{dy}章成型材料

{dy}节  注射成型的进展

  近年来无论在注塑理论和实践方面，还是在注塑工艺和成型设备方面都有较深的研究和进展。

  注塑时，首先遇到的是注塑的可成型性，这是衡量塑料能否快速和容易地成型出合乎质量要求的 品。并希望能在满足质量要求的前提下，以最短注塑周期进行高效率生产。

  不同的高分子材料对其加工的工艺条件及设备的 感性 别很大，材料 性和工艺条件将最终影响塑料制品的 理机械性能，因此全面了解注塑周期内的工作程序，搞清可成型性和成型工艺条件及各种因素的相互作用和影响，对注塑加工有重要意义。

  在对充模压力的影响实验表明：高聚物的非牛顿特性越强，则需要的压越低；结晶型比非结晶型高聚物制品有更大的收收缩，在相变中比容变化较大。

  在对注塑过程中大分子取向的机理研究证明聚合物熔体受剪切变形时，大分子由无规卷曲状态解开，并向流动方向延伸和有规则的排列，如果熔体很快冷却到相变温度以下，则大分子没有足够的时间松 和恢复到它原来的无规则卷曲的构象程度，这时的聚合物就要处于冻结取向状态，这种冻结取向使注塑制品在双折射热传导以及力学性质方面显示出各向导性。由于流变学和聚合物凝固过程的形变原因，制品取向可能在一个方向占优势形成单轴取向，也可能在两个方向上占优势，形成双轴取向。双轴取向会使制品得到综合的机械特性，所以在注塑制品中总希望得到双轴取向制品。而在纡维抽丝过程中却希望得到单轴取向。

  对于取向分布的试验表明：取向{zd0}是发生在距离制件表面20%的厚度处，发现取向程度随熔体温度与模温减小而增加，而提高注射压力或延长注射时间会增加制品的取向程度。

  对聚苯乙烯试样表明：拉伸强度在平行取向方向上随取向度增加而提高，在垂直方向上则下降。

  对聚甲醛的观察表明：注射时间的加长会使过渡晶区的厚度增加，注射压力的提高会使制品断裂伸长加大。

  测试表明：注塑的残余应力与应变对制品质量有着重要影响，一般注塑制品有三种残余应变形式；A伴随热应力而产生的应变，B与分子冻结取向相关的残余应变，C形体应变，对一般塑料而言注射压力的增加会增加制品中的残余应力，而对ABS不十分明显。

  对于制件拉伸特点的分布研究表明：一般聚合物的密度增加会提高拉伸强度，断裂伸长率和硬度，使冲击强度降低。

  粘弹性：注塑过程中在靠近浇口处由于高的形变速率和运动学不稳定性，可能产生足够大的粘弹效应，在前缘附近聚合物熔体受到切向拉伸，这种变形型式可称为喷泉效应，对薄模腔的高弹性聚合物熔体流动的前缘，在模腔厚度，宽度发生阶梯变化的地方，以及浇口附近应该着重考虑粘弹效应。

  综上所述，如何能把这些理论应用到生产实践中去，改善工艺过程中的控制以减少材料，劳动量，达到缩短周期和减少废品的目的。

第二节                       常用塑料

 一述.

   塑料它可以是纯的树脂，也可以是加有各种添加剂的混合物，树脂起粘结剂作用。所加添加料的目的是用来改善纯树脂的物理机械性能，改善加工性能或者为了节约树脂。

   因此，塑料最基本的物理化学性质是由树脂的性质所决定的。树脂可分xx树脂和人造树脂，后者又称合成树脂。

   树脂都属高聚物，这些高聚物有独特的分子内部结构与分子外部结构。高分子内部结构决定了高聚物最基本的物理化学性质；而高分子外部结构则决定高聚物的加工性能和物理机械性能。

   聚合物按链之间在凝固后的结构形态可分非结晶型（无定型），半结晶型和结晶型。所以塑料也有无定型和结晶型之分。

   结晶型塑料在凝固时，有晶核到晶粒的生成过程，形成一定的体态。如PE，PP，PA，POM，等均属结晶型。

   无定型塑料在凝固时，没有晶核与晶粒的生长过程只是自由的大分子链的“冻结”如PS，PVC，PMMA，PC等。

   又按其塑料对热作用的反映，可分热塑性塑料与热固性塑料两类：热塑性塑料的特点是加热可以软化，冷却时又重返固态。这一可逆过程，可以反复多次。如：PS，PVC，PA，PP，POM等；而热固性塑料特点是在某一温度下能转变成可塑性熔体，但如果继续提高温度，延长加热时间高分子内部将产生交联作用而固化。再不能用加热方法使其软化到原始状态，不能反复加工。如：环氧，呋喃，氨基，酚醛等。

  二常用塑料

（1）聚烯烃，聚烯烃是烯烃高聚物的总称，一般是指乙烯，丙烯，丁烯的均聚物与共聚物。主要品种有：低密度聚乙烯（LDPE）,线型低密度聚乙烯（LLDPE），中密度聚乙烯（MDPE），高密度聚乙烯（HDPE），超高分子量聚乙烯（UHMPE），氯化聚乙烯（CPE）；乙烯-丙烯共聚物，乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）；聚丙烯（PP），氯化聚丙烯（PPC），增强聚丙烯（RPP）聚丁烯（PB）等。

（2）氯乙烯（PVC）注塑用聚氯乙烯是悬浮聚合产品，按其颗粒形态有紧密型和疏松型。

聚氯乙烯的改性品种有：氯化聚氯乙烯（CPVC），氯乙烯-醋酸乙烯共聚物，氯乙烯-偏氯乙烯共聚物（PVDC），氯乙烯-乙丙橡胶接枝共聚物，耐寒PVC即氯乙烯与马来酸酐的共聚物。

注塑用PVC有两类：一种是湿混造粒，即把各种添加剂．稳定剂．加工助剂．润滑剂．冲击改性剂．复合稳定剂等混合后挤出造粒。另一种是干混料不造粒的粉状聚氯乙烯。

苯乙烯系树脂.苯乙烯系树脂是指苯乙烯的均聚物与共聚物树脂的总称。近年来为改善其脆性和耐热温度低的缺点，采用与橡胶等共混和接枝的方法发展一系列改性品种。如与丙烯腈，丁二烯，a-甲基苯乙烯，甲基丙烯酸甲脂，马来酸酐等二元共聚物可改善耐热性和脆性；与丙烯腈丁二烯的共聚物ABS是冲击韧性和加工性能很好的工程塑料。

目前苯乙烯系塑料有通用级，发泡级，冲击级和AS，ABS等，AS有通用级AS（I）与耐热级AS（II）。

（4）丙烯酸脂类，丙烯酸脂类塑料通常包括聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）俗称有机玻璃，以及纤维聚合物丙烯腈。这都是从丙烯酸衍生的高聚物。

供注塑级的PMMA用悬浮聚合制成，有通用级耐热级和高流动级。

（5）酰胺树脂聚. 酰胺树脂聚又称尼龙（PA）是早的工程塑料品种之一，用作纤维时称绵纶。我国有PA6，PA610，PA612，PA66，PA1010以及高碳尼龙，PA66与弹性接枝共混的超韧性PA，还有芳香聚酰胺等。

（6）线性聚脂类.在聚合物链节中含有脂链或醚链，而无支链和交联结构的树脂统称为线性聚脂或线性聚醚。国产有：聚碳酸酯双酚A型（PC），改性聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二脂（涤纶，PET）聚对苯二甲酸丁二脂（PBT）聚芳脂（双酚A型），聚甲醛（POM）等。

PC是一种无定型的热塑性聚合物，纯PC虽有好的综合性能，但容易应力开裂，耐磨性及流动性不良，目前多采用PE，ABS，PS，PMMA，与之进行共混以克服上述缺陷。

PET大部作纤维少部用于薄膜，而注塑成型用的多是玻璃纤维增强（FRPET），PBT与PET都属结晶型热塑性线型聚脂。

聚芳脂（双酚A型），这是与PC相似的无定型工程塑料

聚甲醛（POM）有均聚和共聚两种，都是结晶型 聚合物。均聚比共聚POM热稳定性差加工温度范围窄。此外还有含油POM这是在POM内加液体润滑油和硬脂酸盐类的表面活性剂的共聚物。含油POM摩擦系数小，物料不易输送所以常用开槽料筒的注塑机进行生产。

（7）氟塑料. 氟塑料品种有：聚四乙烯（PTFE），聚四乙烯与六氟丙烯酸共聚物（FEP），三氟乙烯（PCTFE），聚偏氟乙烯（PVDF）聚氟乙烯（PVF）等。

PCTFE从分子结构上看与PTFE主要的区别在于有氯原子存在，从而破坏了PTFE对称性，降低了大分子链堆砌，使其增加挠性。PCTFE对热较敏感，易于高温下分解。聚偏氟乙烯（PVDF），是一种白色粉末状，结晶型热塑性树脂。

（8）纤维素塑料，纤维素塑料是指由xx纤维素与无机或有机酸作用产生的纤维素树脂再加上增塑剂而制成。纤维素是最古老的半合成型的热塑性塑料，常用的有硝酸纤维素醋酸纤维素，醋酸丁酸纤维素，用于注塑的以醋酸纤维素为主。

（9）耐高温型树脂，这类有聚砜，聚芳砜，聚苯醚砜，聚苯硫醚，聚苯醚，聚酰亚胺。这类聚合物由于在分子主链上含有亚芳基或杂环结构，因此具有耐高温，耐辐射的能力，并兼有很高的强度和尺寸稳定性。

聚砜（PSF），双酚A聚砜属线性热塑性聚合物，虽然有正规结构，但仍然是无定型结构形态。聚砜的粘度较大而且对温度的依赖性要比对剪切速率大。这一点正与聚乙烯相反而与聚碳醋酯类却相近。在注塑中，当剪切速率低时，温度对其膨胀效应的影响不明显。

聚苯醚砜（PES），在其分子结构中不含有脂肪族基团，因此对耐热性和抗氧性较好。可在180~200度范围内长期使用，熔融温度50~350度。

聚苯醚（PPO），PPO和其他许多热塑性塑料不同；熔体的流变性能接近牛顿型流体，粘度对剪切速率并没有明显的依赖性。用于注塑的还有改性聚苯醚及氯化聚醚。

聚苯硫醚（PPS，雷腾），是一种新型工程塑料它具有优良的综合性能，是目前作轴颈与轴承的{zh0}村料。PSS原粉熔融后流动性很大，直接加工困难因此必须经过交联预处理，提高流动性。注塑用有粉料与可粒料两种。PSS的注塑与HDPE十分相似所不同是PSS要求成型 温度高些：在此343度时其流动性相当于HDPE的流动。

三 理常用填料

   注塑材料常用的填料有一般填料，金属填料，有机填料，短纤维填料与长纤维填料。加入这些填料可降低注塑制品的成本，提高经济效益可改善物理机械性能，化学性能以及光电性能；可改善加工性能，流变性能，降低粘度，提高分散作用。

一般填料有石灰石，碳酸钙，滑石粉，硅酸钙，云母，氢氧化铝，硫酸钙，以及农副产品等。

   有机填料是目前塑料制品中的主要填料，有xx材料和合成材料，包括：木材，木粉，胡核的壳皮，棉植纤维素等；合成材料有再生纤维素，包括：人造织物，聚丙烯腈纤维，尼龙纤维，聚酯纤维等。

   加到注塑材料中的一些填料，需要用表面改性剂进行处理，处理过程遵循界面化学理论，填料与聚合物表面的湿润理论酸碱的相互作用理论，以及混合理论赋予材料一些优良性质。

   目前常用的表面改性剂有硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂，有机硅处理剂等。这些表面改性剂加上后，能进一步提高填料效能。

第二章  塑料的物理性能

  {dy}节 塑料的物理性能

物料的性能与注塑条件和制品质量有密切关系。注塑材料大部分是颗粒状，这些固体物料装入料斗时，一般要先经过预热，排xx气，然后再经过螺杆的压缩输送和塑化作用，在料筒中需要经过较长的热历程才被螺杆推入模腔，经过压力保持阶段再冷却定型。影响这个过程的主要因素是物料，温度，料筒温度，充模压力，速度。高分子物料加工的工艺性能，分子链的内部结构，分子量大小及其分布，而且还取决高分子的外部结构。注塑的工艺性与高分子材料的相对密度，导热系数，比热容，玻璃化与结晶温度，熔化，分解温度以及加工中所表现的力学性能，流变性能等有密切关系。

一，          一般物理性能

1总热容量

总热容量是指注塑物料在注塑工艺温度下的总热容量。

2 熔化热

熔化热又称熔化潜热，是结晶型聚合物在形成或熔化晶体时所需要的能量。这部分能量是用来熔化高分子结晶结构的，所以注塑结晶型聚合物时要比注塑非结晶型料达到指定熔化温度下所需的能量要多。

对于非结晶型聚合物无需熔化潜热。使POM达到注塑温度需热约452/g(100.8cal/g),PS只需要375J/g即可熔化。

3 比热容

比热容是单位重量的物料温度上升1度时所需热量[J/kg.k]。

不同高聚物的比热容是不同的，结晶型比非对面型要高。因为加热聚合物时，补充的热能不仅要消耗在温度升上，还要消耗在使高分子结构的变化上，结晶型必须补充熔化潜热所需的热泪盈眶量才能使物料熔化。

注塑过程中，塑料加热或冷却特性是由聚合物的热含量与温差所决定的。热传递速率正比于被加热材料和热源之间的温差。

一般冷却要比熔化快，因为大体上料筒与物料温差小，熔料与模具温差大。加热时间取决于料筒内壁与料层之间的温差和料层厚度。

  4热扩散系数

   热扩散系数是指温度在加热物料中传递的速度，又称导热系数其值是由单位质量的物料温度升高1度时所需的热量（比热容）和材料吸收热量的速度（导热系数）来决定。

   压力对热扩散系数影响小，温度对其影响较大。

  5导热系数

   导热系数反映了材料传播热量的速度。导热系数愈高，材料内热传递愈快。由于聚合物导热系数很低，所以无论在料筒中加热还是其熔体在模具中冷却，均需花一定时间。为了提高加热和冷却效率，需采取一些技术措施。如：加热料筒要求有一定的厚度，这不仅是考虑强度，同时也是为了增加热惯性，保证物料能良好稳定地传热，有时还利用聚合物的低导热特性，采用热流道模具等。聚合物导热系数随温度升高而增加。结晶型塑料的导热系数对温度的依赖性要比非结晶型的显著。

