模具問題點分析

常見為問題的原因分析及處理對策（二）

定義：

成型品表面產(chǎn)生凹陷的現(xiàn)象。這是體積收縮所致，通常見于肉厚部位。肋或凸出的背面。直接澆口肉厚不均的部分。

收縮下陷凹陷與真空泡同時發(fā)生之狀況：成型品的中心部位肉較厚冷卻較慢，外部冷，冷卻快，此時內(nèi)部（肉厚處）熔融塑料被外側(cè)拉伸，中心部發(fā)后空隙實際為真空泡不易冷卻的肉厚部發(fā)后于表面。原因?qū)Σ撸海?）射出低壓的場合射出壓低則樹脂的壓縮不完全產(chǎn)生收縮下陷，最好提高射出壓。（2）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（backflow），而發(fā)生壓縮不完全，因此延長射出保持時間。（3）射出速度過慢、過快的場合太慢的話，固化即可開始，壓力傳送不足，因此需加快射出速度。另外太快的話，僅能填充少量，所以要減緩射出速度，增加劑量。（4）射出量少的場合射出量少則樹脂的壓縮少，因此需加射出量（5）樹脂溫度高，模溫高的場合如此，冷卻速度慢，收縮完全而產(chǎn)品收縮下陷，因此最好降低樹脂溫度及模溫。（6）橫流到、進澆道口狹小場合橫流到、進澆道口狹小的話，壓力損失增大，樹脂壓降低，則壓縮不完全。大部加大時加，澆口而橫流道維持原狀，但長的橫流道壓力損失是進澆口的數(shù)倍，因此不僅考慮進澆口對橫流道也不可遺忘。太大的橫流道將會浪費材料，因此不可隨便加大。（7）有肉厚部與寬的補強肋的場合普通補強肋厚度需控制在壁厚的0.5~0.8倍以內(nèi)，距離進澆口遠的位置或容易造成收縮下陷問題的位置，盡量減小補強肋的肉厚。另外為縮小與周圍的熱收縮差，由周邊部補強肋。有根部漸漸增加肉厚。（8）模具冷卻不適當(dāng)?shù)膱龊?/p>

模具冷卻不適當(dāng)將使熱收縮不均一，因此肉厚部與補強肋的根部肉厚的地方需要有足夠的冷卻。氣泡（BUBBLES&VOIDS）定義：熔融塑料中有水份、揮發(fā)性氣體于成型過程進入成型品內(nèi)部而殘留的空洞現(xiàn)象謂氣泡（BUBBLES）成型品肉厚處溶池冷卻過程中，由于體積收縮所產(chǎn)生的間隙謂之真空泡。氣泡與真空泡之區(qū)分要領(lǐng)：成型品自模具中取出，成型品即呈現(xiàn)氣泡者謂氣泡。成型品自模具中取出，待一段時間再呈現(xiàn)氣泡著謂之真空泡。改善對策：a.擴大澆品或流道尺寸，使壓力有效作用于成型品的肉厚部。b.提高保持壓力及延長冷卻時間。c.成型塑粒盡量去除含水份。d.料管溫度設(shè)定不宜偏高，可有效防止塑料分解氣體之產(chǎn)生。收縮下陷造成的影響主要原因是因為壓縮不完全，考慮采取下列對策：a.提高脂溫、模溫，加大橫流道、進澆口，減少樹脂的流動阻力，使模內(nèi)樹脂有足夠的壓縮。b.提高射出壓力，使樹脂有充分的壓縮。c.延長射出壓保持時間，以補足熱收縮量，防止回（backfiow），使樹脂有充分的壓縮。d.提高射出速度，在樹脂冷卻固化以前可以達到充分壓縮。e.制品中有急速的肉厚變化的話，則冷卻速度不均一，易發(fā)生氣泡。此時必須使肉厚變化圓滑些，并提高此部分的冷卻效率。產(chǎn)品常見問題的原因分析及處理對策（二）熔合線定義：熔合線（weldline）是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(fā)生的原因如下所示：（1）成型品形狀（模具構(gòu)造）所致材料的流動方式。（2）熔合材料的流動性不良。（3）熔融材料合流處卷入空氣，揮發(fā)物或脫模劑等物。熔合線是流動的材料前段部合流時，此部分的材料溫度特別低所致，即合流部未能充分融合所致。成型品的窗、孔部周邊難免會造成材料合流，而產(chǎn)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，增高模具溫度，亦可使融合線之程度減至最小。

