Archives: 2024 年 12 月 29 日

 44.1  定义

拉丝是指塑料拉出的细丝，通常是从喷嘴或热流道的热嘴拉出。熔融的塑料，在模具打开时，可以拉伸出很长的细 丝。参考图 44.1 ，是典型的料头拉丝。

也称作：细丝

错误的分类：无

 44.2  拉丝问题的可能原因4M 表

注塑工艺	模具	机器
喷嘴温度过高	热嘴温度	喷嘴加热控制	含水率
松退太少	嘴尖的接触面积	机器性能	挥发物
料温过高	冷却不足	喷嘴尖
	针阀浇口
	热嘴尖孔径

简易处理一览表

A、瓶坯尾部温度过高，导致取件时尾部无法彻底脱离模具。	A1、降低注嘴温度。A2、降低模具分流板温度。A3、检查水冷却系统运行是否正常：压力、流量和温度。A4、检查模具注口垫冷却管道是否有污物或堵塞，必要时清洁。A5、增加模具冷却时间。A6、减少“阀针关闭延时”计时器时间设定。
B、阀针没有正常关闭。	B1、增加模具分流板温度。B2、检查阀针气压是否正常。  B3、检查阀针消声器是否堵塞，必要时清洁或更换。B4、检查模具注嘴处是否有异物，必要时清洁。B5、检查模具注嘴是否损坏，不要时更换。B6、检查阀针是否损坏，不要时更换。B7、检查阀针活塞密封是否损坏，必要时更换。
C、瓶坯没有正常减压，导致开模后熔料无法脱离注口块.	C1、增加抽胶(即后移）行程增加减压。C2、增加抽胶（即后移）停留时间来增加减压。C3、减少保压压力。

 44.3  拉丝的问题解决

典型的情况下，拉丝是因为喷嘴或热流道嘴尖的温度太高。拉丝问题的一个重要的影响是，长期生产会造成分型面 的损坏。拉丝留在模具表面，会把钢材压塌，导致模具需要维修。

 44.3.1  注塑工艺问题引起的拉丝

潜在的工艺方面的原因有：

  喷嘴温度高、  松退太少、  料温过高

 44.3.1.1  注塑工艺问题：喷嘴温度高

如果喷嘴温度设定的太高或实际温度偏高，喷嘴尖部的塑料会一直保持熔融状态，这样模具开模时就会出现拉丝问 题。在喷嘴最尖部的塑料，必须是要冷却到一定的程度，形成一个断裂点，而不是保持熔融的状态。

出现拉丝问题时，检查喷嘴的实际温度，并对比喷嘴的设定温度。如果喷嘴的实际温度比设定温度高，找出原因是什么。降低喷嘴的温度设定，查看有无改善。图 44.2 是喷嘴和喷嘴转接头的热成像照片。

有时解决拉丝问题的方法是，在喷嘴和浇口套之间增加一个隔热垫；这个隔热垫通常是一小块纸板。当然， 也有标 准的隔热浇口套和凯夫拉纤维板可以使用。隔热垫通常可以解决拉丝问题。

 44.3.1.2  注塑工艺问题：松退太少

如果松退行程设定的太小，那么螺杆储料完成并松退后，螺杆头部还有一定的残余塑料压力—这个是储料背压建立 的压力。这个压力会一直作用在塑料料，随时准备把塑料熔体推出喷嘴；当模具打开时，这个压力就会把塑料推出 喷嘴尖，造成拉丝或流涎。

增加松退行程，可以让塑料不会流出喷嘴，减少拉丝问题。注意过多的松退行程，会导致喷纹等缺陷。

PULLBACK：松退的设定有 2 个参数，松退行程和松退时间。通常松退速度要小一些，不容易吸入空气。

 44.3.1.3  注塑工艺问题：料温过高

即使喷嘴的温度设定是合适的，实际的塑料温度可能还是太高，这也会造成拉丝问题。实际料温过高更容易造成拉 丝问题。

测量塑料的实际温度，如果实际料温比标准工艺参数上记录的高，调查原因是什么。检查炮筒的设定温度，实际背 压，螺杆转速。这些参数的任何一个比标准参数规定的大，都会造成塑料过热。检查机器的实际工艺值和设定值是 否相同。