  6 密度与比容

密度增加会使制品中的气体和溶剂渗透率减少，但是使制品的拉伸强度，断裂伸长，刚度硬度以及软化温度提高；使压缩性，冲击强度，流动性，耐蠕变性能降低。

在注塑过程中，聚合物经历着冷却—加热—冷却反复的热过程温度，梯度和聚合物形态的变化都很大，所以密度也在不断地发生变化，这对注塑制品质量起着重要的影响。

比容反映了单位物质所占有的体积。这是一个衡量在不同工艺条件下高分子结构所占有的空间，各种状态下的膨胀与压缩，制品的尺寸收缩等方面是非常重要的参数。

   7 膨胀系数与压缩系数

比容在恒压下由温度而引起的变化，即为膨胀系数。聚合物从高温到低温表现出比容逐渐减少的收缩特性。聚合物比容不仅取决于温度而且取决于压力。聚合物比容在不同温度下都随压力而变化，压力增高比容减小而密度加大。这种性质对于用压力来控制制品的质量和尺寸精度有重要意义。

二 聚合物的热物理性能

   1玻璃化温度

聚合物的玻璃化温度是指线型非结晶型聚合物由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的较变温度。就是大分子链段本身开始变形的温度当温度高于玻璃化温度时，大分子链开始自由活动，但还不是整个分子链段的运动。这时表现出高弹性的橡胶性能；当低于玻璃化温度时，链段被冻结变成坚硬的固态或玻璃态。橡胶的玻璃化温度低于室温。所以橡胶在常温下处于高弹态。而其它塑料在常温下是处于脆韧性的玻璃态。

高聚物的自由体积理论认为，高聚物分子结构所占有的整个体积分成两部分。一部分是分子链所占有的空间，而另一部分是分子链之间的自由空间。当温度降低时分子链动能减少，自由空间减少，当温度升高时，分子链段动能增加，自由空间也增加：当温度达到玻璃化时，急剧产生内聚力，聚合物膨胀，链段开始旋转，链段拥有的能量足以使链段活动起来所以自由空间的体积突然增加。

高聚物在玻璃化温度以上的总自由体积等于玻璃化温度下的自由体积与热膨胀系数乗以温升之和。在预塑化时，位于螺槽中的高分子固态物料，在升至玻璃化温度以后，随着温度的升高物料自由体积会增加，其比容也会加大，但由于螺槽容积的限制会使物料产生内压，并有加速固体床的作用。

当高聚物的物理形态发生变化时，许多物理性质如比热容，比容，密度，导热系数，膨胀系数，折光指数，介电常数等都跟着变化，因此利用这些关系可以测定聚合物相变温度和高聚物性质。

对于理解塑料在料筒中加热，塑料化过程中从加料段向压缩段物态转变，温升，温升速率，螺杆转速，背压等工艺因素的影响将起重要作用。这些对于控制制品脱模时的物性状态，顶出温度和顶出时间是重要的。

2 熔化温度（熔点）

熔化温度是指结晶型聚合物从高分子链结构的三维有序态转变为无序的粘流态时的温度。转变点（熔点）对于低分子材料来说，熔化过程是非常窄的，有较明显的熔点；而对于结晶型高聚物来说，从达到玻璃化温度就开始软化，但从高弹态转变为粘流态的液相时却没有明显的熔点，而是有一个向粘流态转变的温度范围。

对高聚物来说，玻璃化温度，熔化温度或温度范围都是变相点。有较明显的变化范围，从分子结构观点看，都是大链段运动的结果。

一般有增塑剂的聚合物熔点要比无增塑剂的要低，共聚物的熔点要比组成共聚物中较高均聚物的熔点要低些。

注塑时，料筒的第三段温度（靠近嘴温的温度）都要设定在熔点以上，然后以降低15~20度的温度梯度依次设定第二段和{dy}段的料筒温度为宜。

3 分解温度及燃烧特性

热分解温度是指在氧气存在条件下，高聚物受热后开始分解的温度范围。依聚合物化学结构式不同而有显著的差异，此外还与物料的形态有关。在注塑过程中，无论是在预塑阶段还是在注射阶段，只要聚合物局部温度达到分解温度，高分子物料就会讯速生成低分子量的可燃性物质。聚合物的热分解在氧气充足条件下是放热反应，产生的热会继续加热聚合物。当聚合物达到燃点时就会燃烧，燃烧体系的温度是否会上升，产生的燃烧热是否和体系进行对流，都与热分解温度，比热容以及导热系数等物理性能有密切关系。

注塑时，对聚合物分解温度的控制是十分重要的，否则分解出燃烧物质不仅会影响制品质量，还会腐蚀设备，危害人体。

 三聚合物降解及热稳定性

   所谓降解，是指递解分解作用，在高分子化学中，通常是指在化学或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低过程，聚合物在热，力，氧气，水及光辐射等作用下往往发生降解。降解过程实质量大分子链发生结构变化。如发生弹性消失，强度降低，粘度减少或增加等现象。

   在注塑中力，水，氧通过温度对聚降解起重要影响，在高温时氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用会因高温时聚合物粘度的降低而减小。热降解是指某些聚合物在高温下时间过长，发黄变色，降解，分解等现象。

   聚合物是否容易发生降解，依其分子内部和分子外部结构有关；是否有分解的杂质有关；能引起高聚物降解的杂质，一般都是热降解的崔化剂，如：PVC 分解的产物是氯化氢，POM分解产物是甲醛，它们有着加剧高聚物降解的作用。

   所谓热稳定性是指聚合物在高温下分子链抗化学分解能力及耐化学变化的温度热降解温度称为稳定性温度略高于分解温度。对于某些热稳定较差的聚合物，其温度范围只有5~15度。

温度的高低和变化范围对聚合物的降解有影响外，还有在温度场中所经历的反复加工次数有关。不同的聚合物在反复加工后热降解和融熔指数有着较大的差异。在正常温度下PS, PC, PP,经数次加工后融熔指数升高的倾向。而PE，抗冲击PS醋酸纤维素等有下降的现象。

聚合物在剪切应力作用下缠结着的大分子在外力作用下，沿力的方向上发生流动，分子链之间发生解脱，当解脱发生障碍时，分子链将受到很大的牵引力，当超过链的强度就发生链断裂。

实验证明：剪切应力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，断裂的链越短；当提高加热温度或增塑剂含量时，力的降解作用会减小。

注塑中某些塑料的水解作用是经常发生的，水解作用是由于在聚合物中存在有可以水解的化学基团。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下形成可被水解的基团。如果这些基团在分子的主链上，水解作用会使主链断链而降解。由于某些聚合物有水解作用，因此对这些塑料的吸湿性应加以注意。

有的塑料具有吸湿或凝集水分倾向，因为它们含有极性亲水基团，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要干燥处理，防此水解。

第二节                聚合物表面性能与相容性

　一磨擦性能

　在塑料中常遇到磨擦性质的问题。如在注塑中物料在螺杆加料段的磨擦机理，磨擦系数对其螺杆的输送效率有重要影响。物料从料斗进入螺杆之后在螺杆旋转下，使物料沿螺槽向前输送颗粒料首先被压成固体塞，在输送过程中塑料固体塞和料筒及螺杆　产生相对运动，各面承受着磨擦力的作用。这时磨擦将受到许多因素的影响，如塑料的物料性能，颗粒形状及大小，料筒及螺杆表面的光洁度及材质，相对运动的速度，塑料与金属的接触压力及作用时间等等。

不同的聚合物其磨擦系数是不同的。当塑料与金属磨擦时，磨擦系数与磨擦中的接触面积，与塑料对金属的附着力以及剪切强度有关。因此磨擦系数不仅与高聚物的物理性质有关，而且与影响物理—机械性质的外界压力，速度和温度有关。

在高压高速下塑料的热传导性能很差产生的热量不易散出，使塑料发生大的变形表面破坏，因此压力和速度对磨擦系数均有影响。

一般情况下，塑料的磨擦系数随载荷的加大而稍许降低。聚合物材料的干磨擦系数，随着相对速度的提高有增加的趋势。

二　相容性

　相容性是指两种不同品级的聚合物在熔融状态下能否相互混溶的一种性质。相容性不好的聚合物混熔在一起，制品会出现分层现象。不同类型聚合物的相容性是不一样的，这与分子结构有一定关系；分子结构相近者易相容；反之难容。例如，借助于聚碳酸酯和聚乙烯之间的互容性，在聚碳酸酯中加入30~50%聚乙烯可使伸长率提高30%，冲击强度提高４倍，并使熔体的粘度降低。近年来，利用聚合物之间的相容特性，使共混料品级日益增多，受到人们的普遍重视。

三　表观密度

　大多数热塑性塑料致密状的相对密度为0.9~1.2g/cm3而粉料或颗粒料的表观密度是0.3~0.6g/cm3。如果物料的表观密度低，使均匀加料发生困难，就易出现“架桥”现象。这样会影响输送效率和塑化质量的稳定性。为此有的在料斗中设置有搅拌器，或者采用定量的加料调节装置，对进料量调节和控制，保证连续，均匀地加料。

第三节                聚合物的力学特性

１形变与应力关系

　材料的力学特性是指材料在外力的作用下，产生变形，流动与破坏的性质，反应材料基本力学性质的量主要有两类；一类是反应材料变形情况的量如模量或柔度，泊桑比；另一类是反应材料破坏过程的量，如比例极限，拉伸强度，屈服应力，拉伸断裂等作用。从力学观点看，材料破坏是一个过程而不是一个点。

２应力与时间的关系

　应力对其作用时间的依赖性，这是聚合物材料主要特征之一。聚合物在较高温度下力作用时间较短的应力松驰行为和在温度较低力作用时间较长的应力松驰行为是一致的。

３形变与时间关系

聚合物材料在一定温度下承受恒定载荷时，将讯速地发生变形，然后在缓慢的速率下无限期地变形下去。若载荷足够高时变形会继续到断裂为此。这种在温度和载荷都是恒定的条件下，变形对时间依赖的性质，即称蠕变性质。

第四节                聚合物的流变性能

一概述

注塑中把聚合物材料加热到熔融状态下进行加工。这时可把熔体看成连续介质，在机器某些部位上，如螺杆，料筒，喷嘴及模腔流道中形成流场。在流场中熔体受到应力，时间，温度的联合作用发生形变或流动。这样聚合物熔体的流动就和机器某些几何参数和工艺参数发生密切的联系。

处于层流状态下的聚合物熔体，依本身的分子结构和加工条件可分近似牛顿型和非牛顿型流体它们的流变特性暂不予祥细介绍。

  1 关于流变性能

（1）剪切速率，剪切应力对粘度的影响

通常，剪切应力随剪切速率提高而增加，而粘度却随剪切速率或剪切应力的增加而下降。

剪切粘度对剪切速率的依赖性越强，粘度随剪切速率的提高而讯速降低，这种聚合物称作剪性聚合物，这种剪切变稀的现象是聚合物固有的特征，但不同聚合物剪切变稀程度是不同的，了解这一点对注塑有重要意义。

（2）离模膨胀效应

当聚合物熔体离开流道口时，熔体流的直径，大于流道出口的直径，这种现象称为离模膨胀效应。

普遍认为这是由聚合物的粘弹效应所引起的膨胀效应，粘弹效应要影响膨胀比的大小，温度，剪切速率和流道几何形状等都能影响熔体的膨胀效应。所以膨胀效应是熔体流动过程中的弹性反映，这种行为与大分子沿流动方向的剪切应力作用和垂直于流动方向的法向应力作用有关。

在纯剪切流动中法向效应是较小的。粘弹性熔体的法向效应越大则离模膨胀效应越明显。流道的影响；假如流道长度很短，离模效应将受到入口效应的影响。这是因为进入浇口段的熔体要收剑流动，流动正处在速度重新分布的不稳定时期，如果浇口段很短，熔体料流会很快地出口，剪切应力的作用会突然消失，速度梯度也要xx，大分子发生蜷曲，产生弹性恢复，这会使离模膨胀效应加剧。如果流道足够长，则弹性应变能有足够的时间进行弹性松驰。这时影响离模膨胀效应的主要原因是稳定流动时的剪切弹性和法向效应的作用。

（3）剪切速率对不稳定流动的影响

剪切速率有三个流变区：低剪切速率区，在低剪切速率下被破坏的高分子链缠结能来得及恢复，所以表现出粘度不变的牛顿特性。中剪切区，随着剪切速率的提高，高分子链段缠结被顺开且来不及重新恢复。这样就助止了链段之间相对运动和内磨擦的减小。可使熔体粘度降低二至三个数量级，产生了剪切稀化作用。在高剪切区，当剪切速率很高粘度可降至最小，并且难以维持恒定，大分子链段缠结在高剪切下已全部被拉直，表现出牛顿流体的性质。如果剪切速率再提高，出现不稳定流动，这种不稳定流动形成弹性湍流熔体出现波纹，破裂现象是熔体不稳定 的重要标志。

当剪切速率达到弹性湍流时，熔体不仅不会继续变稀，反而会变稠。这是因为熔体发生破裂。

（4）温度对粘度的影响

 粘度依赖于温度的机理是分子链和“自由体积”与温度之间存在着关联。当在玻璃化温度以下时，自由体积保持恒定，体积随温度增长而大分子链开始振动。当温度超过玻璃化温度时，大链段开始移动，链段之间的自由体积增加，链段与链段之间作用力减小，粘度下降。不同的聚合物粘度对温度的敏感性有所不同。

（5）压力对粘度的影响

 聚合物熔体在注塑时，无论是预塑阶段，还是注射阶段，熔体都要经受内部静压力和外部动压力的联合作用。保压补料阶段聚合物一般要经受1500~2000kgf/cm2压力作用，精密成型可高达4000kgf/cm2,在如此高的压力下，分子链段间的自由体积要受到压缩。由于分子链间自由体积减小，大分子链段的靠近使分子间作用力加强即表现粘度提高。

在加工温度一定时，聚合物熔体的压缩性比一般液体的压缩性要大，对粘度影响也较大。由于聚合物的压缩率不同，所以粘度对压力的敏感性也不同；压缩率大的敏感性大。

聚合物也由于压力提高会使粘度增加，能起到和降低熔体温度一样的等效作用。

（6）分子量对粘度的影响

 一般情况下粘度随分子量增加而增加，由于分子量增加使分子链段加度，分子链重心移动越慢，链段间的相对们移抵消机会越多，分子链的柔性加大缠结点增多，链的解脱和滑移困难。使流动过程助力增大，需要的时间和能量也增加。

由于分子量增加引起聚合物流动降低，使注塑困难，因此常在高分子量的聚合物中加入一些低分子物质，如增塑剂等，来降低聚合物的分子量，以达到减小粘度，改善加工性能。

第三章 制品成型机理

{dy}节                 结晶效应

1结晶概念

聚合物的超分子结构对注塑条件及制品性能的影响非常明显。聚合物按其超分子结构可分为结晶型和非结晶型，结晶型聚合物的分子链呈有规则的排列，而非结晶态聚合物的分子链呈不规则的无定型的排列。不同形态表现出不同的工艺性质误物理—机械性质。一般结晶型聚合物具有耐热性和较高的机械强度，而非结晶型则相反。分子结构简单，对称性高的聚合物都能生成结晶，如PE等，分子链节虽然大，但分子间的作用力很强也能生成结晶，如POM,PA等。分子链刚性大的聚合物不易生成结晶，如PC,PSU,PPO等。

