线束相关塑料件常见注塑成型缺陷

首先，当你拿到有注塑成型缺陷的塑料件时

一、不要轻易下结论（鱼骨图，5M1E）

1. 料（使用的原材料批次，色母，回料比率）

2. 机（注塑机，周边设备，模具状态）

3. 人（操作人员是否按照流程操作，人为因素）

4. 法（发生概率，工艺参数）

5. 环（环境变化）

二、 最好能亲眼看到缺陷样品，照片很容易造成判断错误

三、 准确的描述问题是解决问题的第一步

线束塑料件常见注塑成型缺陷如下：

1. 凹痕（Sink Mark)

成因：

塑料加热时膨胀，冷却时收缩。塑料经过加热分子间的距离变大，

使体积增加，一般没上升20-30度，体积增加1%

• 材料凝固速度太慢

• 有效的保压时间太短

• 由于在模腔内流动的材料受到极大的阻力，或者注塑件部分位置和浇口系统太窄的关系，使得没有足够的保压压力传递到模腔内。

解决方案Solution：（产品）

• 产品设计-- a，壁厚均匀，b，筋条的壁厚不超过整体壁厚的50%到70%

• 模具浇口设计-- a，位置在厚壁处，b，浇口大小合适。不小于壁厚的0.5.

解决方案Solution：（工艺）

• 检查料垫

• 增加保压压力。

• 增加注塑速度，以加大惯性。

• 减小VP切换点也可以增加螺杆惯性和补压量。

• 提高塑料冷却速度，增加产品表壁硬，不形成凹痕，但是会形成空洞。但是对于薄壁件，降低模温凹痕会恶化，因为型腔补压减少。

• 增加熔体温度，熔体提交加大——更大凹痕；但是更大的型腔补压量——凹痕减小。

• 所以根据具体温度而定。

2. 气泡(Blistering)

2.1 困气（Air Entrapments）

在注塑件填充时，空气被推入熔料里，这些空气可

能源自于塑化系统或模腔内排气不良的位置

• 这些缺陷在局部填充时也清晰可见

成因：

• 释压（回抽）过快或过多

• 背压压力不够

• 注塑模内的排气问题

2.2 空穴（Voids）

排空了的腔洞，是塑料冷却阶段，收缩受到阻

碍而产生的。

• 一般出现在壁厚部位附件

• 缺陷出现在保压阶段

成因：

在塑料冷却的过程中，材料因热效应的收缩不能得到及时的补偿的时候，便会在相应的部位上形成空穴。要将保压压力传递得当，注塑件的浇口定要设计在横切面最大的部位，防止浇口与主流道过早凝固的现象

3. 熔接线（Weld Line)

表现：

熔接线是注塑件的光学性和机械性较弱的位置，可能出现缺口或变色现象，缺口别在抛光高亮度或者透明件上更为明显。变色常出现在含有金属色母的塑料件

成因：

当两条或更多熔流相遇时，便会形成熔接线，假如熔流结合部位的温度和压力不足够，就会出现填充困难提高温度可以有效改善熔接，但是冷却时间也会延长。

解决方案Solution：（产品）

• 尽量把产品壁厚设计的均匀

• 模具浇口位置的选择

解决方案Solution：（工艺）

• 增加填充速度

• 增加材料温度，模具温度（增加温度会使产品周期加长）

• 使用及冷及热技术（仅限于无定型料ABS,PS,PMMA,PC）

4. 缺胶(Incompletely Filled Parts / Short Shot)

现象：

注塑材料不能完全填满整个模腔，这类缺陷通常出现在远离浇口的位置上，流长过长，薄壁件附件，或因为模具排气不良

成因：

• 注塑的塑料量太少（射胶量）

• 熔料的流动因排气问题收到阻碍

• 注塑机速射压力，注塑速度不够

• 在流道截面内的熔料过早凝固（注塑速度太低，模具

温度不当或浇口位置错误）

5. 烧焦（Diesel Effect / Burn)

现象：

成因：

燃烧效应纯粹是排气问题造成的，常见于盲孔，圆角，流道末端，以及多熔料汇合点

塑料在燃烧过程中会释放出一些破坏性物质，破坏模腔表面，模具组件，堵塞排气槽；定期清理必要性（尼龙)

6. 过注，飞边（Over-Sprayed Parts / Flashes)

现象：

成因：

• 模具上超出允许的间隙（模具制造时公差过大，或生产中磨损造成间隙）

• 注塑机的锁模压力太低或太高（开模力比锁模力更大，令模具不能保持闭合，或锁模压力使模具变形）

• 模腔内压力过大（注塑压力过大）

• 塑料的粘度不够（膜腔内压力过高而熔胶的流动阻力太小）

7. 斑痕（Streaks)