 44.3.2  模具问题引起的拉丝

可能的模具方面的原因有（都是热流道方面的）：

  嘴尖温度过高、  嘴尖接触面积、  冷却不足、  针阀浇口、  嘴尖孔径

 44.3.2.1  模具问题：嘴尖温度

热流道不是针阀浇口的话，嘴尖的温度一定要控制到让尖部的塑料冻结。如果嘴尖的温度设定太高或嘴尖过热，那 就会导致拉丝。可以用细长的测温探头深入到热嘴里，测量热嘴的实际温度（图 44.3）；操作时要注意做好个人防护措施。（射座要先后退）。

检查热流道的温度设定是否和标准参数记录的一致，检查热流道的实际温度是否和设定温度一致。热电偶的读数是 否正确。不要在热电偶失效的情况下，用功率百分比的方式加热，这会导致热流道的温度不稳定。

热电偶的位置布局也会导致热流道局部过热。设计优良的热流道，会提供整个分流板的均衡加热。热量散失的位置， 会导致过加热。如果热嘴和模具有太多的接触面积，这个接触位置就像散热器那样，导致温度设定要偏高才能避免 热嘴冻结。

 44.3.2.2  模具问题：嘴尖接触面积

热流道嘴尖部位和模具的接触面积，会影响嘴尖的温度。如果接触面积太少，嘴尖处的温度会偏高，会导致拉丝问 题。太大的接触面积，会导致嘴尖冷却冻结。所以在处理热嘴尖相关的问题，嘴尖接触面积是非常重要的考量点。 使用针阀浇口时，要记得，阀针只有前进和模具接触时，才有热量散失。

 44.3.2.3  模具问题：冷却不足

热流道模具，在嘴尖的位置应该要设计冷却水路环绕着嘴尖区域。没有充分的冷却，嘴尖处的塑料可能就不会达到冻结温度，出现流涎和拉丝问题。在模具的设计阶段，评估好冷却水路的布局设计，确保嘴尖位置是有充分的冷却的。

 44.3.2.4  模具问题：针阀浇口

如果热流道是针阀浇口系统的，确保阀针在关闭位置时前进到底是非常重要的。如果阀针没有前进到底，浇口就没 有完全关死，会导致拉丝问题。

如果针阀浇口有拉丝问题，将模具卸到模房检查，为什么阀针不能前进到底。油缸或气缸的密封或许磨损，或者阀 针是可调整的、位置调整的不对。也要确定针阀的驱动压力是否足够（气压或油压），可以推动针阀前进到底。

 44.3.2.5  模具问题：嘴尖孔径

嘴尖的孔径越大，越难冷却。因为嘴尖处就会有更多的塑料作为隔热层，限制热量的散失，导致拉丝问题。所以有 的场合，换用小孔径的嘴尖，可以改善拉丝问题。

 44.3.3  机器问题引起的拉丝

机器方面潜在的原因有：

  喷嘴加热参数、  机器性能   喷嘴尖

 44.3.3.1  机器问题：喷嘴加热参数

注塑成型的一个关键部分就是，维持熔体传递系统的温度的准确性和可重复性。一个常常不被人重视的地方是机器 的喷嘴，以及喷嘴的各种转接头（图 44.4）

评估喷嘴上的加热圈和热电偶是怎么布置的。如果喷嘴很长，却只有一个小热电偶，那么喷嘴两头的温度是否平衡就很有问题。如果使用的是很长的喷嘴，要确保有单独的热电偶控制喷嘴的不同位置。通过多段的温度控制，喷嘴、喷嘴转接头、法兰盘等位置的温度控制可以得到优化。

 44.3.3.2  机器问题：机器性能 参考第 8 章。

 44.3.3.3  机器问题：喷嘴尖

检查喷嘴尖的孔径和喷嘴尖类型是否和标准参数上记录的一致。在工艺的开发阶段，喷嘴尖的详细信息都应该清楚 的记录在工艺参数表上，确保后期工艺的可重复性。如果使用的是错误的喷嘴尖，嘴尖处的塑料可能没有像之前那 样冻结；喷嘴和浇口套的孔径太大，也会导致塑料无法冷却，产生拉丝问题。