改變澆口位置，數(shù)目，將發(fā)生熔合線的位置移往他處，或在熔合線設(shè)置排氣孔，迅速疏散此部分的空氣及揮發(fā)物，或在熔合部附近設(shè)材料溢流池，將熔合線移至溢流池，事后再將其切除等皆是有效的處理對策。

熔合線不僅有礙成型品之外觀，同時也不利于成型品強度。玻璃纖維等填充料的非強化塑料之熔合線部強度與其他部位相差無幾。但玻璃纖維強化塑料（FRTP）的玻璃纖維在熔合部不融著，此部分的強度常低很多。

熔合線在射出成型中是不可避免的現(xiàn)象，通常表現(xiàn)于成型品的不連續(xù)部。熔融樹脂在模具內(nèi)分流后再度合流時，樹脂溫度降低，而產(chǎn)品無法完全融合，這是因樹脂流動性的惡化，樹脂溫度過量下降及模具內(nèi)樹脂熔合部的排氣不良造成。下圖是熔合線的例子。

（1）樹脂溫與模具溫低的場合樹脂溫度與模具溫度低則樹脂的流動性惡化，因此需提高樹脂溫度與模溫，增強樹脂的流動性，提高融合時的樹脂溫。（2）射出壓低的場合射出壓低則樹脂的流動性惡化，因此需提高射出壓力。（3）射出速度慢的場合射出速度慢則樹脂的流入速度慢，而降低了融合時的溫度，因此需增高射出速度，澆道澆口過小的場合要增大橫澆道，進澆口。（4）澆道，澆口過小的場合澆道澆口過小則流動阻力增大，使流動性惡化，因此要增大橫流道，進澆口。

（5）由進澆口到結(jié)合部的距離長的場合由進澆口到結(jié)合部距離長，則樹脂溫度大幅度降低，此時必須增加進澆口，變更位置。（6）排氣不良的場合匯集于熔合部的空氣、揮發(fā)物、水分、離模劑等影響樹脂的融合，設(shè)置排氣銷、排氣溝或利用頂出銷排氣，設(shè)置樹脂的滯留區(qū)，并需清除模具干燥樹脂。（7）進澆口的位置與數(shù)量不適當(dāng)可能的話盡量較少分流，進澆口位置需設(shè)于結(jié)合線不顯眼位置與不是加力量的地方。流痕（FLOWMARKS）定義：流痕（flowmark）是熔融材料流動的痕跡，以澆口為中心而呈現(xiàn)條紋模樣。流痕是最初流入成型空間內(nèi)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，可增高材料溫度，改善材料流動性，調(diào)整射出速度。

殘留于射出成型機噴嘴前端的冷料，若直接進入成型空間內(nèi)，則會造成流痕，因此在主流道與分流道的匯合處或主流道與分流道的交接處設(shè)充分的滯料部，可有效地防止流痕的發(fā)生。同時，亦可增大交口尺寸來防止。在成型空間內(nèi)，聚合物溫度下降，成高粘度狀態(tài)填充，接觸模面的聚合物在半固化狀態(tài)壓入，表面發(fā)生垂直流向的無數(shù)細紋，聚合物溫度再度下降時，不完全填充就此固化，造成填充不足改善對策：（1）增高聚合物溫度及模具溫度，填充的聚合物保持高溫在低粘度狀態(tài)填充，即可防止。（2）聚合物的填充速度過慢時，填充中降溫，發(fā)生波紋。增大射出注射的速度及壓力，或施行外部潤滑劑處理，防止壓力損失即可。（3）模具的冷卻水溝位置在澆口部或其附近，或在薄肉處時，聚合物溫度下降而填充成型空間，或聚合物溫度的下降超出必要以上時，故易發(fā)生。此時需修正冷卻水溝位置。（4）噴嘴過小的話，噴嘴部的聚合物溫度易下降，在射出初期壓入，或黏度增高，引起壓力降低，發(fā)生波紋。（5）cushion量（射出后殘留的熔融聚合物）少的話，聚合物停滯加熱筒內(nèi)的時間短，實際的聚合物溫度比指示溫度低。因而需增加cushion量，在加熱筒內(nèi)有充分的停滯時間升高聚合物溫度。（6）無熔渣積存部，或雖有而過小時，也會填充低溫聚合物，造成冷流痕。以進澆口為中心在表面上出現(xiàn)指紋狀的格子模樣，在樹脂溫低的高粘度動性不佳的樹脂與模穴接觸，是成半固態(tài)化狀態(tài)被壓入所以在與流動方向垂直的方向產(chǎn)生很多細的波紋的現(xiàn)象（1）樹脂溫度低的場合樹脂溫度低則黏度增高而發(fā)生流痕，如此需增高樹脂溫度。（2）模具溫度低的場合模溫低則奪走大量的樹脂熱，使樹脂溫度下降，黏度增高而發(fā)生流痕。（3）射出速度慢的場合射出速度慢，樹脂溫降低增大，黏度增高而發(fā)生流痕，則需提高射出速度。（4）進澆口部與薄肉部在必要冷卻溫度以上的場合進澆口部與薄肉部在必要冷卻溫度以上時，樹脂溫顯著地降低，黏度增高則需調(diào)整冷卻水路與肉厚。（5）無冷料滯留區(qū)或太小的場合以冷的高粘度樹脂壓入模穴部時，必須設(shè)置適當(dāng)?shù)睦淞蠝魠^(qū)。噴流痕（JETTINGMARKS）定義：

