注射成型常见故障产生的原因及排除方法

一、欠注的故障分析及排除方法1、设备选型不当：塑件的总质量（包括塑件、浇道及飞边）不能超过注射机的最大注射量的85％（同时也不能小于20％）。

2、供料不足：应检查原料粒是否均匀，加料口有无“架桥”现象、加料段是否温度过高，背压是否太低等。

3、原料流动性能太差：这时模具的结构参数是影响欠注的主要原因。

应设法改善浇注系统的滞流缺陷，如合理设置浇道位置、扩大浇口、流道及注料口尺寸和采用较大的喷嘴等。

此外检查原料中的再生料是否过量。

4、冷料杂质阻塞料道：5、浇注系统设计不合理：设计浇注系统时要注意浇口平衡，各型腔内塑件的质量要与浇口的大小成正比，各腔内制件质量与浇口截面的比值基本相等，这样才能使各型腔同时充满，浇口位置应选择在塑件的厚壁部位。

各种成型树脂与浇口、流道的关系如表2－1所示。

6、模具排气不良：对于型腔较深的模具，应在欠注的部位增设排气沟糟或排气孔；在合模面上，可开设深度为此0.02－0.04mm，宽为5－10mm的排气槽，排气槽设置在型腔的终端充模处。

在工艺操作上可提高模温，降低注射速度，减小浇注系统阻力，减小合模力等辅助措施改善排气不良。

表2－1：各种成型树脂与浇口、流道的关系注：表中的符号“0”表示相宜7、模具温度太低：8、熔料温度太低。

9、喷嘴温度太低。

10、注射压力或保压压力不足。

提高注射压力延长注射时间。

11、注射速度太慢。

12、塑件结构设计不合理。

在设计塑件的形体结构时应注意塑件的厚度与塑料熔料充模时的极限流动长度有关。

塑料熔料的极限流动长度与塑件壁厚间的比值（流长比）如表2－2所示。

表2－2 充模过程中，熔料极限流动长度与塑件厚度的比值在注射成型中，塑件厚度采用最多的为1－3mm,大型件为3－6mm,文献推荐的最小厚度为：聚乙烯0.5mm,醋酸纤维素和醋酸丁纤维素塑料0.7mm,乙醋酸纤维素塑料0.9mm,聚甲基丙烯酸甲酯0.7mm,聚酰胺0.7,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都对注射成型不利。

13、注射机止逆环及推力环磨损严重，射胶时产生大量的倒流或者是漏流，这种现象应即时更改止逆环。

在模具上合理确定浇口位置，调整流道布局；注塑工艺上采用快速注射，提高模具、物温度或选用流动性能好的树脂牌号二、溢料飞边的故障分析及排除方法1、合模力不足：应验核塑件投影面积与成型压力之乘积是否超出了机台的锁模力。

公式：T＞AKPcT—注射机额定锁模力，KN；A－塑件及流道系统在分型面上的总投影面积，CM2；Pc─模具型腔平均压力，Mpa；K－安全系数，通常取1.1－1.2。

型腔平均压力，通常，取20－40Mpa。

生产箱形塑件、PE、PP、PS、HIPS、ABS的成型压力(型腔平均压力)值取30Mpa。

体积小于10cm3 的小型塑件，成型压力值取60Mpa。

于是，注射机的最大成型投影面积A＜T／KPc。

如果是计算结论不符合此要求，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，减小螺杆行程，减少型腔数及改用合模力大的注射机。

