塑料注塑制品表面缺陷分析及质量控制

摘要：银纹问题是注塑成型中的常见缺陷，本文从银纹形成的各个环节和在不同环节出现的故障现象进行质量问题分析，只有到生产过程中的去了解问题发生的现象才能进行系统的分析，从而准确有效提出解决问题的方法，达到控制制品的成型质量的目的。

关键词：注塑 银纹 质量控制

引言

热塑性塑料采用注塑成型是塑料加工中重要的成型方法之一，该方法将热塑性塑料塑化熔融，以一定注塑压力将熔融料挤入塑料模腔内，冷却固化后得到所需制品。注塑成型方法具有生产速度快、效率高的特点，且生产过程可实现自动化，对于生产数量巨大的制品可有效降低生产成本，而且通过注塑模具设计优化，可以实现形状复杂零件的成型。

因注塑成型受到设备、工装引起的工艺参数波动以及环境、原材料工艺特性等因素影响，生产的零件会出现凹痕、黑斑、气泡、银纹、分层、变脆等外观及性能的改变，造成制品质量问题。本文对制品成型容易出现的银纹缺陷进行剖析，分析其形成原因、解决措施及质量控制。

一、银纹产生原因分析

银纹是指制品零件表面因挥发物挥发而形成的喷溅状痕迹，常出现在浇口位置以扇形方式向外辐射的形状出现，材料内部挥发形成的银纹也会在其他部位出现。

塑料注塑成型的过程是将固态的塑料树脂原料通过加热的方式使其达到熔融状态，再通过挤压的方式将熔融的料压入模具型腔内。塑料在加热的过程中会有树脂分解、水分、润滑剂等挥发物从熔融料中析出，当出现在零件表面时形成银纹，出现在零件内部则形成气泡。所以形成表面银纹的原因主要有以下几个方面：

1） 原材料中水分过高或存在其他易挥发物参杂其中，这些易挥发为气体的材料受热后气体在表面流动从而形成银纹缺陷；

2） 塑料配料混合不均或材料颗粒度大小不一，配料混合不均而造成材料降解挥发；材料颗粒度大小不一时存在材料熔融状态不一，易出现材料在型腔流动不连续，形成银纹表面缺陷；

3）工装型腔表面存在有水分或润滑油脂，及工装在正式使用前未能清理干净，使得这些易挥发物受到熔融塑料高温加热后形成气体，出现表面银纹；

4）工装表面使用脱模剂过量，脱模剂中存在大量易挥发溶剂，当使用过量时易出现脱模剂中溶剂未能完全挥发而加热时形成气体;

5）从工装结构上分析存在工装分型不合理造成排气不畅和熔融料进入型腔的浇口尺寸过小，剪切力过大造成材料升温过高而分解出气体；

6）从工艺参数设置上以下情况也会造成材料分解出气体情况：材料熔融温度设置过高，造成材料降解加快；注射压力过大或注射速度过快，会造成材料受到的剪切力增加而升温降解。

以上分析的是形成银纹的几个主要因素，不同外形、材料、工装结构、设备形成银纹的因素多种多样，有些是单个因素造成，而更多的是多个综合因素造成，在实际生产过程中要多观察分析，排除的对现象进行逐个分析，直至将出现的问题解决为止。

二、银纹解决措施

银纹问题的解决需要对出现的制品、工装及工艺参数进行详细分析，若不能够对出现问题的现象分析清楚，就难以得出真正的解决办法，以下就针对银纹问题形成的原因及在制品上的反映的现象给出对应的解决措施。

1）原材料中水分过高或存在其他易挥发物参杂其中，在空射材料时材料会发出气体排出的噼啪声，材料内部夹杂较多的细小气泡，这时因检查材料是否未进行干燥或干燥不充分，使用的原材料是否为回收料。回收料应进行材料更换，当干燥不充分时应重新进行干燥处理。

2）塑料配料混合不均或材料颗粒度大小不一，材料颗粒度大小不一时易出现材料分层，底层细而上层粗，粉末料易包裹空气。当配料混合不均或颗粒度不一时，因材料的整体性能不一，造成材料的熔融速度不一，空射时流速不均匀，制品表面质量差且易变形。出现这些状况时应将材料充分混合且将不同颗粒度的材料分开使用。

3）工装型腔表面存在有水分或润滑油脂，问题出现时材料空射时均匀无气泡，零件表面有油脂形成的彩色花纹或水渍，工装顶部分模面有蒸汽凝结水等现象。出现上述情况可以多注射几模零件，让水分蒸发和油脂随制品带除；另外还可以用干净的擦布仔细擦拭型腔表面，直至完全干净为止。

4）工装表面使用脱模剂过量，问题出现时材料空射正常，制品无水气及油脂花纹，生产的零件出现银纹缺陷没有规律时需要考虑是否脱模剂喷涂过量，可适当减少脱模剂使用量或延长喷涂后晾置时间间隔。

5）工装分型不合理造成排气不畅和熔融料进入型腔的浇口尺寸过小，主要体现在制品上出现冲型不完全和拐角部位有烧焦痕迹，制品表面颜色不一致。解决措施当为排气不畅时可以重新设置模具的分模面，不便设置分模区域可以采用增加排气块的方式解决；浇口尺寸过小可以采用增大浇口尺寸，当为保证表面质量不宜增大时可以考虑多点浇口和扁状浇口等方式进行解决。

6）当工艺参数设置温度过高时，空射的材料会冒出大量的烟气，且浅色材料会泛黄，制品光度较差，适当调整参数即可解决。

三、质量分析与控制

问题的出现往往是多个因素综合形成的后果，所以在进行质量问题分析时要进行多因素并举，不能在处理问题时采用一种解决办法后没有得到预期的改善时就认为这个因素不是造成问题的原因，这样往往使得问题无法得到解决。比如银纹问题是原材料挥发物含量高和工装分型不合理两个因素共同造成，当原材料再次烘干后仍未解决问题就说这个不是形成问题的原因显然是不合适的。

注塑成型的质量与工装结构设计、设备选用、成型前期的材料干燥和工装准备、成型过程中的参数设置、成型后的后处理等各个环节均存在较大关系，所以应将质量分析与控制纳入到整个过程的各环节去，到流程中去解决问题才能找到问题发生的真正原因。

银纹问题是注塑成型中的常见缺陷，本文从银纹形成的各个环节和在不同环节出现的故障现象进行质量问题分析，只有了解熟悉这些过程的方方面面才能进行系统的分析，从而达到有效控制制品的成型质量，达到高效、稳定的生产控制。

参考文献

1．周殿明，注塑工艺员手册，机械工业出版社，2009

2．方国治等，塑料制品疵病分析与质量控制，化学工业出版社，2012

3．蔡恒志等，注塑制品成型缺陷图集，化学工业出版社，2011

4．洪慎章，注塑加工速查手册，机械工业出版社，2009