评定聚合物结晶形态的标准是晶体形状，大小及结晶度。

2 聚合物结晶度对制品性能的影响

（1）密度. 结晶度高说明多数分子链已排列成有序而紧密的结构，分子间作用力强，所以密度随结晶 度提高而加大，如70%结晶度的PP，其密度为0.896,当结晶度增至95%时则密度增至o.903。

   （2）拉伸强度 结晶度高，拉伸强度高。如结晶度70%的聚丙烯其拉伸强度为27.5mpa，当结晶度增至95%时，则拉伸强度可提高到42mpa。

   （3）冲击强度 冲击强度随结晶度提高而减小，如70%结晶度的聚丙烯，其缺口冲击强度15.2kgf-cm/cm2,当结晶度95%时，冲击强度减小到4.86kgf-cm/cm2。

   （4）热性能 结晶度增加有助于提高软化温度和热变形温度。如结晶度为70%的聚丙烯，载荷下的热变形温度为125度，而结晶度95%时侧为151度。刚度是注塑制品脱模条件之一，较高的结晶度会减少制品在模内的冷却周期。结晶度会给低温带来脆弱性，如结晶度分别为55%，85%，95%的等规聚丙烯其脆化温度分别为0度，10度，20度。

   （5）翘曲  结晶度提高会使体积减小，收缩加大，结晶型材料比非结晶型材料更易翘曲，这是因为制品在模内冷却时，由于温度上的差异引起结晶度的差异，使密度不均，收缩不等，导致产生较高的内应力而引起翘曲，并使耐应力龟裂能力降低。

   （6）光泽度  结晶度提高会增加制品的致密性。使制品表面光泽度提高，但由于球晶的存在会引起光波的散射，而使透明度降低。

   3影响结晶度的因素

（1）温度及冷却速度  结晶有一个热历程，必然与温度有关，当聚合物熔体温度高于熔融温度时大分子链的热运动显著增加，到大于分子的内聚力时，分子就难以形成有序排列而不易结晶；当温度过低时，分子链段动能很低，甚至处于冻结状态，也不易结晶。所以结晶的温度范围是在玻璃化温度和熔融温度之间。在高温区（接近熔融温度），晶核不稳定，单位时间成核数量少，而在低温区（接近玻璃化温度）自由能低，结晶时间长，结晶速度慢，不能为成核创造条件。这样在熔融温度和玻璃化温度之间存在一个{zg}的结晶速度和相应的结晶温度。

 温度是聚合物结晶过程最敏感性因素，温度相差1度，则结晶速度可能相差很多倍。聚合物从熔点温度以上降到玻璃化温度以下，这一过程的速度称冷却速度，它是决定晶核存在或生长的条件。注塑时，冷却速度决定于熔体温度和模具温度之差，称过冷度。根据过冷度可分以下三区。

a等温冷却区，当模具温度接近于{zd0}结晶速度温度时，这时过冷度小，冷却速度慢，结晶几乎在静态等温条件下进行，这时分子链自由能大，晶核不易生成，结晶缓慢，冷却周期加长，形成较大的球晶。

  b快速冷却区，当模具温度低于结晶温度时过冷度增大，冷却速度很快结晶在非等温条件下进行，大分子链段来不及折叠形成晶片，这时高分子松驰过程滞后于温度变化的速度 ，于是分子链在骤冷下形成体积松散的来不及结晶的无定型区。例如：当模具型腔表面温度过低时，制品表层就会出现这种情况，而在制品心部由于温度梯度的关系，过冷度小，冷却速度慢就形成了具有微晶结构的结晶区。

c中速成冷却区，如果把冷却模温控制在熔体{zd0}结晶速度温度与玻璃化温度之间，这时接近表层的区域最早生成结晶，由于模具温度较高，有利于制品内部晶核生成和球晶长大。结晶的也比较完整。在这一温度区来选择模温对成型制品是有利的，因为这时结晶速率常数大，模温较低，制品易脱模，具注塑周期短。例如:PETP。建议模温控制在（140~190度），PA6, PA66,模温控制在（70~120度），PP模温控制在（30~80）这有助于结晶能力提高在注塑中模温的选择应能使结晶度尽可能达到最接近于平衡位置。过低过高都会使制品结构不稳定，在后期会发生结晶过程在温度升高时而发生变化，引起制品结构的变化。

(2)熔体应力作用，熔体压力的提高，剪切作用的加强都会加速结晶过程。这是由于应力作用会使链段沿受力方向而取向，形成有序区，容易诱导出许多晶胚，使用权晶核数量增加，生成结晶时间缩短，加速了结晶作用。

压力加大还会影响球晶的尺寸和形状，低压下容易生成大而完整的球晶，高压下容易生成小而不规则的球晶。球晶大小和形状除与大小有关还与力的形式有关。在均匀剪切作用下易生成均匀的微晶结构，在直接的压力作用下易生成直径小而不均匀的球晶。螺杆式注塑机加工时，由于熔体受到很大的剪切力作用，大球晶被粉碎成微细的晶核，形成均匀微晶。而塞式注塑机相反。球晶的生成和发展与注塑工艺及设备条件有关。用温度和剪切速率都能控制结晶能力。

在高剪切速率下得到的PP制品冷却后具有高结晶度的结构，而且PP受剪切作用生成球晶的时间比无剪切作用在静态熔体中生成球晶的时间要减少一半。

对结晶型聚合物来说，结晶和取向作用密切相关，因此结晶和剪切应力也就发生联系；剪切作用将通过取向和结晶两方面的途径来影响熔体的粘度。从而也就影响了熔体在喷嘴，流道，浇口，型腔中的流动。根据聚合物取向作用可提前结晶的道貌岸然理，在注塑中提高注射压力和注射速率而降低熔体粘度的办法为结晶创造条件。当然，应以熔体不发生破裂为限。

在注塑模具中发生结晶过程的重要特点是它的非等温性。熔体进入模具时，接近表面层先生成小球晶，而内层生成大的球晶；浇口附近温度高，受热时间长结晶度高，而远离浇口处因冷却快，结晶度低，所以造成制品性能上的不均匀性。

第二节                 取向效应

  1取向机理

   聚合物在加工过程中，在力的作用下，流动的大分子链段一定会取向，取向的性质和程度根据取向条件有很大的区别。按熔体中大分子受力的形式误作用的性质可分为剪切应力作用下的“流动取向”和受拉伸作用下的“拉伸取向”。

   按取向结构单元的取向方向，可分单轴和双轴或平面取向。按熔体温场的稳定性可分等温和非等温流动取向。也可分结晶和非结晶取向。

   聚合物熔体在模腔中的流动是注塑的主要流动过程，熔体在型腔中取向过程，将直接影响制品的质量。

   欲理解注塑制品在型腔中成型的机理需了解无定型聚合物的取向机理。充模时，无定型聚合物熔体是沿型壁流动，熔体流入型腔首先同模壁接触霰成来不及取向的冻结层外壳。而新料沿着不断增长地凝固层内壁向前流动。推动波前峰向前移动。

   靠近凝固层的分子链，一端被固定凝固层上，而另一端被邻层的分子链沿着流动方向而取向。由于靠近凝固层助力{zd0}，速度最小；而中心外流动助力最小，速度{zd0}，这样在垂直于流动方向上形成速度梯度；凝固层处的速度梯度{zd0}，中心处的速度梯度最小，因此靠近凝固层的熔体流受剪切作用最强，取向程度{zd0}，而在靠近中心层剪切作用最小，取向也最小，形成小取向层区。

  2 取向对制品性能的影响

   由于非结晶型聚合物的取向是大分子链在应力作用方向上的取向，所以在取向方向的力学性质明显增加，而垂直于取向方向的力学性质却又明显地降低；在取向方向的拉伸强度，断裂伸长率，随取向度增加而提高。

   双轴取向的制品其力学性质具有各异性并与两个方向拉伸倍数有关。双轴取向改变了单轴取向的力学性质。在通常注塑条件下，注塑制品在流动方向上的拉伸强度大约是垂直方向的确良1~2.9倍，而冲击强度为1~10倍，说明垂直于流动 方向上的冲击强度降低很多。

   注塑制品的玻璃化转变温度随取向度提高而上升。有的随取向度高和结晶度的提高，其聚合物的玻璃化温度值可升高~25度。

   由于在制品中存在有一定的高弹形秋，一定温度下已取向的分子链段要产生松驰作用：非结晶型聚合物的分子链要重新蜷曲，结晶率与取向度成正比。所以收缩程度是取向程度的反映。线膨胀系数也将随取向度而变化；在垂直于流动方向线膨胀系数比取向方向约大3倍。取向后的大分子被拉长，分子之间的作用力增加，发生“应力硬化”现象，表现了注塑制品模量提高的现象。“冻结取向”越大，则越容易发生应力松驰，制品收缩也越大。所以制品收缩反映了取向的程度。

   3 影响制品取向的因素

在注塑加工中，聚合物熔体的取向过程可分两个阶段进行。{dy}阶段是充模阶段，这时流动的特点是：熔体压力低，剪切速率大，模壁处的物料在快速冷却条件丐进行。这一阶段聚合物熔体的粘度主要是温度和剪切速率的函数。第二阶段是保压阶段。其特点是剪切速率低，压力高，温度逐渐下降。

聚合物熔体的粘度主要依赖于温度和注射压力，但对取向影响主要是熔体加工温度。对结晶影响主要是模具温度。

取向即与剪切或拉伸作用有关，也与大分子链的自由能有关。根据这种机理，控制取向的条件有以下因素。

（1）物料温度和模具温度增高都会使取向效自学成才降低。因为熔体升高时粘度会降低。

如果熔体加工温度高它和凝固温度之间的温度域加宽，松驰时间加长，容易解取向。非结晶型聚合物的松驰时间是从加工温度降至玻璃化温度的时间，而对结晶型聚合物是加工温度至熔化温度的时间，由于熔点温度高于玻璃化温度，显然非结晶型聚合物松驰时间要长于结晶型聚合物。因此加工结晶型聚合物冷却速度大，松驰过程短。容易产生冻结取向。而非结晶型聚合物冷却速度慢，松驰过程长容易解取向，取向效果将减小。

（2）注射压力增加可提高熔体的剪切自学成才力和剪切速率，有助于加速高分子的取向效应。因此，注射压力与保压压力的提高都会使结晶与取向作用加强，制品的密度将随保压压力的升高而讯速增长。

（3）浇口封闭时间会影响取向效应。如果熔体流动停止后，大分子的热运动仍较强烈，会使已取向的单元又发生松驰，产生解取向的效应。采用大的浇口由于冷却得慢，封闭时间延长，熔体流动时间延长增加了取向效果，尤其在浇口处的取向更为明显，所以直浇口比点浇口更容易维持取向效应。

（4）模具温度较低时，冻结取向效应提高。而解取向作用减小。

（5）关于充模速度对制品取向的影响。快速充模会引起表面部位的高度取向，但内部取向小，因为在一定温度条件下，快速充模会维持其制品心部在较高的温度下冷却，使冷却时间加长，高分子松驰时间延长使解取向能力加强，所以心部取向程度反而比表层的小。在注射温度相同条件下，慢速充模会延长流动时间，实际熔体温度要降低，剪切力要增加。这时熔体的实际温度与玻璃化温度或熔点的区间要比快速充模区间小，则应力松驰时间也短，所以解取向作用小；另一方面慢速充模熔体的温度比快速充模时来得低些，解取向作用减小，而取向作用会增加。就制品心部的结构形态而言，快速充模会引起较小的取向，而慢速充模反而会引起大的取向。

综上所述，影响聚合物结晶与取向的因素有以下几个方面：

1 温度：a熔体温度。b熔体加工过程的温度。c模具温度。d聚合物熔点。e聚合物玻璃化温度。f熔体{zd0}结晶速率温度。

2 时间：a聚合物加热时间。b充模时间。c保压时间。d浇口封闭时间。e冷却时间。

3 压力：a充模压力。b保压压力。

4 速度：a充模速度。b塑化速度。

第三节 内应力

  1 内应力产生

   在注塑制品中，各处局部应力状态是不同的，制品变形程度将决定于应力分布。如果制品在冷却时。存在温度梯度，则这类应力会发展，所以这类应力又称为“成型应力”。

   注塑制品的内应力包两种：一种是注塑制品成型应力，另一种是温度应力。当熔体进入温度较低的模具时，靠近模腔壁的熔体讯速地冷却而固化，于是分子链段被“冻结”。由于凝固的聚合物层，导热性很差，在制品厚度方向上产生较大的温度梯度。制品心部凝固相当缓慢，以致于当浇口封闭时，制品中心的熔体单元还未凝固，这时注塑机又无法对冷却收缩进行补料。这样制品内部收缩作用与硬皮层作用方向是相反的；心部处于静态拉伸而表层则处于静态压缩。

   在熔体充模流动时，除了有体积收缩效应引起的应力外。还有因流道，浇口出口的膨胀效应而引起的应力；前一种效应引起的应力与熔体流动方向有关，后者由于出口膨胀效应将引起在垂直于流动方向应力作用。

2         影响愉应力的工艺因素

（1）向应力的影响在速冷条件下，取向会导致聚合物内应力的形成。由于聚合物熔体的粘度高，内应力不能很快松驰，影响制品的物理性能和尺寸稳定性。

各参数对取向应力的影响

a熔体温度，熔体温度高，粘度低，剪切应力降低取向度减小；另一方面由于熔体温度高会使应力松驰加快，促使解取向能力加强。

 可是在不改变注塑机压力的情况下，模腔压力会增大，强剪切作用又导致取向应力的提高。

b在喷嘴封闭以前，延长保压时间，会导致取向应力增加。

c提高注射压力或保压压力，会增大取向应力，

d模具温度高可保证制品缓慢冷却，起到解取向作用。

e增加制品厚度使取向应力降低，因为厚壁制品冷却时慢，粘度提高慢，应力松驰过程的时间长，所以取向应力小。

（2）对温度应力的影响

   如上所述由于在充模时熔体和型壁之间温度梯度很大，先凝固 的外层熔体要助止后凝固的内层熔体的收缩，结果在外层产生压应力（收缩应力），内层产生拉应力（取向应力）。

  如果充模后又在保压压力的作用下持续较长时间，聚合物熔体又补入模腔中，使模腔压力提高，此压力会改变由于温度不均而产生的内应力。但在保压时间短，模腔压力又较低的情况下，制品内部仍会保持原来冷却时的应力状态。

   如果在制品冷却初期模腔压力不足时，制品的外层会因凝固收缩而形成凹陷；如果在制品已形成冷硬层的后期模腔压力不足时，制品的内层会因收缩而分离，或形成空穴；如果在浇口封闭前维持模腔压力，有利于提高制品密度，xx冷却温度应力，但是在浇口附近会产生较大的应力集中。

   由此看来热塑性聚合物在成型时，模内压力越大保压时间越长，有助于温度所产生的收缩应力的减小反之会使压缩应力增大。

   3内应力与制品质量的关系

   制品中内应力的存在会严重影响制品的力学性质和使用性能；由于制品内应力的存在和分布不均，制品在使用过程中会发生裂纹。在玻璃化温度以下使用时，常发生不规则的变形或翘曲，还会引起制品表面“泛白”，浑浊，光学性质变坏。

   设法降低浇口处温度，增加缓冷时间，有利于改善制品的应力不均，使制品的机械性能均一。

   不管对结晶型聚合物还是非结晶型聚合物，拉伸强度都表现出各向异向的特点。对非结晶型聚合物拉伸强度会因浇口的们置而异；当浇口与充模方向一致时，拉伸强度随熔体温度提高而降低；当浇口与充模方向垂直时，拉伸强度随熔体温度的提高而增加。

   由于熔体温度提高导致解取向作用加强，而取向作用减弱使拉伸强度降低。浇口的方位会通过影响料流的方向来影响取向，又由于非结晶型聚合物比结晶型聚合物的各向异性表现的强烈，所以在垂直于流动方向上的拉伸强度前者比后者大。低温注射比高温注射有更大的力学各向异性，如注射温度高时，垂直方向与流动方向的强度比为1.7，注射温度低时为2 。

   由此看来，熔体温度的提高，不论对结晶型聚合物还是非结晶型聚合物都会导致拉伸强度的降低，但机理却不一样；前者是由于通过取向作用降低的影响。

         第四章 成型故障及其解决方法

{dy}节常见故障的产生及排除方法

一欠注

故障分析及排除方法

1 设备选型不当。在用选设备时，注塑机的{zd0}注射量必须大于塑件及水口总重，而注射总重不能超出注塑机塑化量的85%.