噴流痕是熔融塑料由澆口往成型空間（模穴）內(nèi)射出時成紐帶狀固化，而在成型品表面成蛇形狀態(tài)。使用側(cè)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(chǎn)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，然后接觸成型空間而固化，接著被隨后進入的熱材料推流，而殘留蛇形痕跡。

防止噴流痕的方法是在流到系統(tǒng)設(shè)置足夠的滯料部，或增大澆口面積，增高模具溫度，紡織材料快速固化，或改變澆口形狀，采用重疊澆品或凸片澆口，或使從澆口進入成型空間的材料，一度碰撞成型空間內(nèi)的銷類或面壁，再者，可減慢材料的射出速度。熔融樹脂中有水分、揮發(fā)物、空氣造成的a材料進行預(yù)先干燥；b使儲料桶部的冷卻充分，降低儲料桶側(cè)溫度，并提高背壓，使氣體能由儲料桶側(cè)排除。c樹脂溫度過高，則氣體發(fā)生量多，此時則必須下降加熱筒的溫度。破裂（CRACKING）與龜裂（CRAXING）定義：

成型品表面裂痕嚴重而明顯者為破裂。成型品表面呈毛發(fā)狀裂紋，制品尖銳凸角處長呈現(xiàn)此現(xiàn)象者謂之龜裂現(xiàn)象。裂紋為成型品的致命缺陷，主要原因如下：（1）脫模不良所致；（2）模子溫度過低所致；（3）過度填充所致；（4）制品構(gòu)造上的缺陷所致。a.為避免脫模不良所致的該毛病時母模各個部份要設(shè)充分的退模斜度，研磨模子表面，檢討頂出銷的粗細、配置等，頂出時成型品各部分的脫模阻力要均勻。b.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(nèi)應(yīng)力過大，脫模時造成裂紋，在此種狀態(tài)，模子配件的變形也增大，更難脫模，肋常破裂，此時易低射出壓力、低樹脂溫度、低模子溫度，防止過度充填。c.澆口部常易殘留過大的內(nèi)部應(yīng)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(tài)，易因內(nèi)部應(yīng)力而破裂，易以直接澆口為中心，發(fā)生放射狀裂紋應(yīng)力龜裂問題：ABS材料成型后數(shù)日收縮較多，不立刻發(fā)生龜裂，卻在若干時間后才發(fā)生，應(yīng)力龜裂的潛變期為21天左右。金屬埋入嵌件之應(yīng)力龜裂：塑料的膨脹系數(shù)為金屬的數(shù)倍，成型后收縮發(fā)生應(yīng)力造成該部位之龜裂，嚴重者破裂。配向所致的應(yīng)力龜裂問題塑料的分子在拉伸狀態(tài)下固化，即模具表面溫度太冷時，分子配向容易發(fā)生，而配向所造成的應(yīng)力會造成龜裂現(xiàn)象。銀條（SLIVERSTERAKS）定義：銀條是成型品表面或表面附近，沿材料流動方向，呈現(xiàn)銀白色條紋。銀條的發(fā)生大都是成型材料中的水分或揮發(fā)物或附著模具表面的水分等氣化所致，射出成型時的螺桿卷入空氣時也會發(fā)生銀條。防止銀條的對策是首先充分干燥成型材料，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(fā)物成分；（2）塑料在料管中滯留過久；（3）塑料在料管中異常升溫，部分塑料分解；（4）模具排氣溝堵塞或排氣不良；（5）潤滑劑或水分附著在模具表面；（6）粉碎料中含有細微顆粒過多；（7）異種塑料混入（8）螺桿卷入過多的空氣沒有排除；（9）針點或潛入使?jié)部谝蛏渌偈翘?，引起升溫過高部分塑料分解；（10）模穴表面溫度太低。對策：（1）射出容量,客訴化能力不強的場合初期射出的樹脂因而氣體的排出不完全而發(fā)生銀條，此時，需采用力大的機械。（2）樹脂滯留或過熱的場合由于其體發(fā)生的氣體量多，這些排出不完全而固話時會產(chǎn)生銀條，因此需清除加熱缸，并降低樹脂溫度。（3）射出壓過高，射出速度過快的場合有急速的肉厚變化的話，流動中的壓縮樹脂極速地減壓而膨脹，揮發(fā)分解氣體與模穴接觸后液化，因此需降低射出壓、射出速度，并減小肉厚變化情況。（4）螺桿有空氣卷入的場合儲料桶的冷卻充分，則儲料桶內(nèi)的溫度低，與加熱缸筒有溫度差，則樹脂經(jīng)常擦傷螺桿，另外降低螺桿的轉(zhuǎn)速，增高背壓，原料受壓縮則空氣由儲料桶側(cè)拍出（5）樹脂含水分，揮發(fā)物的場合有吸濕性的亞克力樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳酯等必須預(yù)先干燥。（6）模具溫度低的場合樹脂迅速固化則引起排氣不完全，因此需提高模具溫度（7）橫流道、進澆口過小的場合因流動阻力增大，填充速度慢，樹脂迅速固化，所以必須加大進澆口、橫流道。（8）模具排氣不良的場合模具排氣不良的話，可以增設(shè)排氣溝或排氣銷。（9）模具制品面有油或有水分、或附著脫模劑場合模具制品表面有油或水分或附著脫模劑時，因樹脂熱蒸發(fā)而氣體狀，隨著樹脂的冷卻而液化，所以需清理模具，并限制脫模劑的使用燒焦（BURNMARKS）