7.1 现象

7.2 现象及成因：

烧焦痕– 熔胶受到过高的温度或过长的滞留时间，降解并分解出气体形成的明显色痕

色差痕– 由于部件着色剂分布不均或着色剂的排列随熔料流动方向不同而引起

玻璃纤维痕– 当使用含有玻璃纤维的材料时，有可能出现消光面痕和粗糙表面，有如金属般反光之玻璃纤维在注塑件表面出现，也称浮纤。

湿气痕– 指出现在产品上U型的曲线，开口方向与射流方向一致，有些伴有气泡和表面粗糙，湿气痕由模具壁上冷凝的水气形成，牵涉范围广泛塑料在储存或注塑过程中吸入了空气中的水分，当胶粒熔解时，这些水变成水蒸气泡。

模具表面潮湿

• 模具的温度控制系统泄露

• 水点凝聚在模壁上

塑料内或外潮湿

• 塑料的烘干程度不够

• 不适当的储存胶粒

• 注塑机法兰接口温度太低

气痕– 大部分气痕以消光斑，银色或白色的痕迹出现在凹位，加强筋和厚薄胶位变化大的位置上。

熔料在填充模腔时，因气体未能及时被排走，特别是在一些结构转折处，气体被翻越过前面的熔料困住，形成气痕

8. 浇口附近的消光斑（Dull Spots Near the Gate)

现象：在浇口周边出现的细小同心环，显现成暗淡的日冕痕（消光斑）

成因：

当熔料高速通过浇口进入型腔时，塑料的分子链产生强烈的方向性排列，由于浇口后方未能提供足够的松弛时间，塑料在他们仍带有强烈的方向性时已经固化，强大的剪切力撕裂塑料表层，新材料填充进撕裂部位，形成新的表层，反射率不同

• 浇口偏细

• 射速过高

9. 光泽差（Gloss Differences）

表现：

• 注塑件上光亮度过高或不足

• 亮度有差别，常出现在产品结构变化处

成因：

注塑件表面于光线下的反射度直接反映出它的光亮度。注塑件表面越平滑，光亮度越高，有皮纹效果会形成慢反射，使表面出现色泽不同。

冷却后注塑件因扭曲变形也会是光亮度不平均的情况。

10. 变形（warpage)

表现：扭曲是指注塑件的形状与原来的要求不一致。主要是由于不平均收缩引起

成因：

扭曲是注塑件的一大问题，因为任然未能被准确的预测出来，而且修改模具会造成无法估计的成本和延误。主要原因就是不同的收缩率。

收缩：

注塑件在冷却时的体积减少，当塑料从熔融状态冷却的时候，他的体积会因为分子链互相接近而减少。

收缩分类（总收缩量= 注塑收缩+ 过后收缩）

• 注塑收缩：在成型后16小时内的尺寸变化

• 过后收缩：在注塑收缩后和经过很长一段时间后的尺寸改变

1. 模壁温度的影响

• 低模温- 使注塑件冷却加快，因此抑制了分子链的紧束密度的形成，这些注塑件会有较少的注塑收缩，但过后收缩却较多，特别是对于半结晶性物料而言

• 高模温– 是注塑件冷却变慢，分子有足够的时间形成紧束密度的排列，这些注塑件会有较多的注塑收缩，但过后收缩却较少

2. 产品壁厚

产品壁厚的区域收缩量总是大于产品壁薄的区域，从而导致了收缩的不均匀

3. 材料

无定形塑料和结晶型塑料有着不同的表现，无定形塑料通常收缩小，所以变形的风险也小；结晶型塑料由于晶核分子定向性，收缩率大，也就很容易产生变形。含玻璃纤维材料，相对变形会更大

4. 工艺参数

模具温度，保压时间，保压压力，材料温度，射出速度

产品设计方面：

• 提供平均的壁厚

• 使用同一厚度的壁厚和相对应合理加强筋

• 避免有熔胶积聚和壁厚突变的情况

• 在角位添加圆弧和加大内层的表面尺寸，以提供平均的散热效果

• 优先考虑对称设计

• 把浇口移到厚壁位置，避免压力传递不进型腔

• 选用足够的浇口直径，提供足够的保压传递

• 利用浇口的数目和位置，令注塑件内产生平均的塑料流动方向（玻璃纤维排列统一）同时避免熔接线

11. 喷射纹（Jetting)

表现：喷射纹是像蛇一样蜿蜒的粗糙编织纹，喷射纹与唱片坑纹很相似。

成因：

因为流动波峰未能在模腔内完全形成所致，熔料在冷却固化后不能与随后进入模腔的塑料完全熔合，因而形成，这种缺陷常出现在高速充填，或横截面急剧增加的注塑件上

12. 唱片坑纹效应（Record grooves effect)

表现：出现在产品表面的级细小的类似唱片上的坑纹

成因：

过高的冷却速度

• 熔料温度不足

• 注射速度不足

• 模壁温度不足

当塑料被注塑到膜腔中时，相对于材料模具是冷的，很快在材料表面形成凝固层。特别是

当注塑速度相对较慢是，会令粘度高或已凝固的流动波峰阻碍随后的熔料沿模壁方向的流

动。因此，从后流向前的塑料不能贴上模壁，反而令中央的材料向前延伸。

13. 应力发白/应力开裂(Stress-Whitening / Stress Cracks)

