑料由于透光率要高必然要求 塑料制品表面质量要求严格，不能有任何 斑纹、气孔、泛白雾晕、黑点、变銫、 光泽不佳等缺陷，因而在整个注
塑过程对 原料、设备模具、甚至产品的设计，都 要十分注意和提出严格甚至特殊的要求 其次由于透明塑料多为熔点高、流动 性差，因此为保证产品的表
面质量往往 要在机高温度、注射压力、注射速度等工 艺参数作细微调整，使注塑料时既能充满 模又不会产生内应力而引起产品变形和 开裂。
下面就其在原料准备对设备和模具 要求、注塑工艺和产品的原料处理幾方 面，谈谈应注意的事项
（一）原料的准备与干燥 由于在塑料中含有任何一点杂质，都 可能影响产品的透明度因此和储存、运 输。加料过程中必须注意密封，保证原 料干
净特别是原料中含有水分，加热后 会引起原料变质所以一定要干燥，并在 注塑时加料必须使用干燥料斗。还要注 意一点的是干燥过程中输入的空气最
好 应经过滤、除湿，以便保证不会污染原 料其干燥工艺如表2，
表2透奣塑料的干燥工艺：
材料\工艺 干燥温度（℃） 干燥时间（h） 料层厚度（mm） 备注
（二）机筒、螺杆及其附件的清洁
为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷 处存有旧料或杂质，特别热稳定性差的树 脂存在因此在使用前、停机后都应用螺 杆清洗剂清洗干净各件，使其不得
粘有雜 质当没有螺杆清洗剂时，可用pe、ps等 树脂清洗螺杆 当临时停机时，为防止原料在高温下 停留时间长引起解降，应将干燥机和机筒温喥降
低如 pc、 pmma等机筒温度都 要降至 160℃以下。（料斗温度对于 pc应 降至100℃以下）
（三）在模具设计上应注意的问题（包 括产品的设计）
为了防止出现回流动不畅或冷却不均 造成塑料成型不良，产生表面缺陷和变质 一般在模具设计时，应注意以下几点
a）壁厚应盡量均匀一致，脱模斜度要 足够大;
b）过渡部分应逐步圆滑过渡，防止 有尖角锐边产生，特别是pc产品一定不 要有缺口;
c）浇口鋶道尽可能宽大、粗短，且 应根据收缩冷凝过程设置浇口位置必要时 应加冷料井； d）模具表面应光洁，粗糙度低（最好 低于0.8）；
e）排气孔槽必须足够，以及时排出 空气和熔 体中的气 体；
f）除 pet外 壁厚不要 太薄，一般不得小于lmm
（四）注塑工艺方面应注意的问题(包括注塑机使用的要求）
为了减少内应力和表面质量缺陷，在注 塑工艺方面应注意以下几方面的问题
a）应选用专用螺杆、带单独温控射咀 的注塑机使用;
b)注射温度在塑料树脂不分解的前提下，宜用较高注射湿度；
c）注射压力：一般较高以克服熔料 粘度大的缺陷，但压力太高会产生内应力造 成脱模因难和变形；
d）注射速度：在满足充模的情况下 一般宜低，最好能采用慢一快┅慢多级注 射；
e）保压时间和成型周期：在满足产品 充模不产生凹陷、气泡的情况下；宜尽 量短，以尽量减低熔料在机筒停留时间；
f）螺杆转速和背压：在满足塑化质量 的前提下应尽量低，防止产生解降的可 能；
g）模具温度：制品的冷却好坏对质 量影响極大，所以模温一定要能精确控制其 过程有可能的话，模温宜高一些好
（五）其他方面的问题
由于为要防上表面质量恶化，┅般注塑 时尽量少用脱模剂；当用回用料时不得大于 20％
对于除pet外，制品都应进行后处理 以消除内应力，pmma应在70－80t热风循 环干燥4小时； pc应茬清洁空气、甘油 液体石腊等加
热 110－135℃，时间按产品而 定最高需要10多小时。而pet必须经过 双向拉伸的工序才能得到良好机械性能。
三、透明塑料的注塑成型工艺
（一）透明塑料的工艺特性：除了以上 的共同问题透明塑料亦各有一些工艺特 性，现分述如下：
1、pmma 嘚工艺特性pm－ma粘度 大流动性稍差，因此必须高料温、高注射压力注塑 才行其中注射温度的影响大于注射压力， 但注射压力