一般所謂的燒焦，包括成型品表面因材料過熱所致的變色及成型品的銳角部分、肋部的前端等材料焦黑的現(xiàn)象。燒焦是滯留成型空間內(nèi)的空氣在熔融材料進入時未能迅速排出，被壓縮而顯著升溫，再將材料燒焦所致燒焦之有效防止對策是再易聚集空氣的部位設(shè)置排氣孔或利用頂出銷，芯型銷等的間隙，使殘留空氣急速排出。再者，可降低材料溫度，降低射出速度及射出壓力或加大澆口尺寸。原因：

燒焦現(xiàn)象是成型品最遠離澆口的末端或結(jié)合部的熔融塑料排氣不良引起壓縮燃燒之殘痕。燒焦若呈現(xiàn)與成型品表面分散者，是由于成型空間（模穴）內(nèi)急速絕熱壓縮，局部發(fā)生燃燒而形成的。對策：（1）將低射出壓力但應(yīng)注意壓力下降后射速隨之減慢容易造成流痕及熔合線的產(chǎn)生。（2）采用多段射出，在成型過程末端分多段減速以利多余氣體的排出。（3）采用真空泵抽取模穴內(nèi)之空氣，使模穴成真空狀態(tài)而成型黑條（BLACKSTREAKS）黑條（BlackStreaks）指成型品有黑色條紋的現(xiàn)象，其發(fā)生的主要原因是成型材料的熱分解所致，常見于熱安定性不良的材料。有效防止黑條發(fā)生的對策是防止加熱缸內(nèi)的材料溫度過高，減慢射出速度，加熱缸內(nèi)壁或螺桿若有傷痕或缺口，則附著于此部分的材料滯留而引起熱分解，所以黏度高的材料或容易分解的材料要特別注意防止黑條的發(fā)生。原因：（1）塑料潤滑劑不足時，嚴重發(fā)生摩擦熱，并且因排氣不良而引起燃燒。改善對策：添加適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?，如果超過0.2%的劑量時潤滑劑的可燃性揮發(fā)物反而令燃燒容易發(fā)生而產(chǎn)生黑條。（2）成型品小，料管尺寸太大，塑料滯留太久而分裂。改善對策：更換機臺或更換較小的螺桿。（3）螺桿局部受損或逆流環(huán)間隙太大。改善對策：更換螺桿或逆流環(huán)（4）塑料異常升溫，引起塑料局部分解。（5）螺桿塑粒咬入不良卷入過多空氣表面光澤不良（LUSTERLESS）定義：成型品表面失去材料本來的光澤，形成乳白色雙層膜，成為模糊狀態(tài)等皆可成為表面光澤不良

