注塑件表面縮水的原因分析及改善方法

在注塑成型過程中，注塑件表面縮水是一個(gè)常見且棘手的問題，不僅影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量，還可能降低產(chǎn)品的功能性和可靠性。深入分析其成因并探尋有效的改善方法，對(duì)提高注塑生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

一、注塑件表面縮水的原因分析

（一）注塑工藝參數(shù)方面

保壓壓力不足或保壓時(shí)間過短：保壓階段是為了補(bǔ)償注塑件冷卻收縮時(shí)所需的塑料量。若保壓壓力不夠，無(wú)法及時(shí)填充因冷卻收縮產(chǎn)生的空隙，就容易導(dǎo)致表面縮水。保壓時(shí)間過短，塑料在型腔中尚未充分固化定型，不足以維持產(chǎn)品形狀，也會(huì)引發(fā)縮水。

注射速度過快或過慢：注射速度過快，塑料熔體在型腔中快速流動(dòng)，容易產(chǎn)生紊流，造成局部壓力不均勻，使某些區(qū)域無(wú)法得到足夠的塑料補(bǔ)充，從而形成縮水。而注射速度過慢，塑料熔體在型腔中冷卻過快，流動(dòng)性變差，同樣難以完全填充型腔，導(dǎo)致縮水現(xiàn)象。

熔體溫度過高：過高的熔體溫度會(huì)使塑料的黏度降低，在冷卻過程中收縮率增大。而且高溫下塑料冷卻速度不均勻，更容易在表面形成縮水痕跡。

（二）模具設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)方面

澆口尺寸不合理：澆口是塑料熔體進(jìn)入型腔的通道，若澆口尺寸過小，塑料熔體流動(dòng)阻力大，壓力損失嚴(yán)重，無(wú)法在保壓階段為產(chǎn)品提供足夠的補(bǔ)縮壓力，進(jìn)而導(dǎo)致表面縮水。反之，澆口尺寸過大，塑料熔體進(jìn)入型腔過快，容易產(chǎn)生噴射，也不利于產(chǎn)品的成型質(zhì)量，可能間接引發(fā)縮水問題。

冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良：冷卻系統(tǒng)的作用是使注塑件均勻冷卻。若冷卻水道布局不合理，冷卻不均勻，某些部位冷卻速度快，收縮小；而另一些部位冷卻速度慢，收縮大，這種收縮差異就會(huì)導(dǎo)致表面縮水。此外，冷卻介質(zhì)流量不足或溫度過高，也會(huì)影響冷卻效果，增加縮水的可能性。

模具排氣不暢：在注塑過程中，型腔內(nèi)的空氣若不能及時(shí)排出，會(huì)形成氣阻，阻礙塑料熔體的流動(dòng)和填充。這不僅會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)缺料、氣泡等缺陷，還會(huì)使局部壓力降低，無(wú)法有效補(bǔ)縮，最終造成表面縮水。

（三）原材料特性方面

塑料的收縮率較大：不同種類的塑料具有不同的收縮率，一些收縮率較大的塑料在成型過程中更容易出現(xiàn)表面縮水現(xiàn)象。即使是同一種塑料，其批次間的收縮率也可能存在一定差異，這也會(huì)給注塑生產(chǎn)帶來不穩(wěn)定因素，增加縮水的風(fēng)險(xiǎn)。

塑料中水分含量過高：塑料在加工前若未充分干燥，含有過多的水分，在注塑過程中水分受熱蒸發(fā)形成水蒸氣。這些水蒸氣不僅會(huì)影響塑料熔體的流動(dòng)性，還會(huì)在冷卻時(shí)造成局部體積變化，導(dǎo)致表面縮水，同時(shí)可能使產(chǎn)品出現(xiàn)銀絲、氣泡等其他缺陷。

二、注塑件表面縮水的改善方法

（一）優(yōu)化注塑工藝參數(shù)

調(diào)整保壓壓力和保壓時(shí)間：通過試驗(yàn)逐步增加保壓壓力，觀察注塑件表面縮水情況，直至縮水現(xiàn)象得到明顯改善。同時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)保壓時(shí)間，確保塑料在型腔中充分固化定型。但要注意，保壓壓力和時(shí)間過大過長(zhǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力增大、脫模困難等問題，需要綜合權(quán)衡。

優(yōu)化注射速度：根據(jù)產(chǎn)品的形狀、尺寸和壁厚等因素，合理調(diào)整注射速度。對(duì)于薄壁產(chǎn)品，可適當(dāng)提高注射速度，以保證塑料熔體能夠快速填充型腔；而對(duì)于厚壁產(chǎn)品，則應(yīng)降低注射速度，避免產(chǎn)生紊流。在實(shí)際生產(chǎn)中，可采用多級(jí)注射速度控制，在不同的填充階段設(shè)置不同的注射速度，以達(dá)到成型效果。

控制熔體溫度：嚴(yán)格控制塑料的加熱溫度，使其在合理范圍內(nèi)。可以通過調(diào)整注塑機(jī)的加熱段溫度來實(shí)現(xiàn)對(duì)熔體溫度的控制。同時(shí)，要注意料筒的清潔，防止雜質(zhì)混入塑料中影響熔體的溫度和流動(dòng)性。

（二）改進(jìn)模具設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)

