8 種常見的射出成型缺陷以及如何避免這些缺陷

簡介

當需要有效率地大量生產相同的零件時、 注塑 是最受歡迎的方法。您可以以低成本、高效率的方式快速生產成百上千件產品。但在此您必須注意，在此過程中，出現昂貴錯誤的空間較大。在注塑模具製造的早期階段，看似微小的錯誤可能會導致重大的缺陷。

這些缺陷不僅會降低最終產品的品質，還會打亂整個注塑製程，最終降低系統的速度和效率。問題還不止於此，這些缺陷還會增加廢料和返工。這會提高生產時間和總成本。但您想知道缺陷的成因嗎？可能有幾個原因。

這篇文章是瞭解常見缺陷、其原因和解決方案的重要指南。它肯定會幫助工程師和操作人員採取積極的方法來降低風險。並協助他們減少這些缺陷。

常見的注塑缺陷

基本上，射出成型需要大量的專業技術。由於各種原因，可能會產生幾種類型的缺陷。當射出成型製造過程中出現錯誤時，例如製程參數錯誤、模具問題或設計不良，您就會看到模具出現瑕疵。此外，有些缺陷是由於材料流動和冷卻的問題造成的。

以下是一些常見的射出成型缺陷：

流水線

流紋是零件表面可見的條紋或波浪線。它們顯示為與附近區域的顏色或光澤略有不同的區域。

當熔融塑膠在型腔內以不同速度流動或以不同速率冷卻時，便會形成流動線。這通常發生在澆口附近、壁厚突變、尖角或流動阻礙物附近。

燒傷痕跡

燒痕大多數出現在流道、通風孔或模製塑膠零件薄片的末端附近。它們看起來呈黑色或鐵鏽色。但它們不會損害零件的完整性，除非已經燒到退化的程度。

在注塑過程中，當壓縮空氣和其他氣體在樹脂中滯留或過熱時，就會出現這些燒痕。其他原因包括熔融溫度過高或注塑製程速度過快，導致過熱。

水槽痕跡

在大多數情況下，注塑件的厚部分需要較長時間冷卻。這會導致零件的該部分從內側開始壓縮或收縮，而外皮無法抵抗拉力。這就是為什麼您會在模具外表面看到輕微的凹陷、小凹槽或凹痕。這些稱為凹痕。這些缺陷通常出現在厚的部分、肋條、凸台和螺絲柱周圍。它們會影響零件的強度。

凹痕看起來與真空空隙相同，但其效果與影響卻與凹痕相反。這些部分並非快速冷卻模具零件的外表面，而是較慢地冷卻，造成凹陷。

焊接線

焊接線通常呈現細髮狀線條或模具表面的微弱接縫。它們通常出現在兩股熔融樹脂流經幾何形狀時相遇的地方。這種缺陷通常出現在有孔的零件上。

當溫度設定不正確時，熔融的材料會填滿或包覆模具上的孔洞，兩股流線交會的區域會呈現焊縫線。這是因為材料因兩個模具前端的溫差而無法正常熔融，導致部分凝固。這些缺陷也稱為結合線。它們會影響零件的整體強度和幾何形狀，使零件變得較脆弱且不耐用。

噴流

成品表面上出現的斜線通常稱為噴射缺陷。這些缺陷也是由於部分凝固所造成的，通常從澆口區的下游開始。
當最初的「噴射」或狹窄的模具材料流射入開放的空間，並迅速凝固，導致整個型腔填充不當時，就會發生這種情況。此時會出現蛇形、波浪狀的運動模式，降低了零件的強度。 
造成此缺陷的主要原因是射出壓力過大。當熔融材料以高壓從微小的澆口注入時，往往會噴出而非填滿整個空腔。這時會開始快速冷卻，造成噴射缺陷。凍結的 「串 」會被後來的熔融物覆蓋。

短射

短路是由於型腔填充不完全而產生的缺陷類型。造成這些缺陷的主要原因是模具設計不準確或維護不善。

當狹窄或堵塞的澆口限制流量時，熔融材料無法到達某些區域，導致射出時間短。其他原因包括射出壓力不足、有殘留氣袋、射出速度低或射出量不足。最終的零件不完整且無法使用，有缺失的部分或圓滑不成型的邊緣。

翹曲

翹曲是指射出後的零件變形或扭曲。最終零件的形狀與預期不符，可能無法正確配合或組裝。翹曲通常是由於冷卻時收縮不均所造成。不同區域的冷卻與收縮速度不同，會產生內應力使零件彎曲。