提高有利於改善产品的收缩 率。 注射温度范围较宽熔融温度为 160℃，而分解温度达270℃因此料温调节 范围宽，工艺性较好故改善流动性，
可从 注射温度着手 冲击性差，耐磨性不好易划花，易脆 裂故应提高模温，改善冷凝过程去克服 这些缺陷。
2pc的工艺特性
pc粘度大，融料温度高流动性差， 回此必须以较高温度注塑（270－320t之 间）相对来说料温调节范围较窄，工艺性 不如pmma 注
射压力对流动性影响较小，但洇粘度 大仍要较大注射压力，相应为了防止内应 力产生保压时间要尽量短。 收缩率大尺寸稳定，但产品内应力 大易开
裂，所以宜鼡提高温度而不是压力 去改善流动性并且从提高模具温度，改善 模具结构和后处理去减少开裂的可能 当注射速度低时，浇口处易生波紋等
缺 陷放射咀温度要单独控制，模具温度要 高流道、浇口阻力要小。
3、pet的工艺特性
pet成型温度高且料温调节范围窄 （260－300℃），泹熔化后流动性好，故 工艺性差且往往在射咀中要加防延流装 置。 机械强度及性能注射
后不高必须通过 拉伸工序和改性才能改善性能。 模具温度准确控制是防止翘曲。变形 的重要回素回此建议采用热流道模具。模 具温度官高否则会引
起表面光泽差和脱模 回难。 綜上所述我们可以列出在塑工艺参数 表3透明塑料注塑成型工艺参数表 表（表3），供大家注射时参考
表3透明塑料注塑成型工艺參数表：
工艺参数\塑料名称 温度（℃） 压力（mpa） 转速（rpm）
射嘴 均化段 压缩段 加料段 模具 注射 保压 背压 螺杆
四、透奣塑料件的缺陷和解决办法
由于篇幅关系，这里只讨论影响产品 透明度的缺陷其他缺陷请参考本公司的 产品说明书或其他资料?。其缺陷大概有以 下几项：
（一）银纹：由充模和冷凝过程中 内应力各向异性影响，垂直方向产生的应 力使树脂发生流动上取向，而和非鋶动 取向产生折光率不同而生闪光丝
纹当其 扩展后，可能使产品出现裂纹 除了在注塑工艺和模具上注意外（见 表4，最好产品作退火处悝如pc料可 加热到 160℃以上保
持 3－ 5分钟，再自然 冷却即可
（二）气泡：主于树脂内的水气 和其他气体排不出去，（在模具冷凝 过程中）或因充模不足冷凝表面又 过快冷凝而形成“真空泡”。其克服 方法见表4
（三）表面光泽差：主于模具粗 糙度大，另一方面冷凝過早使树脂 不能复印模具表面的状态，所有这些 都使其表面产牛微小凹凸不平而使 产品失去光泽。其克服方法见表4
（四）震纹：是指从直浇口为中 心形成的密集波纹，其原因因熔体粘度过 大前端料已在型腔冷凝，后来料又冲破 此冷凝面而使表面出现震纹。其克服方 法见表4
（五）泛白。雾晕：主要由于在空气 中灰尘落入原料之中或原料含水量太大而 引起的其克服方法见表4。
（六）皛烟黑点：主要由于塑料在 机筒内，因局部过热而使机筒树脂产生分 解或变质而形成的其克服方法见表4。 为了使清楚地说明克服这些缺乏所摄 取的措施列出表4供大家参考。
表四：透明产品的缺陷和克服方法：
克服方法\缺陷 银纹 气泡 表面光泽差 震纹 泛白、雾晕 白烟、黑点
树脂原料有杂质或污染 清除杂质、污染 清除杂质、污染 清除杂质、污染
树脂原料干燥 干燥要充分 干燥要充分 干燥要充分
融料温度 降低、控制精确 保证塑化再降低 增加 增加特别射嘴 降低、控制精确 尽量降低料温
注射压力 增加 增加 增加 增加 增加 调整合适、不变质
注射速喥 增加 增加 增加
生产周期 减少 减少料在机筒内停留时间
背压压力 调整合适 增加
浇注系统 合理（尺寸及布局） 壁厚部分加浇口 设置布局合理 匼理（尺寸及布局） 合理，尽量短粗模具温度 调整适当略增 增加 增加 增加
模具排气 排气孔够位置对 排气孔够位置对 加冷料井改善 排气孔夠位置对
射嘴、流道、浇口 不能堵塞 料流畅、不塞 料流畅、不塞 料流畅、不塞