成型品表面光澤不良，大都是由于模具表面狀態(tài)所致，模具表面的研磨不良時，成型品表面當(dāng)然得不到良好的光澤。但模具表面狀態(tài)良好時，增高模具溫度、材料溫度可改良表面光澤。使用過多的離模劑或油脂性離模劑亦是表面光澤不良的原因。同時材料吸濕性或含有揮發(fā)物及異物混入污染亦是造成成型品表面光澤不良的原因之一。原因：

1.潤滑物過多或揮發(fā)物含量過多時，塑料經(jīng)過澆口，其壓力下降而汽化，凝結(jié)于模穴表面，發(fā)生乳白色模糊狀，潤滑劑粒子過大時發(fā)生漂白條紋。2.表面云層狀呈現(xiàn)時，由于塑料與墓穴面不密著接觸所以表面無光澤。表面剝離（PELLING）成型品表面呈云母狀薄層裂痕的現(xiàn)象。表面剝離的原因在不同材料的混入或成形性條件不當(dāng)。例如一般用PS與ABS、PE與PP混用時，因彼此間無相容性，故造成表面玻璃。平常的剝離發(fā)生于換料不完全，混用粉碎的再生料時，弄錯材料種類不相同時，材料溫度太低時，流動材料的內(nèi)部發(fā)生交界面，亦會造成剝離現(xiàn)象。機臺上常見的異常處理模具拉傷、卡死的預(yù)防及處理方法一、圖面檢查注意事項：1.圖面數(shù)量是否完整；2.公、母模仁尺寸是否有違加工常理；3.公母模平面組立圖各部分組立后是否有干涉；4.各零件圖上的結(jié)構(gòu)是否可以改為更簡單、更合理；5.模仁孔位是否與其它孔位干涉；6.頂針直徑是否與頂針孔干涉；7.各相關(guān)尺寸是否對應(yīng)合理；8.滑塊退回行程是否足夠；9.斜撐銷長度是否足夠，與其他機構(gòu)有無干涉；10.模仁明細表，記錄件請購，版次是否正確配件；11.確認是大水口模具，還是小水口模具；12.版次是否正確。二、模仁檢查注意事項：1.成型面是否有斷差，過切現(xiàn)象；2.外形尺寸及正角是否在（正負0.02mm）以內(nèi)；3.各靠破面是否預(yù)留0.03~0.05mm余量；4.各插破面尺寸是否正確是否留有公差尺寸;5.需清角的部位是否清角；6.母模仁各R角弧線棱線是否清晰、順暢；7.放電面粗度是否符合要求；8.公模各加強肋處放電是否粗糙是否有積碳，是否有倒扣，高低尺寸是否控制在公差范圍內(nèi)；9.各頂針孔、入子孔公差是否在（正負0.02mm）內(nèi)；10.澆道進料，是否已拋光；11.模仁加工面粗度是否符合要求；12.拋光是否已達到標準要求；13.基準方向與模板相對應(yīng)；14.模仁之螺絲孔攻牙是否到底；15.頂針是否做套料；16.水孔與螺絲孔頂針是否有貫穿；17.有無做排氣；18.基準有無標示；19.進澆點是否達到要求；20.有無少做之工位。三、模座檢查注意事項：1.模座請購時間；2.模座實到時間；3.各模板厚度尺寸是否正確；4.上固定板上的壓板部位有無銑通。是否妨礙水路孔；5.母模板模穴深度、寬度、長度尺寸是否正確（基準）；6.公模板尺寸是否正確及其他尺寸是否正確；7.母模板剝料板與上固定板之間運動順暢；8.剝料板是否有冷卻水路；9.剝料板之拉料銷孔的位置是否同一中心；10.相對基準一方尺寸是否與圖面尺寸一致；11.開閉器孔有無倒角及拋光；12.水路是否暢通，O型環(huán)槽深是否合理；13.公母模穴底部平面度是否在公差范圍內(nèi)；14.輔助導(dǎo)柱有無攻牙；15.模穴側(cè)壁面有無逃料（底部）；16.兩模腳高度是否一致；17.公模板與頂出板的頂針孔有無偏位；18.澆口定位環(huán)有無錯位；四、澆口、流道之檢查注意事項：1.灌嘴內(nèi)部是否順暢光亮有無倒角、斷差；2.分流道是否打光順暢，有無倒勾，各轉(zhuǎn)角處均須以圓弧過渡，進澆口與分流道連接是否順暢，兩者之直徑不可相差太大，否則易拉斷，澆口的放電花要清除干凈不可有倒勾狀，特別是潛