2 供料不足。目前常用的控制加料的办法是定体积加料法，其辊料量与原料的果粒经是否均一，加料口底部有无“架桥”现象。若加料口处温度过高，也会引起落料不畅。对此，应疏通和冷却加料口。

3料流动性差。原料流动性差时，模具的结构参数是影响欠注的主要原因。因此应改善模具浇注系统的滞流缺陷，如合理设置浇道位置，扩大浇口，流道和注料口尺寸，以及采用较大的喷嘴等。同时可在原料配方中增加适量助剂改善树脂的流动性能。此外，还应检查原料中再生料是否超量，适当减少其用量。

4润滑剂超量。如果原料配方中润滑剂量太多，且射料螺杆止逆环与料筒磨损间隙较大时，熔料在料筒中回流严重会引起供料不足，导致欠注。对此，应减少润滑剂用量及调整料筒与射料螺杆及止逆环间隙，修复设备。

5 冷料杂质阻塞料道。当熔料内的杂质堵塞喷嘴或冷料阻塞

浇口及流道时，应将喷嘴折下清理或扩大模具冷料穴和流道截面。

    6 浇注系统设计不合理。一模多腔时，往往因浇口和浇道平衡设计不合理导致塑件外观缺陷。设计浇注系统时，要注意浇口平衡，各型腔内塑件的重量要与浇口大小成正比，使各型腔能同时充满，浇口位置要选择在厚壁处，也可采用分流道平衡布置的设计方案。若浇口或流道小，薄，长，熔料的压力在流动过程中沿程损失太大，流动受阻，容易产生填充不良。对此应扩大流道截面和浇口面积，必要时可采用多点进料的方法。

7 模具排气不良。当模具内因排气不良而残留的大量气体受到流料挤压，产生大于注射压力的高压时，就会阻碍熔料充满型腔造成欠注。对此，应检查有无设置冷料穴或其位置是否正确，对于型腔较深的模具，应在欠注的部位增设排气沟槽或排气孔；在合模面上，可开设深度为0.02~0.04mm,宽度为5~10mm的排气槽，排气孔应设置在型腔的最终充模处。使用水分及易挥发物含量超标的原料时也会产生大量的气体，导致模具排气不良。此时，应对原料进行干燥及xx易挥发物。

此外，在模具系统的工艺操作方面，可通过提高模具温度，降低注射速度，减小浇注系统流动助力，以及减小合模力，加大模具间隙等辅助措施改善排气不良。

（8）模具温度太低。熔料进入低温模腔后，会因冷却太快而无法充满型腔的各个角落。因此，开机前必须将模具预热至工艺要求的温度，刚开机时，应适当节制模具内冷却水的通过量。若模具温度升不上去，应检查模具冷却系统的设计是否合理，

（9）熔料温度太低，通常，在适合成型的范围内，料温与充模长度接近于正比例关系，低温熔料的流动性能下降，使得充模长度减短。当料温低于工艺要求的温度时，应检查料筒加料器是否完好并设法提高料筒温度。刚开机时，料筒温度总比料筒加热器仪表指示的温度要低一些，应注意将料筒加热到仪表温度后还需怛温一段时间才能开机。如果为了防止熔料分解不得不采取低温注射时，可适当延长注射循环时间，克服欠注。对于螺杆式注塑机，可适当提高料筒前部区段的温度。

（10）喷嘴温度太低，在注射过程中，喷嘴是与模具相接触的，由于模具温度一般低于喷嘴温度，且温差较大，两者频繁接触后会使喷嘴温度下降，导致熔料在喷嘴处冷冻。

如果模具结构中没有冷料穴，则冷料进入型腔后立即凝固，使助塞在后面的热熔料无法充满型腔。因此，在开模时应使喷嘴与模具分离，减少模温对喷嘴温度的影响，使喷嘴处的温度保持在工艺要求的范围内。

如果喷嘴温度很低且升不上去，应检查喷嘴加热器是否损坏，并设法提高喷嘴温度，否则，流料的压力损失太大也会引起欠注。

（11）注射压力或保压不足。注射压力与充模长度接近于正比例关系，注射压力太小，充模长度短，型腔填充不满。对此，可通过减慢注射前进速度，适当延长注射时间等办法来提高注射压力。在注射压力无法进一步提高的情况下，可通过提高料温，降低熔料粘度，提高熔体流动性能来补救。值得注意的是若料温太高会使熔料热分解，影响塑件的使用性能。

此外，如果保压时间太短，也会导致填充不足。因此，应将保压时间控制在适宜的范围内，但需要注意，保压时间过长也会引起其它故障，成型时应根据塑件的具体情况酌情调节。

（12）注射速度太慢。注射速度与充模速度直接相关。如果注射速度太慢，熔料充模缓慢，而低速流动的熔体很容易冷却，使其流动性能进一步下降产生欠注。

对此，应适当提高注射速度。但需注意，如果注射速度太快，很容易引起其它成型故障。

（13）塑件结构设计不合理。当塑件厚度与长度不成比例，形体十分复杂且成型面积很大时，熔料很容易在塑件薄壁部位的入口处流动受阻，使型腔很难充满。因此，在设计塑件的形体结构时，应注意塑件的厚度与熔料充模时的极限流动长度有关。

在注射成型中，塑件的厚度采用最多的为1~3mm,大型塑件为3~6mm,一般推荐的最小厚度为；聚乙烯0.5mm,醋酸纤维素和醋酸丁酸纤维素塑料0.7mm, 乙基纤维素塑料0.9mm,聚甲基丙烯酸甲酯0.7mm,聚酰胺0.7mm,聚苯乙烯0.75mm,聚氯乙烯2.3mm。通常，塑件的厚度超过8mm或小于0.5mm都对注塑成型不利，设计时应避免采用这样的厚度。

此外，在成型形体复杂的结构塑件时，在工艺上也要采用必要的措施，如合理确定浇口的位置，适当调整流道布局，提高注射速度或采用快速注射。提高模具温度或选用流动性能较好的树脂等。

 二溢料飞边

故障分析及排除方法

（1）合模力不足。当注射压力大于合模力使模具分型面密合不良时容易产生溢料飞边。对此，应检查增压是否增压过量，同时应检查塑件投影面积与成型压力的乘积是否超出了设备的合模力。成型压力为模具内的平均压力，常规情况下以40mpa计算。生产箱形塑件时，聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，及ABS的成型 压力值约为30mpa;生产形状较深的塑件时，成型压力值约为36mpa;在生产体积小于10cm3的小型塑件时，成型压力值约为60mpa。如果计算结果为合模力小于塑件投影面积与成型压力的乘积，则表明合模力不足或注塑定位压力太高。应降低注射压力或减小注料口截面积，也可缩短保压及增压时间，减小注射行程，或考虑减少型腔数及改用合模吨位大的注塑机。

（2）料温太高。高温熔体的熔体粘度小，流动性能好，熔料能流入模具内很小的缝隙中产生溢料飞边。因此，出现溢料飞边后，应考虑适当降低料筒，喷嘴及模具温度，缩短注射周期。

对于聚酰胺等粘度较低的熔料，如果仅靠改变成型条件来解决溢料飞边缺陷是很困难的。应在适当降低料温的同时，尽量精密加工及修研模具，减小模具间隙。

（3）模具缺陷。模具缺陷是产生溢料飞边的主要原因，在出现较多的溢料飞边时必须认真检查模具，应重新验核分型面，使动模与定模对中，并检查分型面是否密着贴合，型腔及模芯部分的滑动件磨损间隙是否超差。分型面上有无粘附物或落入异物，模板间是否平行，有无弯曲变形，模板的开距有无按模具厚度调节到正确位置，导合销表面是否损伤，拉杆有无变形不均，排气槽孔是否太大太深。根据上述逐步检查的结果，对于产生的误差可采用机械加工的方法予以排除。

（4）工艺条件控制不当。如果注射速度太快，注射时间过长，注射压力在模腔中分布不均，充模速率不均衡，以及加料量过多，润滑剂使用过量都会导致溢料飞边，操作时应针对具体情况采取相应的措施。

值得重视的是，排除溢料飞边故障必须先从排除模具故障着手，如果因溢料飞边而改变成型条件或原料配方，往往对其他方面产生不良影响，容易引发其他成型故障。

三熔接痕

  故障分析及排除方法

（1）温太低。低温熔料的分流汇合性能较差，容易形成熔接痕。如果说塑件的内外表面在同一部位产生熔接细纹时，往往是由于料温太低引起的熔接不良。对此，可适当 提高料筒及喷嘴温度或者延长注射周期，促使料温上升。同时，应节制模具内冷却水的通过量，适当提高模具温度。

一般情况下，塑件熔接痕处的强度较差，如果说对模具中产生熔接痕的相应部位进行局部加热，提高成型件熔接部位的局部温度，往往可以提高塑件熔接处的强度。

如果由于特殊需要，必须采用低温成型工艺时，可适当提高注射速度极增加注射压力，从而改善熔料的汇合性能。也可在原料配方中适当增用少量润滑剂，提高熔料的流动性能。

(2)模具缺陷。模具浇注系统的结构参数对流料的熔接状况有很大的影响，因为熔接不良主要产生于熔料的分流汇合。因此，应尽量采用分流少的浇口形式并合理选择浇口位置，尽量避免充模速率不一致及充模料流中断。在可能的条件下，应选用一点式浇口，因为这种浇口不产生多股料流，熔料不会从两个方向汇合，容易避免熔接痕。

如果模具的浇注系统中，浇口太多或太小，多浇口定位不正确或浇口到流料熔接处的间距太大，浇注系统的主流道进口部位及分流道的流道截面太小，导致料流阻力太大都会引起熔接不良，使塑件表面产生较明现的熔接痕。对此，应尽可能减少浇口数，合理设置浇口位置，加大浇口截面，设置辅助流道，扩大主流道及分流道直径。

为了防止低温熔料注入模腔产生熔接痕，应在提高模具温度的同时在模具内设置冷料穴。

此外，塑件熔接痕的产生部位经常由于高压充模而产生飞边，而且产生这类飞边后熔接痕不会产生缩孔，因此这类飞边往往不作为故障排除，而是在模具上产生飞边的部位开一很浅的小沟槽，将塑件上的熔接痕转移到附加的飞边小翼上，待塑件成型后再将小翼除去，这也是排除熔接痕故障时常用的一种方法。

（3）模具排气不良，当熔料的熔接线与模具的合模线或嵌缝重合时，模腔内多股流料赶压的空气能从合模缝隙或嵌缝处排出；但当熔接线与合模线或嵌缝不重合，且排气孔设置不当时，模腔内被流料赶压的残留空气便无法排出，气泡在高压下被强力挤压，体渐渐变小，最终被压缩成一点，由于被压缩的空气的分子动能在高压下转变为热能，因而导致熔料汇料点处的温度升高，当其温度等于或略高于原料的分解温度时，熔接点处便出现黄点，若其温度远高于原料的分解温度时，熔接点处便出现黑点。

一般情况下，塑件表面熔接痕附近出现的这类斑点总是在同一位置反复出现，而且出现的部位总是规律性地出现在汇料点处，在操作过程中，应不要将这类斑点误认为杂质斑点。产生这类斑点的主要原因是由于模具排气不良，它是熔料高温分解后形成的碳化点。

出现这类故障后，首先应检查模具排气孔是否被熔料的固化物或其他物体阻塞，浇口处有无异物。如果阻塞物xx后仍出现碳化点，应在模具汇料点处增加排气孔。也可通过重新定位浇口或适当降低合械力，增大排气间隙来加速汇料合流。在工艺操作方面，也可采取降低料温及模具温度，缩短高压注射时间，降低注射压力等辅助措施。

（4）脱模剂使用不当。脱模剂用量太多或选用的品种不正确都会引起塑件表面产生熔接痕。在注射成型中，一般只在螺纹等不易脱模的部位才均匀地涂用少量脱模剂，原则上应尽量减少脱模剂的用量。

对于各种脱模剂的选用，必须根据成型条件，塑件外形以及原料品种等条件来确定。例如，纯硬脂酸锌可用于除聚酰胺及透明塑料外的各种塑料，但与油混合后即可用于聚酰胺和透明塑料。又如硅油甲苯溶液可用于各种塑料，而且涂刷一次可使用很久，但其涂刷后需加热烘干，用法比较复杂。

（5）塑件结构设计不合理。如果塑件壁厚设计的太薄可厚薄悬殊以及嵌件太多，都会引起熔接不良。薄壁件成型时，由于熔料固化太快，容易产生缺陷，而且熔料在充模过程中总是在薄壁处汇合形成熔接痕，一旦薄壁处产生熔接痕，就会导致塑件的强度降低，影响使用性能。因此，在设计塑件形体结构时，应确保塑件的最薄部位必须大于成型时允许的最小壁厚。此外，应尽量减少嵌件的使用且壁厚尽可能趋于一致。

（6）其他原因。当使用的原料水分或易挥发物含量太高，模具中的油渍末清洗干净，模腔中有冷料或熔料内的纤维填料分布不良，模具冷却系统设计不合理，熔料固化太快，嵌件温度太低，喷嘴孔太小，注塑机塑化能力不够，注塑机料筒中压力损失太大，都会导致不同程度的熔接不良。对此，在操作过程中，应针对不同情况，分别采取原料预干燥，定期清理模具，改变模具冷却水道设置，控制冷却水的流量，提高嵌件温度，换用较大孔径的喷嘴，改用较大规格的注塑机等措施予以解决。