 44.3.4  原料问题引起的拉丝

原料方面主要的可能有：   含水率、  挥发物

 44.3.4.1  原料问题：含水率

如果原料的含水率过高，原料的粘度会下降，而且水汽在高温下产品的压力也会把塑料往外推出喷嘴。原料里的水 汽产生的高残余压力，会导致拉丝和流涎问题。

检查原料的含水率。如果原料没有充分干燥，先暂停生产，等待原料烘干。 更多的细节请参考第 9 章。

 44.3.4.1  原料问题：挥发物

原料里的很多物质在熔融高温下会产生挥发物，比如：

  小分子量的反应残余   润滑剂、  回料的降解

上面的任何一项，都会在塑料熔体里产生挥发气体；这个熔体里的挥发气体，和水汽一样，会产生残余压力，这个 压力会导致拉丝和流涎的问题。

如果拉丝问题是特定批次的原料才有的，联系原料供应商分析可能的解决方法。如果有添加回料，测试使用纯原料 会不会有改善。如果问题是回料造成的，检查回料是否有太多的料屑。

其他可能性：

阀针材料及磨损情况

阀针材料的差异以及原料的特性，可能会出现阀针粘料的情况。

 30.1  定义

飞边是产品边缘延伸出的多余的塑料。参考图 30.1。 

也称作：溢料，披锋

错误的分类：错位

 30.2  飞边问题的可能原因4M 表

注塑工艺	模具	机器	原料
保压压力过大	分型面损坏	锁模力	塑料粘度
射出过充填	排气深度	模板平行度	含水率
锁模力	跑边没清理干净的塑料	进芯压力	回料
料温	模具支撑	模具尺寸
转压切换	侵蚀	曲轴磨损
	滑块变形
	错位
	模腔平衡

 30.2  飞边的问题解决

如果以下三个条件成立，飞边是不存在的：

1.     锁模力大于模腔涨模力

2.     模具的刚性足够，可以避免平行于锁模力方向和垂直于锁模力方向的变形。参考图 30.2 涨模力的作用方向。

3.     所有的封胶面和分型面必须是真正对碰到，也就是它们之间没有任何间隙、破损， 或什么东西夹在中间

如果产品有飞边问题，用 STOP 方法，检讨上面 3 个条件有没有都成立。

 30.3.1  注塑工艺问题引起的飞边

可能的注塑工艺方面的原因有：

  保压压力大  射出阶段过充填   锁模力  料温  转压切换

n 30.3.1.1  注塑工艺问题：保压压力大

保压压力是用来保缩产品，补偿塑料在冷却过程中的收缩的压力。如果模腔压力产生的涨模力超过机器锁模系统产 生的锁模力，那飞边就会出现。

有时我们要使用高的保压压力来解决产品的缩水或尺寸问题。如果模具使用偏小的收缩率加工，升高保压压力可以 在一定程度上帮助产品打大；然而，当保压压力过大，可能就需要更大锁模力的机器。模腔压力会作用到模腔的每 个角落，但并不是在模腔里均匀分布的。使用评价模腔压力可以用来预测作用在投影面积上的涨模力；如果这个力 比锁模力大，它会将模具撑开一小缝，让塑料漏进去（飞边）。

确认保压压力设定是否和标准参数一致。同时也要确认，注塑机施加的实际压力和标准参数也是一致的。

 30.3.1.2  注塑工艺问题:射出过充填

使用科学成型技术时，需要在产品 95%~98%满的时候，切换到保压，这个也称作射出重量。射出重量应记录在标准 工艺参数上，并且在每次开机生产时验证。如果射出重量比标准重，例如，晚于 98%切换到保压，飞边就很可能出 现。充填阶段将模腔 100%充满，会导致模腔压力的急剧上升，这会撑开锁模力，导致飞边。图30.3 是一个简单的 平板产品，因为切换太晚而跑边。

要检查射出重量，需要将保压压力和时间都设定为零。这个短射的重量要称重，并对比标准工艺参数上的射出重量； 根据对比的结果，调整转压切换点。同时也要检查产品在这个短射状态有没有飞边—-这是模具有没有问题的指标。

 30.3.1.3  注塑工艺问题:锁模力

在注射成型的过程中，注塑机的锁模系统，必须要把模具合在一起。如果锁模力太小，那模腔压力就会导致模具涨 开，允许塑料漏出来，形成飞边。

检查模具的实际锁模力，有的机器有自动锁模力调整功能，将锁模力调整到设定的水平。一个 500 吨的注塑机，锁 模力调整为 350 吨，不会比 350 吨的机器有更好的效果。

