塑料模具加工工艺

塑料模具加工工艺(部分)

1、 消除制品凹痕的方法

1. 产生凹痕的原因

1. 制品各部分厚度不同
2. 模具内在压力不足
3. 模具冷却不充分
4. 由于冷却时间不足而产生的变形
1. 相关联的知识

2-1 在生产制品过程中，凹痕是不良现象中发生频率最高的，注入模具的塑料在冷却时发生体积收缩，早冷却部分即表面首先硬化，内部就会产生气泡，所谓凹痕，就是冷却慢的部分在气泡收缩的方向产生了显眼的凹面。

2-2 收缩性大的材料也容易产生凹痕。当要改变成型条件来消除凹痕时，应该把设定条件往收缩小的方向设定。即模温、料筒温度降低，射出压力提高，但是应该注意由此可能会引起残余内应力。

2-3 因为凹痕以不显眼为好，所以，如果不影响外观的时候，有故意在模具上加工成腐蚀的模样，例如纹状、粒状等。还有，如果成型材料是HIPS时，用降低模温来降低光洁度也有效果。但是这些方法一旦有凹痕发生，想修理磨光制品就有困难。

1. 解决的方法

3-1 即时：提高射出压力，延长射出保压时间，降低料筒温度和模具温度，在产生凹痕的地方强制冷却。

3-2 短期的：在产生凹痕的地方补上流边（图A）。在产生凹痕的地方的材料通边有狭小的场所时，把这部分边厚（图B）。

3-3 长期的：应彻底避免设计制品厚度的差异。容易产生凹痕的加强筋，狭长的形状应尽量短（图C）。

图A 在产生凹痕的地方追加流边

图B 树脂的通边变宽

图C 加强筋，狭长状变小

4. 于材料的差异

4-1 成型收缩性大的材料，凹痕也大。例如PE、PP，即使只要稍微的加强筋，就会产生凹痕。

材料          成型收缩率

PS            0.002~0.006

PP        0.01~0.02

PE        0.02~0.05

1. 参考事项：

   5-1 当温度降低到不产生凹痕时，如果 在模腔内的材料还有压力，应该考虑到不会产生凹痕了。围绕在模具内的材料在模具内的压力即静压力，无论什么地方都是不一定的。接近浇口部分的压力高，如果材料的通边宽，因为到各个角落的压力的传递，近浇口同远离浇口的地方的压力差跟全体的压力相比相差很小就不会产生凹痕，也就能得到不残留内部应力的制品。而部分的材料在流入有困难的场所时，这个地方有高的压力，其他地方的压力降低就会产生凹痕。这一部分高压的残留，是制品的内部应力也大。在理想的状态下材料温度同模具温度的上升，材料流动性较好，并且射出在静压状态也变底。

5-2 在变化成型条件时，温度、压力、时间的组合应预先制作好的表格，按顺序进行，就可以早知道结果。首先时间变得很长后，每逢压力的微小变化也容易知道。应注意的是：得到温度变化时的结果，应该在注射料之后，等温度降下后再生产时的结果。

2、消除制品缺料的方法

一．产生缺料的原因：

1-1 注塑机压力的不足

1-2模具内压力的不足

1-3材料流动性的不足

1-4型腔内空气逸出不良

1-5浇口不平衡（每模出数多的时候

关联的知识：

2-1缺料一般是由模具的形状和材料的流动性来决定的。当是由于成型条件设定而引起的却料时，成型的条件设定应朝材料流动性好的方向设定，即提高模温、料筒温度，提高射出速度和射出压力。