 四 波流痕

   故障分析及排队除方法：

（1）熔料流动不良导致塑件表面产生以浇口为中心的年轮状波流痕。当流动性能较差的低温高粘度熔料在注料口及流道中以半固化波动状态注入型腔后，熔料沿模腔表面流动并被不断注入的后续熔料挤压形成回流及滞流，从而在塑件表面产生以浇口为中心的年轮状波流痕。

   针对这一故障产生的原因，可分别采取提高模具及喷嘴温度，提高注射速率和充模速度。增加注射压力及保压和增加时间。也可在浇口处设置加热器增加浇口部位的局部温度。还可适当扩大浇口和流道截面积。而浇口及流道截面{zh0}采用圆形，这种截面能够获得{zj0}充模。但是，如果在塑件的薄弱区域设置浇口，应采用正方形截面。此外，注料口底部及分流道端部应设置较大的冷料穴，料温对熔料的流动性能影响较大，越要注意冷料穴尺寸的大小，冷料穴的位置必须设置在熔料沿注料口流动方向的端部。

   如果产生年轮状波流痕的主要原因是树脂性能较差时，可在条件充许的情况下，选用低粘度的树脂。

   （2）熔料在流道中流动不畅导致塑件表面产生螺旋状波流痕。当熔料从流道狭小的截面流入较大截面的型腔或模具流道狭窄，光洁度很差时，流料很容易形成湍流，导致塑件表面形成螺旋状波流痕。

   对此，可适当降低注射速度或对注射速度采取慢，快，慢分级控制。模具的浇口应设置在厚壁部位或直接在壁侧设置浇口，浇口形式{zh0}采用柄式，扇形或膜片式。也可适当扩大流道及浇口截面，减少流料的流动阻力。

   此外，应节制模具内冷却水的流量，使模具保持较高的温度。若在工艺操作温度范围内适当提高料筒及喷嘴温度，有利于改善熔料的流动性能。

   （3）挥发性气体导致塑件表面产生云雾状波流痕。当采用ABS或其他共聚树脂原料时，若加工温度较高，树脂及润滑剂产生的挥发性气体会使塑件表面产生云雾状波流痕。

   对此，应适当降低模具及机筒温度，改善模具的排气条件，降低料温及充模速率，适当扩大浇口截面，还应考虑更换润滑剂品种或减少数量。

五 浇口附近表面混浊及斑纹

   故障分析及排除方法

体破裂。熔体注入型腔后先在模具腔壁上形成一层薄的表壳，当这层表壳在充模过程中受到后续熔料的挤压时，就会导致熔体破裂。

一旦很薄的表壳被撕破或发生移动，塑件表面即产生搓痕或皱纹。例如，在熔体指数较小的低密度聚乙烯塑件上，其表面径常可以看到明暗交替的条形区域，其产生的部位一般离浇口有一定距离，并遍布整个表面，尤其是薄壁塑件最容易产生这类故障，这主要是由于熔料在充填小熔腔尚未结束前受到较大的压力，导致熔体破裂，形成表面缺陷。

通常，减慢熔料在充模过程中的冷却速度和表壳层的形成速率是xx这类故障的{zh0}办法，可以通过适当提高模具温度或提高熔体破裂部位的局部温度来排除这一故障。对于模腔表面的局部加热，可利用安装在浇口附近及熔体破裂部位的小型管式电加热器来实现。

（2）熔料在模腔内产生不规则脉冲流动。熔料的流动特性与其流变性能有关，还与决定熔料在模具入口处剪切速率的浇口截面积有关。当浇口尺寸很小而注射速率很高时，熔料是以细而弯曲的射流态注入型腔的，若熔料的冷却速度很快，就会与后续充模的不规则流料熔合不良，导致浇口附近产生表面混浊及斑纹。有时，少量冷料会沿着模腔表面移动，使表面混浊及斑纹产生在离浇口较远的部位。

通常，结晶型聚合物注射时产生的表面混浊及斑纹较难排除，因为这类树脂的熔融温度相当高，与非结晶型聚合物相比，结晶型聚合物的固化速度快，加工温度区域窄，而且在壁厚急剧变化和熔料突然改变流动方向处产生的不规则流动熔料与其余熔料在型腔中熔合的时间也比较短，很容易产生表面混浊及斑纹。

对于排除这类故障，在工艺操作方面，应适当提高模具，料筒及喷嘴温度，降低注射时螺杆的前进速度。

在模具操作方面，应扩大浇口尺寸，优先选用扇形浇口，如果采用隧道型浇口，其顶部尺寸太小会使浇口处的残料杂质影响充模，加剧流料的不规则流动，应适当加大其顶部尺寸；若模具排气不良，也会影响流料的规则性流动，应予以改进。

此外，应减少润滑剂的用量并选择适宜的品种。

  六 裂纹及破裂

故障分析及排除方法

残余应力太高。当塑件内的残余应力高于树脂的弹性极限时，塑件表面就会产生裂纹及破裂。

注射成型时，高聚物熔体的分子排列，在外力的作用下会产生分子链的取向，当高分子链从一种自然的稳定状态强迫过渡到另一种取向状态，{zh1}被冻结在模具内时，冷却后的塑件就会产生残余应力。同时，熔料在冷模内因温差较大，很快由粘流态变化为玻璃态，已取向的大分子来不及恢复初始的稳定状态就被冻结，也使塑件表面残余了一部分内应力。

一般情况下，浇口附近最容易发生由残余应力引起的裂纹及破裂，因为浇口处的成型压力相对其他部位要高一些，尤其是主流道为直接浇口时更是如此。

此外，当塑件的壁厚不均匀，熔料的冷却速度不一致时，由于厚薄部位的收缩量不同，前者受后者的拉伸，也会产生残余应力。由于残余应力是影响塑件裂纹及破裂的一个主要原因，因而可以通过减少残余应力来防止塑件产生裂纹及破裂。减少残余应力的主要方法是改进浇注系统的结构形式和调整好塑件的成型条件。

在模具设计和制作方面，可以采用压力损失最小，而且可以承受较高注射压力的直接浇口，可将正向浇口改为多个针式点浇口或侧浇口，并减小浇口直径。设计侧浇口时，可采用成型后可将破裂部分除去的凸片浇口形式。例如，聚碳酸脂，聚氯乙烯，聚苯醚等原料的熔体流动性能不良，需要在高压条件下注射成型，浇口处极易产生裂纹，如果采用凸片或侧浇口，可将成型后产生在凸片部分的裂纹部分除去。此外，在浇口周围合理采用环状加强筋也可减少浇口处的裂纹。

在工艺操作方面，通过降低注射压力来减少残余应力是一种最简便方法，因为注射压力与残余应力呈正比例关系。如果塑件表面产生的裂纹四周发黑，即表明注射压力太高或加料量太少，应适当降低注射压力或增加供料量。在料温及模温较低的条件下成型时，为使型腔充满，必然要采用较高的注射压力，致使塑件内残余大量应力。对此，应适当提高料筒及模具温度，减少熔料与模具的温差，控制模内型胚的冷却时间和速度，使取向的分子链有较长的恢复时间。

此外，在保证补料不足，不使塑件产生收缩凹陷的前提下，可适当缩短保压时间，因为保压时间太长也容易产生残余应力引起裂纹。

（2）外力导致残余应力集中。塑件在脱模前，如果脱模顶出机构的截面积太小或顶杆设置的数量不够，顶杆设置的位置不合理或安装倾斜，平衡不良，模具的脱模斜度不足，顶出阻力太大，都会由于外力作用导致应力集中，使塑件表面产生裂纹及破裂。

一般情况下，这类故障总是发生在顶杆的周围。出现这类故障后，应认真检查和校调顶出装置。顶杆设置在脱模阻力{zd0}的部位，如凸出，加强筋等处。

如果设置的顶杆数由于推顶面积受到条件限制不可能扩大时，可采取用小面积多顶杆的方法。

如果模具型腔的脱模斜度不够，塑件表面也会出现擦伤形成褶皱花纹。在选定脱模斜度时，必须考虑成型原料的收缩率以及顶出系统的结构设置，一般情况下，脱模斜度应大于0.85%，小型塑件的脱模斜度为0.1~0.5%,大型塑件的脱模斜度可达2.5%。

（3）成型原料与金属嵌件的热膨胀系数存在差异，由于热塑性塑料的热膨胀系数要比钢材大9~11倍，比铝材大6倍。因此，塑件内的金属嵌件会妨碍塑件的整体收缩，由此产生的拉伸应力很大，嵌件四周会聚集大量的残余应力引起塑件表面产生裂纹。这样，对于金属嵌件应进行预热，特别是当塑件表面的裂纹发生在刚开机时，大部分是由于嵌件温度太低造成的。

另外，在嵌件材质的选用方面，应尽量采用膨胀系数接近树脂特性的材料。例如，采用锌，铝等轻金属材料制作嵌件优于钢材。

在选用成型原料时，也应尽可能采用高分子量的树脂，如果必须使用低分子量的成型原料时，嵌件周围的塑料厚度应设计得厚一些，对于聚乙烯，聚碳酸脂，聚酰胺，醋酸纤维素塑料，嵌件周围的塑料厚度至少应等于嵌件直径的一半；对于聚苯乙烯，一般不宜设置金属嵌件。

（4）原料选用不当或不纯净。不同原料对产生残余应力的敏感度不同，一般非结晶型树脂比结晶型树脂容易产生残余应力引起裂纹；对于吸水性树脂及掺用再生料较多的树脂，因为吸水性树脂加热后会分解脆化，较小的残余应力就会引起脆裂，而再生料含量较高的树脂中杂质较多，易挥发物含量较高，材料的强度比较低，也容易产生应力开裂。

实践表明，低粘度疏松型树脂不容易产生裂纹，因此，在生产过程中，应结合具体的情况选择合适的成型原料。

在操作过程中，脱模剂对于熔料来说也是一种异物，如用量不当也会引起裂纹，应尽量减少其用量。

此外，当注塑料机由于生产需要更换原料品种时，必须把料斗上料器和干燥器中的余料清理干净，并排清料筒中的余料。

（5）塑件结构设计不良。塑件形体结构中的尖角及缺口处最容易产生应力集中，导致塑件表面产生裂纹及破裂。因此，塑件形体结构中的外角及内角都应尽可能用{zd0}半径做成圆弧。实验表明，{zj0}的过渡圆弧半径为圆弧半径与转角处壁厚的比值为1:1.7,即转角处的圆弧半径为壁厚的0.6倍。在设计塑件的形体结构时，对于必须设计成尖角和锐边的部位仍然要采用0.5mm的最小过渡半径做成很小的圆弧，这样可以延长模具的寿命。

（6）模具上的裂纹复映到塑件表面上。在注射成型过程中，由于模具受到注射压力反复作用，型腔中具有锋利锐角的棱边部位会产生疲劳裂纹，尤其是在冷却孔附近特别容易产生裂纹。

当模具与喷嘴接触时，模具底部受到挤压，如果模具的定位环孔较大或底壁较薄时，模具型腔表面也产生疲劳裂纹。

当模具型腔表面上的裂纹复映到塑件表面上时，塑件表面上产生的裂纹总是以同一形状在同一部位连续出现。出现这种裂纹后，应立即检查裂纹对应的型腔表面处有无相同的裂纹。如果是由于复映作用产生的裂纹，应以机械加工的方法修复模具。

七 龟裂及白化

故障分析及排除方法：

（1）件表面残余应力过大。残余应力过大是导致塑件表面龟裂的主要原因，在工艺操作中，应按照减少塑件残余应力的要求来设定工艺参数，特别是在熔料及模具温度较高，熔体流动性能较好的情况下，应尽量降低注射压力，在排除龟裂故障时可参照排除裂纹及破裂故障的方法。

   如果塑件表面已经产生了龟裂，可以考虑采取退火的办法予以xx，退火处理是以低于塑件热变形温度5度左右的温度充分加热塑件1小时左右，然后将其缓慢冷却，{zh0}是将产生龟裂的塑件成型后立即进行退火处理，这有利于xxxx龟裂。然而，在大批量生产中采取退火的方法xx龟裂，实现起来难度较大，一般不宜采用。

   此外，由于龟裂的裂痕中留有残余应力，若将产生龟裂缺陷的塑件进行喷涂加工时，涂料中的熔剂很容易使裂痕处溶裂并发展成为裂纹，在这种情况下，应特别注意选用不会发生熔裂的涂料和稀释剂。

   （2）塑件表面受到集中外力的作用。外力作用是导致塑件表面产生白化的主要原因。多数情况下，产生白化的部位总是位于塑件的顶出部位。例如，塑件在脱模过程中，由于脱模不良，塑件表面承受的脱模力接近于树脂的弹性极限时，就会出现白化。

   出现白化后，应降低注射压力，适当增大脱模斜度，特别是在加强筋和凸台附近应防止倒角。脱模机构的顶出装置要设置在塑件壁厚处或适当增加塑件顶出部位的厚度。

   此外，应提高型腔表面的光洁度，减小脱模阴力，必要时可使用少量脱模剂。

 八 银丝及斑纹

   故障分析及排除方法：

（1）熔料中含有易挥物。银丝的常见形式是一些被拉长的扁气泡形成的针状银白色条纹，其主要种类有降解银丝和水气银丝。

   各种银丝均产生于从流料前端析出的挥发物。例如，降解银丝是热塑性塑料受热后发生部分降解，以及气体分解时形成小气泡分布在塑件表面上，这些小气泡在塑件表面留下的痕迹一般排布成“V”形，“V”字的{jd0}背向浇口中心。又如水气银丝产生的主要原因是原料中水分含量过高，水分挥发时产生的气泡导致塑件表面产生银丝，特别是聚酰胺和抗冲击聚苯乙烯等高吸水性树脂，如果熔料中的水分挥发产生的气体不能xx排出时，就会在塑件表面形成水气银丝。

排除银丝故障应从三个方面着手；首先，在原料选用及处理方面，对于降解银丝，要尽量选用粒径均匀的树脂，筛除原料中的粉屑，减少再生料的用量，xx料筒中的残存异料；对于水气银丝，必须按照树脂的干燥要求，充分干燥原料。

其次，在工艺操作方面，对于降解银丝，应降低料筒及喷嘴温度，缩短熔料在料筒中的滞留时间，防止熔料局部过热，也可降低螺杆转速及前进速度，缩短增压时间；对于水气银丝，应调高背压，加大螺杆压缩比，降低螺杆转速或使用排气型螺杆。

三是在模具设计和操作方面，对于降解银丝，应加大浇口，主流道及分流道截面，扩大冷料穴，改善模具的排气条件，对于水气银丝，应增加模具排气孔或采用真空排气装置，尽量排清溶料中存留的气体，并检查模具冷却水道是否渗漏，防止模具表面过冷结霜以及表面潮湿，如果模具的型表面有水分，塑件表面就会出现白色的银丝痕迹。