要确认模具在注塑的时候是不是被撑开，可以使用百分表，或者是数字检测设备连接到 e-DART 系统。这个检测系 统可以安装到于分型面平齐，在合模状态归零；生产一个周期并观察有无变动（图 30.4）

使用这种工艺监控系统的好处是，可以清晰的看到注塑机的压力是怎么作用在模具上的，模具是什么时候开始被撑 开的。图中清楚的显示，机器切换到保压时，模具开始被撑开。这可能指明射出时过充填，导致模腔压力的急剧上 升，并导致模具变形。

 30.3.1.4  注塑工艺问题:料温

如果塑料实际温度过高，那塑料的粘度就会降低，导致飞边容易出现。低粘度的塑料可以更容易的流进小间隙里，比如分型面的间隙。

实际料温过低，导致射出压力会升高，可能也会造成模腔压力过大，造成模具撑开。

检查实际料温，并对比标准工艺参数表。如果检测出的实际料温不对，检查以下参数：

  炮筒温度设定  背压压力  螺杆储料转速

30.3.1.5  注塑工艺问题:转压切换

机器从射出转换到保压的切换方式，是处理飞边问题时常常被忽视的原因。如果机器在切换时产生一个超过设定压 力的尖峰，那模腔压力也会有相应尖峰产生；这个模腔压力尖峰会导致飞边的产生。图 30.5 显示的是，用 e-DART系统侦测到的，机器糟糕的压力响应控制。突然的压力尖峰会很容易的造成模具跑边。

案例分析：转压切换飞边

这个例子里，产品使用矿粉填充的
TPO 成型。转压切换时，在保压的刚开始阶段形成一个压力尖峰，这导致模腔过加压，导致分型面飞边。通过调整保压切换的位置，保压的压力尖峰几乎被完全消除了，结果是产品也没有了飞边

 30.3. 2  模具问题引起的飞边 模具方面的原因有：

  分型面损坏  排气深度  跑边没清理干净的塑料  模具支撑   侵蚀  滑块变形  错位  模腔平衡

 30.3.2.1  模具问题：分型面损坏

避免飞边发生的一个关键是，模具要有一个强壮的分型面。如果模具的前后模对碰的分型面损坏，那模具就没办法 把塑料挡在模腔里。

模具分型面的损坏有很多原因，包括：

  模具钢材本身强度不足  抛光或排气槽的过加工  压模（产品或料头）  料屑或拉丝落在分型面上

  排气不足的侵蚀

上述情况发生时，要从问题的源头上解决，不然模具维修后飞边还会再回来。可能需要更进一步的 STOP 分析，来 找出真正的、导致分型面损坏的飞边真因。

当模具分型面的损坏位置已经发现，模具必须要修复。在模具修复前，飞边会一直在那里。用工艺参数来弥补分型 面的破损问题，会导致工艺能力的严重降低（成型窗口缩小）

激光焊是修复分型面损坏的非常有效的方法。有经验的激光焊师傅，可以修复非常细小的破损位置，焊完只要轻微 的抛光即可。

译者注：一个常常会被模具设计人员忽视的地方是，前后模对碰面的接触面积。接触面积的不足，会导致作用在钢材上压强超过钢材的屈服强度或疲劳强度，造成分型面的损坏。

 30.3.2.2  模具问题：排气深度

通常情况下，排气是个好同志。然而，排气深度可能会加工的过深—–相对成型的塑料而言。确定模具所用塑料的 最大排气深度是很重要的，但也要清楚的认识到，排气深度不是那种“一招鲜吃遍天”的运用法则。

塑料的粘度越低，就越容易出现排气飞边。这在面对尼龙之类的塑料，是要牢记在心的。尼龙对排气的深度极其敏 感，因为它是又很需要排气，有很容易跑边的塑料。在需要更多排气的时候，要记得，排气深度只是排气设计的一 个参数而已，增加排气的宽度不会有跑边的风险。

如果是排气太深的问题，通常会很明显的观察到，因为飞边会出现在排气的位置，宽度和排气槽宽度一致。

 30.3.2.3  模具问题：跑边没清理干净的塑料

有时塑料会粘在模具上。如果有人开机时没有降低保压压力，很可能就打出一个大飞边。这个大飞边会进去模具的 加工间隙、螺丝孔、镶件缝等间隙。这些位置的飞边通常无法移除，会变成分型面之间的垫片，导致前后模合不死。