2-2型腔内的排气通边设计不高明时，造成模具内空气难逸出，除了引起制品缺料外，还是引起制品糊斑和融合痕的原因。

1. 解决的方法

3-1即时：提高模具温度，加料筒温度，提高射出压力，在分型面加上气体逸出槽（深度0.02~0.04mm）宽5~10mm。

3-2短期的：加大浇口，加大流边，在每模出数多的场合，那个型腔缺料就扩大那个型腔的浇口，还有改变流边的配置（图A），加上气体逸出销（图B），提高模具的光洁度。

3-3长期的：避免设计制品厚度的不同，在制品厚度厚的地方附加浇口，了解使用制品的场合，合适的话尽量使用流动性好的材料。

2. 由于材料的差异

4-1 如果模具温度不高时，材料流动性明显变坏的树脂象聚碳酸脂肪（PC）聚本醚（PPO）聚对苯二酸乙二醇酯（PETP）等，这就必须使模具温度加热到80度以上（使用模具温调机）。

3. 参考事项

5-1所谓材料的流动性，一般指测定在一定的温度，一定的压力下的材料在一定的时间内流入注流孔的重量。表示材料的流动性能有材料的融化指数。例如：聚本乙烯的融化指数为在190度下加上2160+-10度的载荷挤出时10分钟流过注流孔的重量。

5-2 作为测定树脂流动性的使用方法，使用螺旋流动（旋涡）模具，用这个可以测定出树脂填充的长度结果（图C）。

图C 螺旋流动模具

1. 射出保压时间在一定时间以上同填充长度没有关系，但是太短的场合会引起填充不足（缺料）。
2. 同材料在料筒内滞留的时间无关。
3. 射出速度如果太慢，填充变得不充分，然而在一定值以上的速度会影响很小。
4. 模具温度高的为好，影响也小。
5. 螺杆可塑化行程假如有稍微剩余的话，填充长度变长。
6. 射出压力同填充长度大体上呈直线关系。
7. 材料温度在成型的适当领域，温度同填充长度大体上呈直线比例。
8. 型腔的厚度同填充长度，大体上成直线比例。

5-3 填充最大长度（L）同型腔的厚度（T）的比值L/T作为成型材料流动性的标准。

3、消除制品银条痕的方法

1. 产生银条的原因

1-1材料中的水分和挥发性液体的气化

1-2材料的分解

1-3材料的剪切

2. 相关联的知识

2-1 材料中含有微量的水分，除了引起银条痕外，波流纹，白化，气泡等成型不良现象也会发生。对材料的流动性和热劣化等也有很坏的影响。

2-2 从料筒流向注嘴口流边、浇口的材料，如果温度变化的梯度太大，容易凡是材料的剪切。

2-3 当模具的气体逸出场所变差的时候，也会发生银条痕。

3. 解决的方法

3-1 即时：对材料完全干燥。(用高温短时间干燥来做效果不好，普遍是以85^。C温度干燥4个小时)提高模具温度，降低加热料筒温度，对料筒注射嘴进行保温。

3-2 短时间的：使流边变粗

3-3长期的：避免设计制品厚度的差异，在制品厚度厚的地方附加上浇口。

4. 由于材料的差异：

4-1 因为大多数的材料必须干燥。通常是在料筒上附加干燥器。

4-2 象聚碳酸脂之类的特别需要干燥的材料，在袋或罐中先预热干燥后再倒入干燥机。

4-3 象 PVC 等材料，容易发生分解也常发生银条痕。

4、消除制品飞边的方法

1. 产生飞边的原因

1-1模具分型面（PL）滑动面不配合。

1-2 射出压力太高

1-3 注射机的偏移

1-4 锁摸力不足

2. 相关联的知识

  2-1 模具的分型面PL，滑动的配合面，脱模销，垫块等等。构成了模具的各种槽间的间隙，若材料的流人就成为了飞边。飞边呈楔形块。有渐渐变大的趋向。

  2-2 消除制品的飞边一般以修理模具为原则，因成形条件设定不好而一时出现的飞边，应采用降低料筒温度。降低模具温度，下降射出速度使材料流动性降低的方向设定参数。但是，用这种应注意到会引起制品内部内应力的残留。