此外，注射过程中，脱模剂也会产生少量挥发气体，应尽量减少其用量，可通过提高模具型腔表面光洁度来减少脱模阻力。

（2）熔料塑化不良。如果熔料在料筒中加热不足，塑化不良时，未xx熔融的料粒暴露在塑件表面时即形成斑纹。这种形若云母片状的暗斑，每片暗斑的面积接近于一颗料粒的大小。在透射光下观察可见，斑纹处的透明度较差，有时可以明显分辨出凸起状的未熔透原料微粒。

根据暗斑产生的原因，在排除这一故障时，应适当提高料筒温度和延长成型周期，尽量采用内加热式注料口或加大冷料穴及加长流道。在条件可能的情况下，也可换用料筒长径比较大的注塑机，增强熔料的塑化。

九 黑点及条纹

故障分析及排除方法

（1）熔料温度太高。料温太高会使熔料过热分解，形成碳化物，为了避免熔料过热分解，对于聚氯乙烯等热敏性热塑材料，必须严格控制料筒尾部温度不能太高。当发现塑件表面出现黑点及条纹后，应立即检查料筒的温度控制器是否失控，并适当降低料筒及模具温度。但值得注意的是，如果料温和模温太低，同样会使塑件表面产生光亮条纹。

 （2）料筒间隙太大。如果螺杆与料筒的磨损间隙太大，会合熔料在料筒中滞留，导致滞留的熔料局部过热分解产生黑点及条纹。对此，可先稍微降低料筒温度，观察故障能否排除。其次，应检查料筒，喷嘴及模具内有无贮料死角并修磨光滑。

   采取以上措施后，如果故障仍未排除，应及时维修设备，调整螺杆与料筒的间隙。

 （3）熔料与模壁磨擦过热。如果注射速度太快，注射压力太高，充模时熔料与型腔腔壁的相对运动速度太高，很容易产生磨擦过热，使熔料分解产生黑点及知纹。对此，应适当降低注射速度和注射压力。

 （4）料筒及模具排气不良。如果料筒或模具排气不良，熔料内残留的气体会由于绝热压缩而引起燃烧，使熔料过热分解产生黑点及条纹。对此，可适当降低注射速度，在原料粒径和均匀度适宜的条件下，改进料筒排气口结构。

   对于模具部分的排气不良，应检查浇口位置和排气孔位置是否正确，选用浇口类型是否合适；xx模具内粘附的防锈剂等易挥发的物质；并减少脱模剂的用量。在不产生溢料飞边的前提下，可适当降低合模力，增加排气间隙。此外，应检查料筒和顶针处有无渗油故障。

  （5）积料焦化。当喷嘴与模具主流道吻合不良时，浇口附近会产生积料焦化并随流料注入型腔，在塑件表面形成黑点及条纹。对此，应及时调整喷嘴与模具主流道的相对位置使其吻合良好。

   此外，如果模具的热流道设计或制作不良，熔料在流道内流动不畅滞留结焦，也会使塑件表面产生黑点及条纹。对此，应提高热流道的表面光度，降低流道的加热温度。

  （6）原料不符合成型要求。如果原料中易挥发物含量太高，水敏性树脂干燥不良，再生料用量太多，细粉料太多，原料着色不均，润滑剂品种选用不正确或使用超量，都会不同程度地导致塑件表面产生黑点及条纹。对此应针对不同情况，采取相应措施，分别排除。

 十 翘曲变形

   故障分析及排除方法

（1）分子取向不均衡。热塑性塑料的翘曲变形很大程度上取决于塑件径向和切向收缩的差值，而这一差值是由分子取向产生的。

通常，塑件在成型过程中，沿熔料流动方向上的分子取向大于垂直流动方向上的分子取向，这是由于充模时大部分聚合物分子沿着流动方向排列造成的，充模结束后，被取向的分子形态总是力图恢复原有的卷曲状态，导致塑件在此方向上的长度缩短。因此，塑件沿熔料流动方向上的收缩也就大于垂直流动方向上的收缩。由于在两个垂直方向上的收缩不均衡，塑件必然产生翘曲变形。

为了尽量减少由于分子取向差异产生的翘曲变形，应创造条件减少流动取向及缓和取向应力的松驰，其中最为有效的方法是降低熔料温度和模具温度。在采用这一方法时，{zh0}与塑件的热处理结合起来，否则，减小分子取向差异的效果往往是暂时性的。因为料温及模温较低时，熔料冷却很快，塑件内会残留大量的内应力，使塑件在今后使用过程中或环境温度升高时仍旧出现翘曲变形。

如果塑件脱模后立即进行热处理，将其置于较高温度下保持一定时间再缓冷至室温，即可大量xx塑件内的取向应力，热处理的方法为；脱模后将塑件立即置于37.5~43度温水中任其缓慢冷却。

  （2）冷却不当。如果模具的冷却系统设计不合理或模具温度控制不当，塑件冷却不足，都会引起塑件翘曲变形。特别是当塑件壁厚的厚薄差异较大时，由于塑件各部分的冷却收缩不一致，塑件特别容易翘曲。因此，在设计塑件的形体结构时，各部位的断面厚度应尽量一致。

   此外，塑料件在模具内必须保持足够的冷却定型时间。例如。硬质聚氯乙烯的导热系数较小，若其塑件的中心部位未xx冷却就将其脱模，塑件中心部位的热量传到外部，就会使塑件软化变形。

   对于模具温度的控制，应根据成型件的结构特征来确定阳模与阴模，模芯与模壁，模壁与嵌件间的温差，从而利用控制模具各部位冷却收缩速度的差值来抵消取向收缩差，避免塑件按取向规律翘曲变形。对于形体结构xx对称的塑件，模温应相应保持一致，使塑件各部位的冷却均衡。

   值得注意是，在控制模芯与模壁的温差时，如果模芯处的温度较高，塑件脱模后就向模芯牵引的方向弯曲，例如，生产框形塑件时，若模芯温度高于型腔侧，塑件脱模后框边就向内侧弯曲，特别是料温较低时，由于熔料流动方向的收缩较大，弯曲现象更为严重。还需注意的是，模芯部位很容易过热，必须冷却得当，当模芯处的温度降不下来时，适当提高型腔侧的温度也是一种辅助手段。

   对于模具冷却系统的设计，必须注意将冷却管道设置在温度容易升高，热量比较集中的部位，对于那些比较容易冷却的部位，应尽量进行缓冷，使塑件各部位的冷却均衡。通常，模具的型腔和型芯应分别冷却，冷却孔与型腔的距离应适中，不宜太远或太近，一般控制在15~25mm范围内；水孔的直径应大于8mm,冷却小孔的深度不能太浅，水管及管接头的内径应与冷却孔直径相等，冷却孔内的水流状态应为紊流，流速控制在0.6~1.0m/s范围内，冷却水孔的总长度应在1.2~1.5m以下，否则压力损失太大；冷却水入口与出口处温度的差值不能太大，特别是对于一模多腔的模具，温差应控制在2度以下。

  （3）模具浇注系统不合理。模具浇注系统的结构参数是影响塑件形位尺寸的重要因素，特别是模具浇口的设计涉及到熔料在模具内的流动特性，塑件内应力的形成以及热收缩变形等。如合理地确定浇口位置及浇口类型，往往可以较大程度地减少塑件的变形。在确定浇口位置时，不要使熔料直接冲击型芯，应使型芯两侧受力均匀；对于面积较大的矩形扁平塑件，当采用分子取向及收缩大的树脂原料时，应采用薄膜式浇口或多点式侧浇口，尽量不要采用直浇口或分布在一条直线上的点浇口；对于圆片形塑件，应采用多点式针浇口或直接式中心浇口，尽量不要采用侧浇口；对于环型塑件，应采用盘形浇口或轮辐式十字浇口，尽量不要采用侧浇口或针浇口；对于壳形塑件，应采用直浇口，尽量不要采用侧浇口。

   此外，在设计模具的浇注系统时，应针对熔料的流动特性，使流料在充模过程中尽量保持平行流动，这样，尽管成型后的塑件在相互垂直方向上的收缩有差别，但不会引起很大的翘曲变形。

  （4）模具脱模及排气系统设计不合理。如果塑件在脱模过程中受到较大的不均衡外力的作用会使其形体结构产生较大的翘曲变形。例如，模具型腔的脱模斜度不够，塑件顶出困难，顶杆的顶出面积太小或顶杆分布不均，脱模时塑料件各部分的顶出速度不一致以及顶出太快或太慢，模具的抽芯装置及嵌件设置不当，型芯弯曲或模具强度不足，精度太差，定位可靠等都会导致塑件翘曲变形。

   对此，在模具设计方面，应合理确定脱模斜度，顶杆位置和数量，提高模具的强度和定位精度；对于中小型模具，可根据翘曲规律来设计和制作反翘曲模具，将型腔事先制成与翘曲方向相反的曲面，抵消取向变形，不过这种方法较难掌握，需要反复试制和修模，一般用于批量很大的塑件。

   在模具操作方面，应适当减慢顶出速度或增加顶出行程。

   此外，模具排气不良对于塑件的翘曲变形也有一定的影响，应予以注意。对于容易翘曲变形的塑件，可以采用整形处理技术，把塑件放入适合其外型结构的木制夹具中强制定型，但要注意对夹具中的塑件不可施加压力，应让其自由收缩，可适当辅以冷却来促使塑件尽快定型；对于周转箱等箱体类塑件，可以利用支板或框架定型，防止其收缩或膨胀。

  （5）工艺操作不当。在工艺操作过程中，如果注射压力太低，注射速度太慢，不过量充模条件下保压时间及注射，周期太短，熔料塑化不均匀，原料干燥处理时烘料温度过高以及塑件退火处理工艺控制不当，都会导致塑件翘曲变形。对此，应针对具体情况，分别调整对应的工艺参数。

  十一 尺寸不稳定

  故障分析及排除方法

（1）型条件不一致或操作不当。注射成型时，温度，压力及时间等各项工艺参数，必须严格按照工艺要求进行控制，尤其是每种塑件的成型周期必须一致，不可随意变动。如果注射压力太低，保压时间太短，模温太低或不均匀，料筒及喷嘴处温度太高，塑件冷却不足，都会导致塑件形体尺寸不稳定。

   一般情况下，采用较高的注射压力和注射速度，适当延长充模和保压时间，提高模温和料温，有利克服尺寸不稳定故障。

   如果塑件成型后外型尺寸大于要求的尺寸，应适当降低注射压力和熔料温度，提高模具温度，缩短充模时间，减小浇口截面积，从而提高塑件的收缩率。

   若成型后塑件的尺寸小于要求尺寸，则应采取与之相反的成型条件。

   值得注意的是，环境温度的变化对塑件成型尺寸的波动也有一定的影响，应根据外部环境的变化及时调整设备和模具的工艺温度。

（2）成型原料选用不当。成型原料的收缩率对塑件尺寸精度影响很大。如果成型设备和模具的精度很高，但成型原料的收缩率很大，则很难保证塑件的尺寸精度。一般情况下，成型原料的收缩率越大，塑件的尺寸精度越难保证。因此，在选用成型树脂时，必须充分考虑原料成型后的收缩率对塑件尺寸精度的影响。对于选用的原料，其收缩率的变化范围不能大于塑件尺寸精度的要求。

应注意各种树脂的收缩率差别较大，根据树脂的结晶程度进行分析。通常，结晶型和半结晶型树脂的收缩率比非结晶型树脂大，而且收缩率变化范围也比较大，与之对应的塑件成型后产生的收缩率波动也比较大；对于结晶型树脂，结晶度高，分子体积缩小，塑件的收缩大，树脂球晶的大小对收缩率也有影响，球晶小，分子间的空隙小，塑件的收缩较小，而塑件的冲击强度比较高。

此外，如果成型原料的颗粒大小不均，干燥不良，再生料与新料混合不均匀，每批原料的性能不同，也会引起塑件成型尺寸的波动。

（3）模具故障。模具的结构设计及制造精度直接影响到塑件的尺寸精度，在成型过程中，若模具的刚性不足或模腔内承受的成型压力太高，使模具产生变形，就肝造成塑件成型尺寸不稳定。

如果模具的导柱与导套间的配合间隙由于制造精度差或磨损太多而超差，也会使塑件的成型尺寸精度下降。

如果成型原料内有硬质填料或玻璃纤维增强材料导致模腔严重磨损，或采用一模多腔成型时，各型腔间有误差和浇口，流道等误差及进料口平衡不良等原因产生充模不一致，也都会引起尺寸波动。

因此，在设计模具时，应设计足够的模具强度和刚性，严格控制加工精度，模具的型腔材料应使用耐磨材料，型腔表面{zh0}进行热处理及冷硬化处理。当塑件的尺寸精度要求很高时，{zh0}不采用一模多腔的结构形式，否则为了保证塑件的成型精度，必须在模具上设置一系列保证模具精度的辅助装置，导致模具的制作成本很高。

当塑件出现偏厚误差时，往往也是模具故障造成的。如果是在一模一腔条件下塑件壁厚产生偏厚误差，一般是由于模具的安装误差及定位不良导致模腔与型芯的相对位置偏移。此时，对于那些壁厚尺寸要求很xx的塑件，不能仅靠导柱和导套来定位，必须增设其他定位装置；如果是在一模多腔条件下产生的偏厚误差，一般情况下，成型开始时误差较小，但连续运转后误差逐渐变大，这主要是由于模腔与型芯间的误差造成的，特别是采用热流道模成型时最容易产生这种现象。对此，可在模具内设置温度差异很小的双冷却回路。如果是成型薄壁圆型容器，可采用浮动型芯，但型芯和模腔必须同心。

此外，在制作模具时，为了便于修模，一般总是习惯于将型腔做得比要求尺寸小一些，型芯做得比要求尺寸大一些，留出一定的修模余量。当塑件成型孔的内径甚小于外径时，芯销应做得大一些，这是由于成型孔处塑件的收缩总是大于其它部位，而且向孔心方向收缩的。反之，若塑件成型孔的内径接近于外径时，芯销可以做得小一些。

（4）设备故障。如果成型设备的塑化容量不足，加料系统供料不稳定，螺杆的转速不稳定，停止作用失常，液压系统的止回阀失灵，温度控制系统出现热电偶烧坏，加热器断路等，都会导致塑件的成型尺寸不稳定。这些故障只要查出后可采取针对性的措施予以排除。

（5）测试方法或条件不一致。如果测定塑件尺寸的方法，时间，温度不同，测定的尺寸会有很大的差异。其中温度条件对测试的影响{zd0}，这是因为塑料的热膨胀系数要比金属大工业10倍。因此，必须采用标准规定的方法和温度条件来测定塑件的结构尺寸，并且塑件必须充分冷却定型后才能进行测量。一般塑件在脱模式10小时内尺寸变化是很大的，24小时才基本定型。

十二 凹陷及缩痕

 故障分析及排除方法

（1）成型条件控制不当。如果注射压力太低，注射及保压时间太短，注射速率太慢，料温及模温太高，塑件冷却不足，脱模时温度太高，嵌件处温度太低或供料不足，都会引起塑件表面出现凹陷或桔皮状的细微凹凸不平。对此，应适当提高注射压力及注射速度，增加熔料的压缩密度，延长注射和保压时间，补偿熔体收缩，增加注射反冲量。但保压不能太高，否则会引起凸痕。