要记得检查模具的分型面，有无跑边的塑料。一小块塑料，就会导致分型面无法碰死。很多时候，这种跑边会导致 机器无法完全合上而报警；不幸的是，要把这些塑料清理干净，是非常费时费力的。预防这类事情发生，并确保技 术人员开机是从缺胶开始慢慢增加保压压力的，是最好的做法。

 30.3.2.4  模具问题：模具支撑

模具设计加工时，模具钢材必须要有足够的刚性，可以抵抗机器模板传递到模具的锁模力。模具有掏空的区域，必须要增加支撑柱。模具上会出现掏空，需要增加支撑柱的 2 个常见场合是：

1.     顶出空间

模具里顶出板来回活动的空间，必须要有支撑柱来保证模具不会在模腔高压下变形，见图 30.6

2.     热流道分流板

模具的热半模，需要掏空来放置热流道分流板。因为这个掏空，分流板周围的钢材必须要增强，来避免模具变 形。

如果模具没有足够的支撑，模腔固定板会变形，这会导致飞边。模具的内部变形，没办法像模板变形那样可以在外 面测得到。变形传感器可以安装到模具内部，来侦测模具的变形程度。

在模具的设计阶段，就要考虑到支撑柱的排布，怎样避开顶针和斜顶的位置设计支撑柱；模具的总体设计要考虑到 最优的效果。

要记住的是，即使模具最初是有足够的支撑的，随着生产继续，支撑柱会慢慢吃进到模板里；这会导致模具支撑不 足而出现飞边。模具必须要拆开，检查支撑柱有没有把模板压塌，这是一个经常被忽视的原因。

 30.3.2.5  模具问题：侵蚀

模具的侵蚀经常是在模具排气不足的位置。如果气体被困住，空气压缩产生的高温会慢慢侵蚀钢材，这会导致飞边 出现。如果模具上有侵蚀发生，那侵蚀位置应该要增加排气。

 30.3.2.6  模具问题： 滑块变形

模具上任何滑块，在注塑时必须要有足够的力保持在前进的位置，抵抗住模腔压力作用在滑块上的涨模力。如果滑 块的锁紧力不够，那滑块会在模腔压力下后退，导致滑块位置的飞边。

液压抽芯的油缸，也必须要足够大，能撑住芯子避免后退。油缸的大小，可以简单的用预估的模腔压力计算出。参 考图 30.7。

液压芯子，也可以用模具上设计的斜锲来锁紧。斜锲对滑块产生一个预载，来抵抗住模腔压力。斜锲的预压是避免 飞边的关键，不能依赖斜导柱来锁住滑块。

 30.3.2.7  模具问题：错位

有的时候，被叫做飞边的，实际上是模具在分型面位置的错位。不管工艺怎么调整，或机器怎么变换，错位不会改 善。当用手感觉飞边时，真正的飞边可以从飞边的两侧感觉到；而错位，只能从一侧感觉到。

错位会因为分型面位置的抛光过度而产生，模具一侧在抛光时，去除了太多的钢材，会导致可见的错位。在抛光靠 近分型面位置时，一定要小心。

分型面要保持锐角的话，抛光要使用治具来保护。

 30.3.2.8  模具问题：模腔平衡

多腔模的模具，如果没有很好的平衡，常见的副作用是有的模腔飞边而有的模腔缩水。如果所有模腔的充填和保缩 不平衡，那你就很难找出一个能让所有模腔都生产出合格产品的成型窗口。

常用的业界标准是，高要求产品的模腔平衡控制在 3%以内，一般要求的控制在 5%以内。产品的尺寸要求和性能要 求会表明，3%的模腔平衡还是 5%的模腔平衡是可接受的。