3. 解决的方法

  3-1 即时：降低射出压力，降低加热料筒温度。降低射出速度。

  3-2 短期的：对模具发生飞边的面进行研磨。

  3-3 长期的：模具使用硬质钢的材料。

4. 由于材料的差异

  4-1 因流动性好的材料也就容易产生飞边，所以模具分型面要做得严密。

  4-2 结晶性材料在熔融时因粘度很低。特别需要模具分型面的严密。

5. 参考事项

  5-1 应注意，对模具加过大的压力也会产生飞边，分型面之间，夹人异物既损伤模具，又会产生飞边。

  5-2 模具材料通常使用S50C 等材料（日本JJS标准相当于国产50#钢）使用HRC30的预先硬化过的特殊钢，在分型面就很难产生飞边。

@5、消除制品变形的方法

一．产生变形的原因

1-1品的形状，特别是成形收缩率同制品厚度的关系而引起的残留应力。

1-2 由于成型条件产生的残余应力

1-3 脱模时产生的残余应力

1-4 由于冷却时间不足而引起变形

二．相关联的知识

2-1 制品的变形（翘曲、弯曲、小皱纹）同产生裂纹的原因一样。即制品内残余内应力。成型的设定条件应朝消除制品内应力的方向设定。即提高料筒温度、模具温度后，在材料流动性变好的状态下，射出压力不要太高。

2-2 为了减少残余内应力，有进行退火处理，即在热变形温度10度以下，2小时以上的加热就有消除内应力的效果。但这种方式的退火因费用高而使用的不普遍。

2-3 如果模具的冷却水孔不能对制品进行均匀冷却，也会产生残余应力，这就意味着冷却水孔不能太浅。

三、解决方法。

3-1 即时：在模具内充分冷却固化（延长冷却时间记时器），提高料筒温度，降低射出压力。

3-2 短期：使模具冷却均匀化。

3-3 长期：避免制品厚度的差异，在制品厚度大的地方设置浇口（1-1），因直线容易引起翘曲，做成大的R曲线（图A），制品可逆弯曲的模具（图B），增加顶出杆个数，增加脱模斜度。

4. 于材料的差异：

4-1 结晶性的材料（聚乙稀、聚丙稀、聚甲醛、尼龙）成型收缩率大，还有容易引起偏向，非结晶性材料（聚苯乙稀、ABS）容易引起残余应力。

5. 参考事项：

5-1 成型后在常温下用矫正器保持，能稍微防止变形，但不能抱有太大的期望。

5-2 在薄形的箱子成型中，因成型温度引起的弯曲，这常见于单单是热膨胀。（图C）

6消除制品裂纹的方法

1. 制品产生裂纹的原因：

1-1 由于成型设定条件引起的残余应力（过饱模）

1-2 脱模时发生的残余应力

1-3 制品的形状引起的应力集中

1-4 同镶块的热膨胀引起的误差

1-5 材料的劣化

2. 相关联的知识：

2-1 跟上一节变形同一原因

2-2 金属镶块预先加热，则可以缓和成型时的残余应力，同样的原理，用成型后的退火代替镶块加热也是一种方法。

2-3 在成型设定条件中，用下降射出压力这一措施是最有效的。

2-4 如果脱模销分别是平衡的，在脱模是加上大点的力。

3. 解决的方法：

3-1 即时：提高料筒温度，降低射出压力，降低脱模速度。

3-2 短期：提高模具型腔的光洁度。

3-3 长期：脱模斜度要足够，脱模销要分布平衡，制品上不要设计有锐角，还有要尽量避免制品的厚度差异。

4. 由于材料的差异：

4-1 因聚碳酸脂（PC）PVC等材料容易粘在模具的镀铬层上，特别在角落上成为倒锥体，所以要给以注意。

4-2 聚碳酸脂（PC）容易在模具镶块处产生裂纹，象这样的情况最好在材料里加进增强玻璃纤维为好。

5. 参考事项：

5-1 有残余应力的制品因溶剂、油、药品的付着，会产生裂纹（以下讲的应力龟裂），微量的油付上后会产生很多的裂纹效应。