表现：应力发白是由于内部或者外部应力产生的。受应力影响的位置会发白。

应力龟裂是由互相非常接近的裂痕组成，一般在生产数天甚至数周后才出现

成因：当注塑件变形量过大（外应力或扭曲影响）。最大形变量与材料的种类，分子结构，注塑条件，环境气候所影响，物料因在加工处理过程受不同的温度及时间影响，是的产品抵御内外应力的能力骤然下降。

使用活跃物质（碱性溶液，油脂等）可令塑胶产品在很短时间内出现应力发白和应力龟裂。

14. 可见顶针痕（Visible ejector marks）

表现：顶针痕有陷入和凸出两种，他们会在注塑件的胶位厚薄突显变动，导致

产品表面光泽差或可见的陷入，甚至可能被顶传

成因：

• 过程影响（参数设置不当使注塑件过早脱离模具或脱模力过大）

• 几何形状的影响（顶针长度不合适或装置错误）

• 机械强度的影响（模具，注塑件，脱模系统设计及尺寸错误）

• 热效应的影响（模具温度差异或模壁和顶针的温度差异太大）

15. 脱模变形(Deformation during Demoulding)

表现：根据不同程度的破损，可以分为裂痕，折断，拖拉出胶料和顶针的陷入和顶穿，特别关键的地方是强脱位置。

成因：

• 注塑件所需的脱模力同时足以破坏注塑件

• 脱模的动作受到阻碍

脱模力的大小是关键，影响脱模力大小的主要因素是注塑件的收缩

16. 顶出坑纹（Ejection Grooves)

表现：注塑件脱模时产生顶出坑纹破坏其表面，主要发生在结构性的表面

成因：

表面粗糙度高的注塑件，脱模角度也要相应加大，才可避免脱模时对表面结构

造成破坏

17. 表层脱皮（Flaking of the Surface Layer)

表现：物料内的各层未能完全融合在一起，而且开始脱皮现象，可能发生在浇口或者注塑件上，因融合强度不同会产生程度不一样的脱皮现象。

成因：

表面粗糙度高的注塑件，脱模角度也要相应加大，才可避免脱模时对表面结构

造成破坏

18. 冷胶（Cold Slugs)

现象：

较冷的塑胶熔料经由射嘴注入型腔，产生如彗星尾巴般的痕迹，冷胶可以在浇口附件或整个注塑件上出现，严重的可能堵塞流道

成因：

熔料在开始注塑进模腔前，在浇口或射嘴内凝结成冷胶，其后随下一注塑周期进入模腔，冷胶由于射嘴温度不适当，或者由于塑化系统的回料过程太迟造成，太小的射嘴直径也会有负面影响。

19. 拉丝（Filamentation)

表现：若注塑模具采用热流道为浇口，在注塑件的附件可能黏附着小量的胶料，

这些胶料的形状可能是短小的锥形或者是长达数厘米的拉丝。

20. 黑点（Dark Spots)

表现：黑点出现在产品表面，可能由于磨损，热降解或污染物造成

成因：

• 过程影响（熔胶温度过高或滞留在塑化系统内的时间太长，或使用热流道加温程序错误）

• 模具影响（浇口系统受污染或热流道系统有死角位）

• 注塑件影响（塑化系统受污染或螺杆和炮筒有损蚀）

• 塑料或染料的影响（胶粒混有杂质，再回收料的比例过大或使用不合适的色母，着色剂）

21. 积垢（Plate-out)

表现：数千模次后，塑料中低分子物质分离出，并黏附在模腔表面，形成积垢。通常出现在浇口或排气位置附近，导致注塑件表面出现瑕疵或光亮度有差别

成因：

在热塑性材料生产过程中，积垢是常出现的缺陷，（POM, PP, PET, ABS, PC, PA, PBT）添加剂，

如阻燃剂，润滑剂和着色剂都容易产生积垢

• 应力过大，过高的熔胶温度，剪切应力和剪切率

• 塑化系统内的剪切力过大，过高的螺杆转速

• 在模腔内所受的剪切力过大，如射速太高

• 模内排气不足

• 处理过程中的物料带有大量的水分

• 错误或过量使用润滑剂

• 着色剂或添加剂和基料不能熔合

• 烘干时间太久

22. 破裂/破损的片状铰链(Broken/Ragged Film Hinge)

表现：片状铰链的破损主要是因为塑料内的应力过大导致，可能局部或者完全断

裂，而过大的应力也会出现应力发白

成因：

• 屈折角度

• 负载周期

• 负载频率

• 承受力

23. 电镀注塑件缺陷（Defects on Electroplated Plastic parts)

表现：注塑件的生产条件可影响到塑胶电镀产品的表面质量，注塑或电镀过程很可能令注塑件上出现气泡，胶泡或熔合层黏着力不足等情况