家族模具会让事情变得更复杂，因为不同模腔的尺寸和外形都不一样。家族模具会因为天生的模腔不平衡而产生大 量的飞边问题。

 30.3.3  机器问题引起的飞边

机器原因会导致产品飞边的有：   

锁模力  模板平行度  抽芯压力  模具尺寸  曲轴磨损

 30.3.3.1  机器问题：锁模力

机器的锁模力设定的是否正确？机器实际上达到了设定的锁模力了吗？在出现飞边问题时，要问一系列的问题。机 器的锁模力是可以调整的，可能对于给定的模具设定的太低了。

锁模力的需求根据一系列的因素决定，包括：

  材料类型  流动长度   壁厚  模腔压力  浇口数量和位置

所有这些因素会相互影响，决定单位投影面积的涨模力。在考虑这些因素时，简单的锁模力计算变得复杂。

要估计基本的锁模力大小，计算出产品的投影面积。产品的投影面积，再乘以不同材料的涨模力因子。原料厂家通 常会提供这个参数。比如，ABS 材料通常是 3~4 吨每平方英寸，而 PC 材料通常是 4~5 吨每平方英寸.如果生产的是 需要高压充填的薄壁产品，或者是需要高保压改善缩水的产品，锁模力的需求就会上升。使用其他的工艺如气辅成 型或微发泡 mucell ，可以降低锁模力需求。

另一个要注意的地方是，机器的实际锁模力，以及机器能保持这个锁模力吗。如果机器的锁模系统有漏油，可能就 无法维持相应的锁模力。有的机器在上高压后会有一个后退动作，检查这个回退是否过大，造成锁模力的下降。

记住，机器零件的损坏会导致锁模力不足。要确认的关键位置包括模板、拉杆、拉杆螺母。拉杆或拉杆螺母的开裂 会导致机器的一角无法建立锁模力。测试飞边是模具还是机器引起的，可以将模具调转 180 度，如果飞边没有跟着旋转 180 度，那机器的嫌疑最大。

案例分析：锁模力下降

这个例子里，机器只能达到其最大锁模力的 95%，而且还不能维持在这个水平。在射出时，锁模力下降到最低，只有设定锁模力的 70%。这个锁模力下降导致产品飞边。为了解决这个问题，要更换掉漏油的锁模压力阀。在处理这类问题时，要查找锁模油缸有无漏油问题。

1000 吨的机器，只能产生 700 吨的锁模力，会在工艺开发或问题解决时造成灾难。

译者注：曲轴的锁模机构，如果能显示实际锁模力，那机器拉杆上应该有测量拉杆变形的传感器。有的机器，没有 安装传感器却显示“实际锁模力”，这种千万不要相信。通常我们也可以根据下图来推算出产品的涨模力。

 30.3.3.2  机器问题：模板平行度

注塑机有定期的检测模板的平行度吗？锁模时拉杆的变形是否均匀确保相同的锁模力作用在四个角？这些会影响  到机器的锁模能力。如果机器的锁模单元不能提供均匀的锁模力分配到模具，那模具跑边的风险大增。根据机器的 保压手册要求，定期检查锁模机构。

根据机器厂家的指导，简单的水平仪调整后，可以确认机器的拉杆有无问题

1.    根据机器的维护手册要求，确认并调整机器的水平

2.    检查拉杆螺母，确认是锁紧的

3.    安放一块底板到机器上

4.    装 4 个百分表到底板上，每个百分表对准一个拉杆的底部平面，在模具打开时百分表归零

5.    合模建立锁模力

6.    检查并对比 4 个摆放表的读数，差异会随锁模力而变化。超过 0.05mm 的，需要调整

7.    如果拉杆的应变不一致，调整拉杆螺母能均衡四根拉杆的应变。调整时确保遵循设备厂家的推荐方法和技巧， 这里讲的只是一个简单参考。

8.    重新检查拉杆的应变并根据结果做相应调整

机器模板也要定期保养，保持清洁和光滑。使用大面积的油石来去除模板的任何毛刺。使用 WD-40 来清洁模板和模 具底板。

 30.3.3.3  机器问题：抽芯压力

要抵住注塑时的模腔压力，抽芯的液压压力必须设定的正确。如果抽芯压力偏低，芯子会没办法保持住前进的位置， 导致飞边产生。

确认机器的压力设定是否正确，也要确认机器的实际压力输出达到设定值。液压表可以安装到抽芯油路，来检测实 际的作用到抽芯油缸的压力。有时，油路里有泄压阀来限制抽芯回路的最大压力，不管机器的抽芯压力设定值有多 大。

 30.3.3.4  机器问题：模具尺寸

一个明显的问题，就是要生产的模具比机器尺寸大。有时，尽管模具可以放得下，但产品投影面积对应的涨模力， 比机器的最大锁模力大。要知道，每一种材料的单位面积的涨模力都有一个范围，具体的大小取决于模腔的保缩压 力。但是，这些涨模力范围只是一个平均值，产品的壁厚、浇口数量、流动长度、尺寸要求，都会影响到具体涨模 力的大小。