氣泡/虛擬

氣泡和空隙是零件內部或表面下的氣穴。它們可能呈現為透明的水泡、白點或切割後可見的內部孔洞。這些都是小瑕疵，不會對注塑件造成重大影響。而較大的空隙和氣穴則會造成重大影響，它們會削弱零件的結構。

當空氣或揮發性物質被困住，無法在充填過程中釋放出來時，就會形成空洞。當表面提早凍結，內部材料收縮，留下內部空隙而非表面水槽時，也會出現這些現象。

如何避免注塑成型缺陷？

流水線

要減少流水線，以下是一些解決方案：

• 保持牆壁厚度均勻，避免突然的厚度變化。
• 使用更平滑的水流路徑和圓角，並放置閘門以保持水流的直接和平衡。
• 製程修正包括更高的熔膠溫度、更高的模具溫度，以及更高的射出速度和壓力。這些改變可讓熔膠保持流動的時間更長，並以更均勻的流動方式填充型腔。

燒傷痕跡

以下是一些防止造成燒傷痕跡的解決方案：

• 應改善薄段或爐芯末端的排氣。
• 為了讓氣體和空氣容易排出，請降低射出速度和壓力。
• 為了防止射出成型時過熱，請保持較低的溫度。
• 縮短循環週期，避免氣體過熱。 

水槽痕跡

這些是操作者可以遵循的一些實作，以避免 sink mark：

• 良好的零件設計是防範凹痕的第一道防線。設計工程師可減少壁厚和相對於主壁的注塑模肋厚度。在整體設計中，嘗試減少大塊部分的厚度。
• 凹痕表示工件需要更多時間冷卻。為了確保工件已適當冷卻，操作員必須增加冷卻時間。
• 降低溫度，同時增加保壓壓力，可以讓零件有效冷卻。

焊接線

防止焊接線的常見方法有

• 從設計的角度來看，應避免在流動路徑中產生不必要的障礙，或重新設計肋骨和孔洞，以疏導其周圍的流動。
• 不同的聚合物有不同的熔點，因此應選擇黏度較低、熔點較低的樹脂，以確保它們能正常熔合，並防止出現焊接線。
• 提高熔融材料的溫度有助於防止部分凝固。
• 透過增加射出速度和壓力，可以縮短冷卻過程。

噴流

為了避免噴射缺陷，以下是一些常見的實作：

• 壓力過大是主要原因，因此需要降低熔融塑膠通過狹窄澆口的射出壓力。這樣可以避免逐漸充填。
• 此外，增加閘門大小以減慢噴射機的速度。
• 關於閘門設計，請使用沿著牆壁引導水流的閘門，例如邊緣閘門，而不要使用直通閘門進入開放體積。
• 使用低黏度塑膠以避免噴射。
• 提高熔融材料和模具的溫度，避免部分凝固。 

短射

要修正短射，以下是一些方法：

• 在安全範圍內提高注塑壓力和注塑速度。
• 檢查射出尺寸是否足夠，以及螺桿在射出前是否完全恢復。
• 提高熔膠溫度可降低黏度，並改善流向較薄或較遠區域的情況。
• 更好的排氣口和更大或位置更佳的閘門也有助於材料到達空腔的所有部分。

包裝

以下是一些減少翹曲的方法：

• 在設計方面，使用均勻的壁厚和平衡的幾何形狀。
• 避免沒有肋骨或支撐的大平面區域，並避免厚度的突然變化。
• 製程行動包括最佳化冷卻時間、使用均勻的模具溫度，以及平衡冷卻通道佈局。
• 降低填料壓力和改變澆口位置也可以降低導致翹曲的殘留應力。

氣泡/空泡

要控制氣泡/空泡，請使用這些技術：

當缺陷是由於殘留的空氣造成：

• 改善排氣，降低射出速度，讓空氣排出。
• 適當乾燥吸濕性材料，以去除變成蒸氣的濕氣。
• 避免因收縮造成內部空洞等瑕疵：
• 增加包裝壓力和包裝時間，使斷面核心完全包裝。
• 使用適當的壁厚與肋條設計，並確保充分冷卻，以達到更均勻的收縮。

總結

既然知道了注塑成型缺陷、其成因和解決方案，製造商和操作員就可以採取主動，運用預防措施來避免這些缺陷。瞭解每個缺陷的外觀、根本原因和基本的補救方法，可以更好地進行模具設計、參數設定和材料選擇。與其花費昂貴的措施，不如一開始就為成型製程取得正確的射出模具設計。為此，一個可靠且經驗豐富的注塑合作夥伴可以為您做到這一切。從穩定的注塑模具到正確的材料選擇，再到新產品開發和原型製作、 模具夥伴 可以為您的企業提供量身定制的解決方案。所以、 立即聯絡我們