合理設(shè)計(jì)澆口尺寸：根據(jù)產(chǎn)品的重量、體積和壁厚等參數(shù)，通過計(jì)算和模擬分析，確定合適的澆口尺寸。對(duì)于容易出現(xiàn)縮水的部位，可適當(dāng)增大澆口尺寸，以提高補(bǔ)縮效果。在設(shè)計(jì)澆口時(shí)，還應(yīng)考慮澆口的位置和形式，使塑料熔體能夠均勻地填充型腔，減少壓力損失。

優(yōu)化冷卻系統(tǒng)：重新設(shè)計(jì)冷卻水道的布局，確保模具各部位能夠得到均勻冷卻。可以采用隨形冷卻技術(shù)，根據(jù)產(chǎn)品的形狀設(shè)計(jì)冷卻通道，使冷卻介質(zhì)能夠更貼近產(chǎn)品表面，提高冷卻效率和均勻性。同時(shí)，增加冷卻介質(zhì)的流量，降低冷卻介質(zhì)的溫度，以加快注塑件的冷卻速度，但要注意避免因冷卻過快導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生變形。

改善模具排氣：在模具容易產(chǎn)生氣阻的部位開設(shè)排氣槽或使用透氣鋼。排氣槽的深度和寬度要適中，既能保證有效排氣，又不會(huì)使塑料熔體溢出。透氣鋼具有良好的透氣性，可以在不影響模具強(qiáng)度的前提下，有效排出型腔內(nèi)的空氣，改善注塑件的成型質(zhì)量，減少表面縮水現(xiàn)象。

（三）控制原材料質(zhì)量

選擇合適的塑料材料：根據(jù)產(chǎn)品的使用要求和成型工藝特點(diǎn)，選擇收縮率較小、性能穩(wěn)定的塑料材料。在采購(gòu)塑料時(shí)，要嚴(yán)格把控質(zhì)量，確保材料的批次一致性，減少因材料收縮率差異導(dǎo)致的縮水問題。

充分干燥塑料原料：在注塑前，按照塑料材料的要求，對(duì)原料進(jìn)行充分干燥處理，使其水分含量降低到允許范圍內(nèi)。可以采用熱風(fēng)干燥、真空干燥等方法，確保塑料中的水分完全去除。同時(shí)，要注意干燥設(shè)備的維護(hù)和管理，保證干燥效果的穩(wěn)定性。

（四）引入模具真空機(jī)

模具真空機(jī)是一種有效解決注塑件表面縮水問題的設(shè)備。其工作原理是在注塑過程中，通過真空泵將型腔內(nèi)的空氣抽出，使型腔處于真空狀態(tài)。這樣可以消除氣阻，提高塑料熔體的流動(dòng)性和填充性，使塑料能夠更充分地填充型腔，減少因空氣存在而導(dǎo)致的表面縮水現(xiàn)象。

使用模具真空機(jī)具有以下優(yōu)勢(shì)：

提高產(chǎn)品表面質(zhì)量：有效避免因空氣殘留而產(chǎn)生的縮水、氣泡、缺料等缺陷，使注塑件表面更加光滑平整，提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。

增強(qiáng)產(chǎn)品尺寸精度：在真空環(huán)境下，塑料熔體能夠更均勻地填充型腔，減少因壓力不均勻?qū)е碌漠a(chǎn)品變形，從而提高產(chǎn)品的尺寸精度和穩(wěn)定性。

縮短成型周期：由于消除了氣阻，塑料熔體的填充速度加快，冷卻時(shí)間也相應(yīng)縮短，從而提高了注塑生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

在使用模具真空機(jī)時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

合理設(shè)置真空度：根據(jù)產(chǎn)品的材質(zhì)、形狀和壁厚等因素，合理調(diào)整真空機(jī)的真空度。真空度過低，無(wú)法達(dá)到良好的排氣效果；真空度過高，則可能會(huì)對(duì)模具和設(shè)備造成損壞，同時(shí)也會(huì)增加生產(chǎn)成本。

確保模具密封性：模具的密封性是保證真空機(jī)正常工作的關(guān)鍵。在使用模具真空機(jī)前，要對(duì)模具進(jìn)行全面檢查，確保模具的分型面、滑塊、頂針等部位密封良好，防止空氣泄漏影響真空效果。

與注塑工藝配合：模具真空機(jī)應(yīng)與注塑工藝參數(shù)（如注射速度、保壓壓力等）相配合，才能發(fā)揮效果。在實(shí)際生產(chǎn)中，需要通過試驗(yàn)不斷優(yōu)化工藝參數(shù)，找到真空機(jī)與注塑工藝的匹配點(diǎn)。

注塑件表面縮水問題是由多種因素共同作用導(dǎo)致的。通過深入分析工藝參數(shù)、模具設(shè)計(jì)和原材料特性等方面的原因，并采取針對(duì)性的改善措施，如優(yōu)化工藝參數(shù)、改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)、控制原材料質(zhì)量以及引入模具真空機(jī)等，可以有效解決注塑件表面縮水問題，提高注塑產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，滿足市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量注塑制品的需求。

上海力瀚自動(dòng)化科技有限公司《模具抽真空+反壓氣輔系統(tǒng)》

技術(shù)主管 曹先生