2、料温太高：3、模具缺陷：应验核分型面，排气孔是否太深、太大。

4、工艺条件控制不当：如注射时间过长，注射速度太快，注射压力在型腔中分布不均，充模速率不平衡，以及加料量过多等。

注意：排除溢料飞边故障必须先从排除模具故障着手。

三、熔接痕的故障分析及排除方法1、料温太低：低温熔料的分流汇合性能较差，容易形成熔接痕。

如果塑件内外表面的熔接痕都是在同一个地方，就是这种原因所至。

应适当提高料筒、喷嘴、模具的温度。

由于特殊需要采用低温成型工艺时，可适当提高注射速度及增加注射压力。

也可在原料配方中适当增用少量润滑剂，提高熔料流动性能。

2、模具缺陷：模具浇注系统的结构参数对熔料的分流汇合有很大的影响。

尽量选用一点式浇口、分流少的浇口或合理选择浇口位置，加大浇口截面积，尽量避免充模速率不一致及充模流料中断。

设置辅流道，扩大主流道及分流道直径。

加大冷料槽。

针对熔接痕产生飞边的部位，开一很浅的小沟槽，将熔接痕转移到附近的飞边小翼上，这就是常说的“垃圾销”。

3、模具排气不良：模腔中多股料流赶压的空气，难从分型面、合模缝隙或嵌件缝处排出时，气泡在高压下被强力挤压，体积逐渐减小，由于被压缩空气分子的动能在高压下转变成热能，导致熔料汇合点处的温度升高，当温度等于或高于原料的分解温度时，熔接点处便出现黄点，若其温度远高于分解温度时，熔接点处便出现黑点。

这类斑点总是在同一位置反复，千万不要误认为是杂质，是熔料高温分解后形成的碳化点。

这种故障的处理：首先检查排气孔有无熔料的固化物或其他物体堵塞，浇口处有无异物。

如果清除后仍有碳化点，应在熔料汇合处增加排气孔，也可重新定位浇口或降低合模力，降低料温、模温，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：5、塑件结构设计不合理：在设计塑件形体结构时，应确保塑件的最小壁厚部位必须大于成型时允许的最小壁厚。

应尽量减少嵌件的使用且壁厚尽可能趋于一致。

注射壁厚参照值如表2－3所示。

表2－3常用塑料注射件壁厚参照值6、其他原因：原料水分或易挥发物含量太高；模具中的油渍未清除干净；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；注射机能力不够，喷嘴孔太小；都会不同程度导致熔接不良。

四、波流痕的故障分析及排除方法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流痕：针对这种现象可提高模具及喷嘴温度，增加注射压力及保压和增压时间。

还可适当扩大浇口及流道截面积，而浇口和流道最好采用圆形，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底部应设置较大的冷料穴。

也可选用低粘牌号的树脂。

2、在流道中流动不畅导致塑件表面产生螺旋状波流痕：此时可降低注射速度，对注射速度可采用慢－快－慢、或者慢－快速-中速－低速等分级控制。

浇口最好采用柄式、扇式或膜片式。

也可适当扩大浇口及流道的截面积，提高模具、料筒及喷嘴温度，减少流料的流动阻力。

3、挥发性气体导致塑件表面产生云雾状流波痕：当采用ABS及其他共聚树脂，加工温度较高时，树脂及润滑剂产生的挥发性气体，容易产生这种现象。

因此要降低料温及充模速率，适当扩大浇口截面，改善模具的排气条件。

五、浇口表面混浊及斑纹的故障分析及排除方法1、熔体破裂：熔体注入型腔后先在模具壁上形成一层很薄的表壳，当这层表壳在充模过程中受到后续熔料的挤拉时，就会导致熔体破裂。

这时塑件表面产生搓痕或皱纹，明暗交替的条形区域，其产生部位离浇口有一定的距离，遍布整个表面尤其是小形的薄壁件最容易产生此现象。

提高模具温度，降低冷却速率是排除这类故障最好的办法。

2、熔料在模腔内产生不规则的脉冲流动：当浇口尺寸很小而注射速率很高时熔料是以细而弯曲（类似蛇形）的射流态注入型腔的，熔料冷却速度很快，与后续充模的流料熔合不良，导致浇口附近产生表面混浊及斑纹或者类似蛇形、蚯蚓状的纹路。