另一个极端就是，模具的尺寸相对机器太小了。通常的推荐是，模具要占据机器模板的 2/3 的面积。如果模具比推 荐的尺寸小，那锁模后模板会变形；变形时模板的四个角弯向模具。在模板变形的情况下，模具中心的锁模力就会 减小，导致模具中心位置跑边。

要记得确认，车间所有机器的最小模具要求。过小的模具尺寸，不仅会产生飞边，还会导致模具和机器模板的损坏。 如果模具需要安排在大的机器上，增加的外延伸的支撑柱可以避免模具损坏。

 30.3.3.5  机器问题：曲轴磨损

任何机械零件，都会随工作时间出现磨损问题，注塑机的锁模零件也不例外。当曲轴铰链和铰链杆慢慢磨损后，会 变得很难将模具锁死。有的时候磨损的比较大，可以看到锁模时有明显的松动；这个松动会导致锁模力的不均匀分配。

曲轴机构的磨损要定期评估。动作变慢或发出噪音，意味着磨损已经很大。锁模系统的更新既浪费时间也很花钱， 但是能减少模具的损伤、提升周期、生产出更高质量的产品，长期来说是值得的。

 30.3.4  材料原因引起的飞边

材料方面的可能因素有：

  塑料粘度   含水率  回料

 30.3.4.1  原料问题：塑料粘度

如果塑料的粘度降低，它的流动性会增加。这个流动性的增加让它能填进更薄的间隙，这就可能产生飞边。

所有的原料都会有变动。常用的检测这个变动的测量方法是熔融指数。不幸的是，熔融指数是在很低剪切速率下的 检测结果，并不能反映到注塑的实际环境。有的材料的融指变化会和在模具里的流动性有很好的相关。熔融指数的

大幅增加表示原料粘度的变化，导致飞边发生的风险增加。

原料里的添加剂/填充剂的变化，也会影响原料的粘度。例如，玻纤含量的下降会导致塑料更容易流动，可能导致 飞边。

如果是更换新批次或新添加的原料后，飞边就出现了，那原料是第一个需要调查的地方。可能的话，切换到另一批 次的原因，查看问题是否有变化。如果更换另一批次的原料，产品跑边的情况也跟着发生变化，那么原料就很可能是飞边产生的原因。

 30.3.4.2  原料问题：含水率

如果原料发生水解，那么随着水解造成分子量的降低，原料的粘度也会下降。因为水解缩短了分子链的长度，让塑 料的流动更容易。

成型没有烘干的塑料时，跑边的风险会大幅增加。这个流动性的增加会导致塑料流进分型面的间隙，而正常的塑料 不会这样。在开机时，总记得空射并观察射出的料是否光滑，有无气泡产生。如果空射的料看上去不正常，那最好 检测原料的含水率，而不是直接开始生产。

 30.3.4.3  原料问题：回料

回料，如果是机边粉碎，及时回用的，通常是没有任何问题的。甚至有的原料测试回用了 15 遍，机械性能的变化 也很小。这上面所说的只有回料是正确操作的、没有污染的、经过烘干的或机边粉碎回用的。如果回料降解，它会 影响材料的粘度，导致飞边的产生。

当使用回料时，最好在它产生的地方回用。要实现这一点，料头的重量要比允许的回料添加比例小。同时也不要粉 碎和回用降解的产品；也就是，产品是因为银纹/喷纹报废的，不要回用它。

使用回料不是坏事情，有必要正确的对待它。保持干净、必要时烘干、粉碎成一致的颗粒尺寸、限制粉尘比例，尽 可能越快的用掉它。

18.1  定义

气泡是困在塑料熔体的空气，注射到模腔里，形成的产品外观缺陷。参看图 18.1 也称作：困气，水泡

错误的分类：空洞（真空泡），未熔塑料

 18.2  气泡问题的可能原因4M 表

注塑工艺	模具	机器	原料
料温过高	排气	机器性能	含水率高
背压偏低	热流道温度	下料口的漏水	透明塑料
松退过多	水路开裂	螺杆设计	污染
	文丘里效应		未熔塑料