如果凹陷及缩痕发生在浇口附近时，可以通过延长保压时间来解决。当塑件在壁厚处产生凹陷时，应适当延长塑件在模内的冷却时间。

如果嵌件周围由于熔体局部收缩引起凹陷及缩痕，这主要是由于嵌件的温度太低造成的，应设法提高嵌件温度。

如果注塑机的喷嘴孔太小或喷嘴处局部阻塞，也会因为注射压力局部损失太大引起凹陷及缩痕。对此，应更换喷嘴或进行清理。

如果由于供料不足引起塑件表面凹陷，应增加供料量。

此外，塑件在模内的冷却必须充分。一方面可通过调节料筒温度，适当降低熔料温度；另一方面，可采取改变模具冷却系统的设置，降低冷却水温度，或在尽量保持模具表面及各部位均匀冷却的前提下，对产生凹陷的部位适当强化冷却。否则，塑件在冷却不足的条件下脱模，不但很容易产生收缩凹陷，而且还会由于硬脱模导致塑件在顶杆局部凹陷。

（2）模具缺陷。如果模具的流道及浇口截面太小，充模阻力太大，浇口设置不对称，充模速度不均衡，进料口位置设置不合理，以及模具排气不良影响供料，补缩和冷却，或模具磨损引起释压，都会导致塑件表面产生凹陷及缩痕，对此，应结合具体情况，适当扩大浇口及浇道截面，浇口位置尽量设置在对称处，进料口应设置在塑件厚壁的部位。

如果凹陷及缩痕发生在远离浇口处，一般是由于模具结构中某一部位熔料流动不畅，妨碍压力传递。对此，应适当扩大模具浇注系统的结构尺寸，特别是对于阻碍熔料流动的“瓶颈”处必须增加注道截面，{zh0}是将注道延伸到产生凹陷的部位。

对于厚壁塑件，应优先采用翼式浇口。这样，对于不适宜将浇口直接设置在塑件上以及成型后容易在浇口处产生残留变形的塑件，可在塑件上附设一个翼形体，再将浇口设置在小翼上，设在小翼上的浇口可采用倒浇口及点浇口，由此将塑件的凹陷缺陷转移到小翼上，待塑件成型后再将小翼切除。

此外，应经常检查模具是否存在磨耗释压或排气不良，及时更换模具中的易耗易损件或改善模具的排气条件。

（3）原料不符合成型要求。如果成型原料的收缩率太大或流动性能太差，以及原料内润滑剂不足或原料潮湿，都会引起塑件表面产生凹陷及缩痕。因此，对于表面要求比较高的塑件，应尽量选用低收缩率的树脂牌号。

如果由于熔料流动不畅引起欠注凹陷，可在原料中增加适量润滑剂，改善熔料的流动性，或加大浇注系统结构尺寸。

如果由于原料潮湿引起塑件表面产生凹陷，应对原料进行预干处理。

（4）塑件形体结构设计不合理。如果塑件各处的壁厚相差很大时，厚壁部位由于压力不足，成型时很容易产生凹陷及缩痕。因此，设计塑件形体结构时，壁厚应尽量一致。对于特殊情况，若塑件的壁厚差异较大，可通过调整浇注系统的结构参数来解决。

十三 气泡及真空泡

 故障分析及排除方法

（1）成型条件控制不当。许多工艺参数对产生气泡及真空泡都有直接的影响。如果注射压力太低，注射速度太快，注射时间和周期太短，加料量过多或过少，保压不足，冷却不均匀或冷却不足，以及料温及模温控制不当，都会引起塑件内产生气泡。特别是高速注射时，模具内的气体来不及排出，导致熔料内残留气体太多，对此，应适当降低注射速度。不过，如果速度降得太多，注射压力太低，则难以将熔料内的气体排尽，很容易产生气泡以及凹陷和欠注，因此，调整注射速度和压力时应特别慎重。

此外，可通过调节注射和保压时间，改善冷却条件，控制加料量等方法避免产生气泡及真空泡。如果塑件的冷却条件较差，可将塑件脱模后立即放入热水中缓冷，使其内外冷却速度趋于一致。

在控制模具温度和熔料温度时，应注意温度不能太高，否则会引起熔料降聚分解，产生大量气体或过量收缩，形成气泡或缩孔；若温度太低，又会造成充料压实不足，塑件内部容易产生空隙，形成气泡。一般情况下，应将熔料温度控制得略为低一些，模具温度控制得略为高一些。在这样的工艺条件下，既不容易产生大量的气体，又不容易产生缩孔。

在控制料筒温度时，供料段的温度不能太高，否则会产生回流返料引起气泡。

（2）模具缺陷。如果模具的浇口位置不正确或浇口截面太小，主流道和分流道长而狭窄，流道内有贮气死角或模具排气不良，都会引起气泡或真空。因此，应首先确定模具缺陷是否产生气泡及真空泡的主要原因。然后，针对具体情况，调整模具的结构参数，特别是浇口位置应设置在塑件的厚壁处。

 选择浇口形式时，由于直接浇口产生真空孔的现象比较突出，应尽量避免选用，这是由于保压结束后，型腔中的压力比浇口前方的压力高，若此时直接浇口处的熔料尚未冻结，就会发生熔料倒流现象，使塑件内部形成孔洞。在浇口形式无法改变的情况下，可通过延长保压时间，加大供料量，减小浇口锥度等方法进行调节。

 浇口截面不能太小，尤其是同时成型几个形状不同的塑件时，必须注意各浇口的大小要与塑件重量成比例，否则，较大的塑件容易产生气泡。

 此外，应缩短和加宽细长狭窄的流道，xx流道中的贮气死角，排除模具排气不良的故障。设计模具时，应尽量避免塑件形体上有特厚部分或厚薄悬殊太大。

（3）原料不符合使用要求。如果成型原料中水分或易挥发物含量超标，料粒太细小或大小不均匀，导致供料过程中混入空气太多，原料的收缩率太大，熔料的熔体指数太大或太小，再生料含量太多，都会影响塑件产生气泡及真空泡。对此，应分别采用预干燥原料，筛除细料，更换树脂，减少再生料用量等方法予以解决。

十四 烧焦及糊斑

 故障分析及排除方法

（1）熔体破裂。当熔体在高速，高压条件下注入容积较大的型腔时，极易产生熔体破裂现象，此时，熔体表面出现横向断裂，断裂面积为粗糙地夹杂在塑件表层形成糊斑。特别是少量熔料直接注入容易过大的型腔时，熔体破裂更为严重，所呈现的糊斑也就越大。

 熔体破裂的本质是由于高聚物熔料的弹性行为产生的，当熔料在料筒中流动时，靠近料筒附近的熔料受到筒壁的磨擦，阴力较大，熔料的流动速度较小，熔料一旦从喷嘴注出，管壁作用的阴力消失，而料筒中部的熔料流速极高，筒壁处的熔料被中心处的熔料携带而加速，由于熔料的流动是相对连续的，内外熔料的流动速度将重新排列，趋于平均速度。在此过程中，熔料将发生急剧的应力变化将产生应变，因注射速度极快，所受到的应力特别大，远远大于熔料的应变能力，导致熔体破裂。

 如果熔料在流道中遇有突然的形状变化，如直径收缩，扩大以及出现死角等，熔料在死角处停留和循环，它与正常熔料的受力不同，剪切形变较大，当其混入正常流料中注出时，由于两者的形变恢复不一致，不能弥合，若悬殊很大，则发生断裂破裂，其表现形式也是熔体破裂。

 由上可知，要克服困熔体破裂，避免产生糊斑，一是要注意xx流道中的死角，使流道尽量流线化；二是适当提高料温，减少熔料松驰时间，使其形变容易恢复和弥合；三是在原料中添加低分子物，因为熔料分子量越低，分布越宽，越有利于减轻弹性效应；四是适当控制注射速度和螺杆转速；五是合理设置浇口位置及选择正确的浇口形式，这点相当重要，实践表明，采用扩大型点浇口，潜伏浇口（隧道浇口）较为理想。浇口的位置{zh0}选择在熔料先注入过渡腔后再进入较大的容腔，不要使流料直接进入较大的容腔。

（2）成型条件控制不当。这也是导致塑件表面产生烧焦及糊斑的重要原因，特别是注射速度的大小对其影响很大，当流料慢速注入型腔时，熔料的流动状态为层流；当注射速度上升到一定值时，流动状态逐渐变为紊流。一般情况下，层流形成的塑件表面较为光亮平整，紊流条件下形成的塑件不仅表面容易出现糊斑，而且塑件内部容易产生气孔。因此，注射速度不能太高，应将流料控制在层流状态下充模。

 如果熔料的温度太高，容易引起熔料分解焦化，导致塑件表面产生糊斑。一般注塑机的螺杆转数应小于90r/min,背压小于2mpa,这样可以避免料筒产生过量的摩擦热。

 如果成型过程中由于螺杆退回时的旋转时间太长而产生过量的磨擦热，可通过适当增加螺杆转速，延长成型周期，降低螺杆背压，提高料筒供料段温度及采用润滑性差的原料等方法予以克服。

 注射过程中，熔料沿螺槽回流太多及止逆环处有树脂滞留，都会导致熔料降聚分解。对此，应选用粘度较高的树脂，适当降低注射压力，换用长径比较大的注塑机。注塑机常用的止逆环都比较容易引起滞留，使其分解变色，当分解变色的熔解料注入型腔后，即形成茶色或黑色焦点。对此，应定期清理以喷嘴为中心的螺杆系统。

（3）模具故障。如果模具排气孔被脱模剂及原料析出的固化物阻塞，模具排气设置不够或位置不正确，以及充模速度太快，模具内来不及排出的空气绝热压缩产生高温气体都会使树脂分解焦化。对此，应xx阻塞物，降低合模力，改善模具的排气不良。

模具浇口形式和位置的确定也相当重要，在设计时应充分考虑熔料的流动状态和模具的排气性能。

此外，脱模剂的用量不能太多，型腔表面要保持较高的光洁度。

（4）原料 不符合成型要求。如果原料中水分及易挥发物含量太高，熔融指数太大，润滑剂使用过量都会引起烧焦及糊斑故障。对此，应使用料斗干燥器或其它预干燥方法处理原料，换用熔体指数较小的树脂以及减少润滑剂的用量。

十五 变色及色泽不均

故障分析及排除方法

（1）着色剂质量不符合使用要求。着色剂的性能直接关系到塑件成型后的色泽质量。如果着色剂的分散性能，热稳定性能及颗粒形态不能满足工艺要求，就不可能生产出色泽良好的制品。

 有些着色剂的形态呈铝箔及薄片状，混入熔料中成型后会形成方向性的排列，导致塑件表面色泽不均。

 有些着色剂用干混的方法，与原料搅拌后粘附在料粒表面，进入料筒后分散性不好，导致色泽不均。

 如果着色剂或添加剂的热稳定性能差，在料筒中很容易受热分解，导致塑件变色。此外，着色剂很容易漂浮在空气中，沉积在料斗及其他部位，污染注塑机及模具，引起塑件表面色泽不均。因此，在选用着色剂时应对照工艺条件和塑件的色泽要求认真筛选，特别是对于耐热温度，分散特性等比较重要的指标必须满足工艺要求，着色剂{zh0}采用湿混的方法。

 如果注塑设备及模具受到着色剂的污染，应彻底清理料斗，料筒及模具型腔。

（2）原料不附合使用要求。如果原料中易挥发物含量太高，混有异料或干燥不良；纤维增强原料成型后纤维填料分布不均，聚积外露或塑件表面与溶剂接触后树脂溶失，纤维裸露；树脂的结晶性能太差，影响塑件的透明度，都会导致塑件表面色泽不均。此外，高抗冲击聚苯乙烯和ABS等原料成型后内应力较大，也会产生应力变色。

 对以上故障，一是xx原料中的异物，净化原料，对原料进行预干燥处理，减少原料中的水分；二是通过调整工艺参数，改善树脂中纤维的分布状态，尽量送减少润滑剂及脱模剂的用量；三是换用结晶性能较好的树脂或通过控制塑件的冷却条件来改善熔料的结晶性能；四是对于容易产生成型内应力的原料应采用可以减少成型内应力的工艺条件。

（3）成型条件不合理。色泽不均往往因反映的现象不同，其产生原因也有所不同。若进料口附近或熔接部位色泽不均，一般是由于着色剂分布不均匀或着色剂的性质不符合使用要求造成的。

 如果整个塑件变色或色泽不均，往往与成型工艺条件有关，当料筒温度太高时，高温熔料在料筒中容易过热分解，使塑件变色。若喷嘴处温度太高，熔料在喷嘴处焦化积留，也会引起塑件表面色泽不均。

 此外，螺杆转速，注射背压及注射压力太高，注射和保压时间太长，注射速度太快，塑化不良，料筒内有死角以及润滑剂用量太多，都会导致塑件表面色泽不均。

 为了防止熔料在高温料筒中停留时间太长产生过热分解，注射量不应超过注塑机注射能力的三分之二。

 当料筒或喷嘴处有焦化熔料积留时，应彻底清理料筒，拆除和清理喷嘴，检查喷嘴尖与浇道套是否对齐，并适当降低喷嘴温度。

 对于螺杆转速，背压，注射压力，注射和保压时间等工艺参数的调整，可根据实际情况，按照逐项调整的原则进行微调。

（4）模具问题。如果模具内的机油，脱模剂或顶销与销孔磨擦的污物混入熔料内，模具排气不良以及模具冷却不均匀，都会导致塑件表面变色。因此，注塑前应保证模腔清洁。

 为了减少排气不良的影响，可适当减少合模力，或重新定位浇口，并将排气孔设置在{zh1}充模处。

 由于模具温度对于熔料固化时的结晶度影响较大，应使模具均匀冷却。例如，在成型聚酰胺等结晶型塑料时，若模具温度较低，熔料结晶缓慢，塑件表面呈透明色；若模具温度较高，熔料结晶较快，塑件则成为半透明或乳白色。对此，可通过调整模具和熔料温度来控制塑件的表面色泽。

十六 表面光泽不良

 故障分析及排除方法

模具故障。由于塑件的表面是模具型腔面的再现，如果模具表面有伤痕，腐蚀，微孔等表面缺陷，就会复映到塑件表面产生光泽不良。若型腔表面有油污，水分，脱模剂用量太多或选用不当，也会使塑件表面发暗。因此，模具的型腔表面应具有较好的光洁度，{zh0}采取抛光处理或表面镀铬。型腔表面必须保持清洁，及时xx油污和水渍。脱模剂的品种和用量要适当。