这类故障的排除在工艺方面，适当提高模具、料筒及喷嘴温度，降低注射速率。

在模具制作方面，应扩大浇口尺寸，优先选用扇形浇口。

六、裂纹及破裂的故障分析及排除方法1、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。

有下面三种残余应力，是引起这种现象的主要原因：（1）．取向冻结注射成型时，熔体的高分子链从一种自然的稳定状态强迫过渡到一种取向（大分子链段平行排列的现象）状态，已取向的大分子来不及恢复初始的稳定状态，就被冻结在型腔内，这时塑件表面残余了一部分内应力，就叫做取向应力，这是塑件残余应力中，最普遍最严重的应力。

也是引起翘曲变形的主要原因。

出现在塑件浇口附近引起裂纹及破裂。

（2）．骤冷应力，也叫做结晶应力，是冷却速率太高引起的，可用退火消除；（3）．构型体积应变当塑件的壁后不均匀、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，后者受前者的挤压，这也会产生应力。

故障排除的方法是：改进浇注系统的结构，可将正向浇口改为多点外针点式浇口或侧浇口。

例如，PC、PVC、PPO等高粘树脂，可采用凸片或侧浇口，此外可在浇口周围合理采用环状加强筋。

在工艺操作方面，降低注射压力，因注射压力和残余压力成正比关系。

放缓熔料在冷却时的速率，使取向的长分子链有较长的恢复时间，降低保压压力和时间。

因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这是由于脱模顶出机构的顶杆截面积太小或设置的数量不够，设置的位置不合理、安装倾斜，模具的脱模斜度不足，顶出力太大等，在外力作用下导致应力集中。

这类故障产生在顶杆周围。

排除的方法是：认真检查和调校顶出装置，顶杆设置应在脱模阻力最大的部位，如凸台、加强筋等处。

模具型腔的脱模斜度不足，塑件表面也可能出现擦伤形成的褶绉花纹。

一般情况下，脱模斜度应大于0.85％，小型塑件为0.1％－0.5％，大型塑件为2.5％。

3、成型原料与金属嵌件的热膨胀系数存在差异热塑性材料的膨胀系数是钢材的9－11倍，是铝的6倍。

因此金属嵌件会妨碍塑件的整体收缩，产生极大的拉伸应力，造成嵌件四周聚集大量的残余应力引起塑件表面产生裂纹。

排除的方法是：预热嵌件，选择膨胀系数较小的锌、铝等金属材料作嵌件。

嵌件周围的塑料厚度设计得厚一些，对PE、PC、PA、CA，嵌件周围的厚度至少应等于嵌件的直径；对POM，嵌件周围的厚度不可小于直径的一半；对PS，一般不设金属嵌件。

见表2－4表2－4 注射件中金属嵌件周围最小壁厚值4、原料选用不当或不纯净一般结晶型树脂比非结晶型树脂容易产生残余应力引起裂纹；吸水型树脂、再生料较多的树脂也容易产生残余应力；因吸水型树脂加热后会分解脆化，再生粒杂质含量较多，易挥发物含量较高。

脱模剂对熔料也是一种异物，用量不当也会引起裂纹。

5、塑件的结构设计不良塑件形体结构中的尖角及缺口处最容易引起应力集中，导致产生裂纹及破裂。

塑件内、外圆弧的R与转角壁厚之比是：1∶1.7，即R为壁厚的0.6倍。

对必须设计成尖角或锐角的部位，R仍要采用有0.5mm的小圆弧。

6、模具上的裂纹反映到塑件表面上七、龟裂及白化的故障分析及排除方法1、塑件表面残余应力过大排除方法，应尽量降低注射压力，或用塑件从模具中取出后立即进行退火处理，普遍采用的是用“火枪”散发出的热风吹打塑件龟裂及白化处。

热处理条件如2－5表所示。

表2－5 几种常用热塑性材料的热处理条件＊冷却速度每小时降温30－40℃＊＊缓慢冷却2、塑件表面受到应力集中的作用白化部位总是产生在塑件被顶针顶出的部位。

塑件表面的脱模力接近于树脂弹性极限时，就会出现白化。

顶针杆要设置在塑件厚壁处或适当增加顶出部位的厚度。

提高型腔表面光洁度，必要时可使用少量脱模剂。