 模具温度对塑件的表面质量也有很大的影响，通常，不同种类的塑料在不同模温条件下表面光泽差异较大，模温过高或过低都会导致光泽不良。若模温太低，熔料与模具型腔接触后立即固化，会使模具型腔面的再现性下降。为了增加光泽，可适当提高模温，{zh0}是采用在模具冷却回路中通入温水的方法，使热量在型腔中讯速传递，以免延长成型周期，这种方法还可减少成型中残余应力。一般情况下，除聚苯乙烯，ABS，AS外，模温可控制在100度以上。但须注意，若模温太高，也会导致塑件表面发暗。

 此外，脱模斜度太小，断面厚度突变，筋条过厚以及浇口和浇道截面太小或突然变化，浇注系统剪切作用太大，熔料呈湍流态流动，模具排气不良等模具故障都会影响塑件的表面质量，导致表面光泽不良。

（2）成型条件控制不当。如果注射速度太快或太慢，注射压力太低，保压时间太短，增压器压力不够，缓冲垫过大，喷嘴孔太小或温度太低，纤维增强塑料的填料分散性能太差，填料外露或铝箔状填料无方向性分布，料筒温度太低，熔料塑化不良以及供料不足，都会导致塑件表面光泽不良。对此，应针对具体情况进行调整。

若在浇口附近或变截面处产生暗区，可通过降低注射速率，改变浇口位置，扩大浇口面积以及在变截面处增加圆弧过渡等到方法予以排除。

  若塑件表面有一层薄薄的乳白色，可适当降低注射速度。如果由于填料的分散性能太差导致表面光泽不良，应换用流动性能较好的树脂或换用混炼能力较强的螺杆。

（3）成型原料不符合使用要求。原料不符合使用要求也会导致塑件表面光泽不良。其产生原因及处理方法如下：

A成型原料中水分或其他易挥发物含量太高，成型时挥发成分在模具的型腔壁与熔料间凝缩，导致塑件表面光泽不良。应对原料进行预干燥处理。

B原料或着色剂分解变色导致光泽不良。应选用耐温较高的原料和着色剂。

C原料的流动性能太差，使塑件表面不密导致光泽不良。应换用流动性能较好的树脂或增用适量润滑剂以及提高加工温度。

D原料中混有异料或不相溶的原料。应换用新料。

E原料粒度不均匀。应筛除粒径差异太大的原料。

F结晶型树脂由于冷却不均导致光泽不良。应合理控制模温和加工温度，对于厚壁塑件，如果冷却不足，也会使塑件表面发毛，光泽偏暗，解决的方法是将塑件从模具中取出后，立即放入浸在冷水中的冷压模中冷却定型。

G原料中再生料回用比例太高，影响熔料的均匀塑化。应减少其用量。

十七 杂质及冷料僵块

 故障分析及排除方法

（1）成型原料不符合要求。如果成型原料在包装，运输，预热和预干燥等处理过程中混入杂质或不同品级的原料混用，原料粒径不匀或过大，都会使成型的塑件中含有异物杂质。对此，应筛出原料中的异物杂质，选用粒径均匀的原料。在预处理和成型过程中，要防止粉尘和其他异物杂质从料斗，料筒及模具处混入熔料中。

（2）工艺条件控制不当。其产生原因及处理方法如下：

A料温太低，熔料塑化不良。应适当提高料筒温度。

B料温太高或成型周期太长，熔料分解变质。应降低料温和缩短成型周期。

C模温和喷嘴温度太低产生冷料粒。应适当提高模具和喷嘴处的温度。

D注塑机塑化能力不足，塑化容量接近塑件重量，使得成型时间很短。应换用较大规格的注塑机。

E模具结构不合理。如果模具的主流道及分流道无冷料穴或定位不当，冷料进入型腔中会在塑件内形成僵块。对此，应增设冷料穴。对于直接进料型模具，由于没有设置冷料穴，塑件中经常出现冷料斑。对此，在操作过程中，必须在闭模前把喷嘴中的冷料拿掉。在开模取塑件时，要把主浇道中残留的冷料除去，避免冷料进入型腔。

 十八 粘模及脱模不良

  故障分析及排除方法

 （1）模具故障。产生粘模及脱模不良的原因是多方面的，而模具故障是其中主要原因之一。其产生原因及处理品方法如下：

  A模具型腔表面粗糙，如果模具的型腔及流道内留有凿纹，刻痕，伤痕，凹陷等表面缺陷，塑件就很容易粘附在模具内，导致脱模困难。因此，应尽量提高模腔及流道的表面光洁度，型腔内表面{zh0}镀铬，在进行抛光处理时，抛光工具的动作方向应与熔料的充模方向一致。

  B模具磨损划伤或镶块处缝隙太大。当熔料在模具划伤的部位或镶块缝隙内产生飞边时，也会引起脱模困难。对此，应修复损伤部位和减小镶块缝隙。

  C模具刚性不足。如果刚开始注射时模具就打不开，则表明模具由于刚性不足，在注射压力的作用下产生形变。如果形变超过了弹性极限，模具就无法恢复原状，不能继续使用。即使形变未超出模具的弹性极限，熔料在模腔内很高的条件下冷却固化，去除注射压力，模具恢复形变后，塑件受到回弹力的作用被夹住，模具仍然无法打开。因此，在设计模具时，必须设计足够的刚性和强度。

   试模时，{zh0}在模具上安装千分表，检查模腔和模架在充模过程中是否变形，试模时的起始注射起始注射压力不要太高，应一边观察模具的变形量，一边慢慢升高注射压力，将变形量控制在一定的范围内。

   当发生回弹力太大引起夹模故障时，只靠加大开模力是不行的，应马上将模具拆下来分解，并将塑件加热软化后取出。对于刚性不足的模具，可在模具外侧镶制框架，提高刚性。

  D脱模斜度不足或动，定模板间平行度差。在设计和制作模具时，应保证足够的脱模斜度，否则塑件很难脱模，强行顶出时，往往造成塑件翘曲，顶出部位发白或开裂等。模具的动，定模板要相对平行，否则会导致型腔偏移，造成脱模不良。

  E浇注系统设计不合理。如果浇道太长，太小，主浇道和分浇道连接部分强度不够，主浇道无冷料穴，浇口平衡不良，主浇道直径与喷嘴孔直径搭配不当或浇口套与喷嘴的球面不吻合，都会导致粘模及脱模不良。因此，应适当缩短浇道长度和增加其截面积，提高主流道和分流道连接部位的强度，在主流道上应设置冷料穴。

   确定浇口位置时，可通过增加辅助浇口等方法平衡多腔模具中各个型腔的充模速率及减少模腔内的压力。一般情况下，主流道的小端直径应比喷嘴孔径大0.5~1mm,浇口套的凹圆半径应比喷嘴球面半径大1~2mm。

  F顶出机构设计不合理或操作不当。如果顶出装置行程不足，顶出不均衡或顶板动作不良，都会导致塑件无法脱模。

  在条件充许的情况下，应尽量增加顶杆有效顶出面积，保证足够的顶出行程，塑件的顶出速度应控制在适宜的范围，不能太快或太慢。顶板动作不良的主要原因是由于各滑动件间粘滞。例如，当顶板推动滑芯动作时，因滑芯处无冷却装置，其温度比其他型芯高，在连续运转时，立柱本体与滑芯间的间隙极小，往往产生粘滞导致抽芯动作不良，又如，当顶销孔与顶板导向销的平行度不良或顶销弯曲时，顶板就会动作不良。若在顶推机构中不设止销，当顶板与安装板间有异物时，顶板倾斜，其后顶板的动作不良。在中，大型模具中，如果仅有一根顶杆作用时，顶板不能均衡顶推，也会产生动作不良。

  G模具排气不良或模芯无进气口也会引起粘模及脱模不良。应改善模具的排气条件，模芯处应设置进气孔。

  H模温控制不当或冷却时间长短不适当。如果在分型面处难脱模时，可适当提高模具温度和缩短冷却时间。若在型腔面处难脱模时，可适当降低模具温度或增加冷却时间。此外，定模的温度太高，也会导致脱模不良。模具型腔材质为多孔软质材料时会引起粘模。对此，应换用硬质钢材或表面电镀处理。

  I浇道拉出不良，浇口无拉钓机构，分型面以下低凹，型腔边线超过合模线等模具缺陷都会不同程度地影响塑件脱模。对此，应引起注意并予以修整。

  （2）工艺条件控制不当。如果注塑机规格较大，螺杆转速太高，注射压力太大，注射保压时间太长，就会形成过量填充，使得成型收缩率比预期小，脱模这得困难。

如果料筒及熔料温度太高，注射压力太大，热熔料很容易进入模具镶块间的缝隙中产生飞边，导致脱模不良。

此外，喷嘴温度太低，冷却时间太短及注料断流，都会引起脱模不良。因此，在排除粘模及脱模不良故障时，应适当降低注射压力，缩短注射时间，降低料筒及熔料温度，延长冷却时间，以及防止熔料断流等。

  （3）原料不符合使用要求。如果原料在包装和运输时混入杂质，或预干燥和预热处理过程中不同品级的原料混用，以及料筒和料斗中混入异物，都会导致塑件粘模。此外，原料的粒径不匀或过大对粘模也有一定程度的影响。因此，对于成型原料应做好净化筛选工作。

  （4）脱模剂使用不当。使用脱模剂的目的是减少塑件表面和模具型腔表面间的粘着力，防止两者相互粘着，以便缩短成型周期，提高塑件的表面质量。但是，由于脱模剂的脱模效果既受化学作用的影响，也受物理条件的影响，而且，成型原料和加工条件各有不同，选定脱模剂的{zj0}品种和用量必须根据具体情况来确定。如果使用不当，往往不能产生良好的脱模效果。

   就成型温度而言，脂肪油类脱模剂的有效工作温度一般不宜超过150度，在高温成型时不宜使用；硅油和金属皂类脱模剂的工作温度一般为150度~250度；聚四氟乙烯类脱模剂的工作温度可达到260度以上，是高温条件下脱模效果{zh0}的脱模剂。

就原料品种而言，软质聚合物塑件比硬质聚合物塑件难脱模。就使用方法而言，膏状脱模剂要用刷子涂刷，可喷涂的脱模剂使用喷涂装置进行喷涂。由于膏状脱模剂在涂刷时难以形成规则均匀的模层，脱模后塑件表面会有波浪痕或条纹，所以，应可能使用可喷涂的脱模剂。

 十九 喷嘴流涎

  故障分析及排除方法

 （1）工艺条件操作不当。其产生原因及处理品方法如下：

  A喷嘴处局部温度太高。应适当降低喷嘴温度。

  B熔料温度太高。应适当降低料筒温度或缩短模塑周期，以及在喷嘴内设置滤料网。

  C料筒内的余压太高。应适当降低注射压力和减少余压时间，缩短注射时间，

  D喷嘴孔太大。应换用小孔径的喷嘴，或使用弹簧针阀式喷嘴和倒斜度喷嘴。

 （2）原料潮湿不符合使用要求。成型原料水分含量太高，也会引起喷嘴流涎。对此，应预干燥原料或使用料斗干燥器。

 （3）热流道模具设计不合理。在热流道模具中，为了防止喷嘴流涎，应设置可释放集流腔中残余应力的装置。

第二节聚烯烃类塑料故障的产生原因及排除方法

一 欠注

  故障分析及排除方法：  

（1）                   熔料温度太低。应适当提高料筒及喷嘴温度。

（2）                   成型周期太短。应适当加长。

（3）                   注射压力偏低。应适当提高。

（4）                   注射速度太慢。应适当加快。

（5）                   保压时间偏短。应适当延长。

（6）                   供料不足。应增加供料量。

（7）                   螺杆背压偏低。应适当提高。

（8）                   浇注系统结构尺寸偏小。应适当放大浇口和流道截面。

（9）                   模具排气不良。应增加排气孔，改善模具的排气性能。

（10）               模具强度不够。应尽量提高模具刚性。

二 缩痕

故障分析及排除方法：

（1）                   注射压力太低。应适当提高。

（2）                   保压时间太短。应适当延长。

（3）                   冷却时间太短。应适当提高冷却效率或延长冷却时间。

（4）                   供料量不足。应增加供料量。

（5）                   模具温度不均匀。应合理设置模具的冷却系统。

（6）                   塑件壁太厚。应在可能变动的情况下进行调整。

（7）                   浇注系统结构尺寸偏小。应适当放大浇口和流道截面。

三 熔接痕及流料痕

  故障分析及排除方法：

（1）                   熔料温度太低。应适当提高料筒及喷嘴温度。

（2）                   注射压力太低。应适当提高。

（3）                   注射速度太慢。应适当加快。

（4）                   模具温度太低。应适当提高。

（5）                   塑件形体结构设计不合理或壁太薄。应在可能变动的情况下进行调整。

（6）                   浇注系统结构尺寸偏小。应适当放大浇口及流道截面。

（7）                   模具内的冷料穴太小。应适当加大。

（8）                   原料内混入异物杂质。应进行xx。

（9）                   脱模剂用量偏多。应尽量减少其用量。

（10）               原料着色不均匀。应延长混色的搅拌时间，使原料着色均匀。

四 光泽不良

  故障分析及排除方法：

（1）                   熔料温度偏低。应适当提高料筒及喷嘴温度。

（2）                   成型周期太长。应适当缩短。

（3）                   模具温度偏低。应适当提高。

（4）                   浇注系统结构尺寸偏小。应适当放大浇口及流道截面。

（5）                   模具排气不良。应增加排气孔，改善模具的排气性能。

（6）                   原料内混入杂质。应彻底xx异物杂质或换用新料。

（7）                   脱模剂用量偏多。应尽量减少其用量。

（8）                   原料未充分干燥。应适当提高预干燥温度及延长干燥时间。

五 气泡

  故障分析及排除方法：

（1）                   熔料温度偏高。应适当降低料筒温度。

（2）                   成型周期太长。应适当缩短。

（3）                   注射压力偏低。应适当提高。

（4）                   注射速度太快。应适当减慢。

（5）                   保压时间太短。应适当延长。

（6）                   模具温度不均匀。应合理设置模具的冷却系统，保持模具表面温度均匀。

（7）                   模具排气不良。应增加排气孔，改善模具的排气性能。

（8）                   塑件形体结构设计不合理，壁太厚。应在可能变动的情况下适当调整。

（9）                   浇口及流道截面太小。应适当加大。

六 色泽不均

   故障分析及排除方法：

（1）                  料筒温度太高。应适当降低。

（2）                  成型周期太长。应适当缩短。

（3）                  螺杆背压不足。应适当提高。

（4）                  原料着色不均匀。应延长混色的搅拌时间，使原料着色均匀。

七 烧焦及黑纹

  故障分析及排除方法：

（1）                  熔料温度太高过热分解。应适当降低料筒温度。

（2）                  成型周期太长。应适当缩短。

（3）                  注射速度太快。应适当减慢。

（4）                  螺杆背压太高。应适当降低。

（5）                  浇口截面太小。应适当加大。

（6）                  模具排气不良。应增加排气孔，改善模具的排气性能。

（7）                  原料未充分干燥。应适当提高干燥温度及延长干燥时间。

（8）                  脱模剂用量偏多。应尽量减少其用量。