 18.3  气泡缺陷的问题解决

第一件也是最重要的事情，就是鉴别问题到底是气泡还是真空泡/空洞（参考第 45  章）。缺陷不同，问题解决的办 法也不同。

这两个问题的区别是，气泡是有空气困在产品胶位里，而空洞是厚壁收缩产生的真空。空洞出现在产品的厚壁区域， 因为保缩的不足。鉴别它们的办法是，用热风枪慢慢加热缺陷位置（注意不要烧糊了），如果是空洞，那么它会慢 慢塌陷；气泡的话，受热会膨胀变大。

一些外观的差异也可以帮助鉴别是气泡还是空洞：

  如果缺陷只在厚壁区域出现，很大概率是空洞

  气泡会出现在产品任何位置，常常还有喷纹的迹象

  空洞也常常伴随着缩水出现

  如果加热缺陷位置，气泡会膨胀而空洞会收缩

当处理气泡问题时，进行短射实验会很有帮助。短射实验能帮助确认气泡是怎么形成的；如果它只在特定的位置形 成的，常常也就指出了它的形成原因。

 18.3.1  注塑工艺问题造成的气泡缺陷

气泡缺陷形成的主要原因是产品里有过多的气体，过多气体的形成的原因有：

  料温过高  背压偏低  松退过大

 18.3.1.1  注塑工艺：料温过高

当塑料过热时，塑料的降解会产生气体。就像水汽一样，这些气体会形成小泡被熔体流带进模腔里。所以在气泡缺陷的问题解决时，检查熔体温度是很有帮助的。如果熔体温度超过推荐值，那我们要排除：

  炮筒温度的设定是否正确？对比原料厂家的推荐值来确定  炮筒温度实际值是否和设定值一致？有时，某个加热区会因为热电偶接触不良、热电偶问题、接线错误，而导 致实际温度和设定温度不符

  背压是否太高？塑料熔化的主要能量来源是背压和转速控制的剪切热。检查背压是否设定正确（可以按棕色条 纹里，译者推荐的方法来确定基准背压值）

  螺杆转速是否过高？确保螺杆转速设定是正确的、不要过高。通常的设定是，储料在开模前 2~3 秒完成。

通常是工艺参数设定错误或温控不良导致过热发生。原料过热也会导致其他缺陷发生，包括棕色色流、喷纹、黑点 等。如果是过热问题，你可能会看到这些问题组合出现。

 18.3.1.2  注塑工艺：背压过低

如果背压设定的过低，塑料受到的压缩不够。当塑料在储料熔化时，受到的压缩不够，那塑料粒子之间的空气就没有完全排出，困在熔融塑料里；注塑时，困在熔体里的气泡一起进入模腔，形成气泡缺陷。典型的背压值在 5Mpa 到 10Mpa。低背压会导致塑化不均匀；要特别注意的是，有的剪切敏感的塑料或加纤料，需要偏低的背压。确认背 压是否和标准参数一致。

一个常见失误是，清料时工艺人员将背压调小，但又常常忘记改回来，这导致塑料粒子之间的空气无法完全排出。 如果有将背压改小来处理储料问题（储不上料），记得要改回来。

 18.3.1.3  注塑工艺：松退过大

松退动作是一个重要的工艺设定，帮助改善流涎拉丝问题。然而，过多的松退可能会导致吸入空气到熔体里，导致 产品出现气泡缺陷。确认松退是否设定正确，评估松退能否减小而不会导致其他问题。避免养成松退行程设定的比需要大的习惯。

如果使用较大的松退行程来改善流涎或拉伤问题，检查一下喷嘴或热嘴尖的温度，确定真正的原因是不是温度不对？ 有时降低喷嘴温度可以帮助我们使用小的松退行程，这样气泡和流涎拉丝问题可以同时改善。

 18.3.2  模具问题导致的气泡缺陷

可能会导致气泡缺陷的模具问题有：  

 排气  热流道问题  水路开裂  文丘里效应

 18.3.2.1  模具问题：排气

模具方面最容易导致气泡问题的原因是缺少排气。如果气体被困在塑料熔体里无法排出，那就很容易的形成气泡。

参考第 7 章的排气细节要求。

 18.3.2.2  模具问题：热流道温度

如果热流道的设定温度或运行温度太高，那原料可能就会在热流道里降解产生分解气。这个分解气没有地方去，会 随熔体一起进入模腔。

对比标准参数确认热流道的温度是否正确设定，确定热流道的实际温度是否和设定值一致也很重要。常常因为热电 偶的安装错误而导致热流道的加热区过热。如果两个加热区的热电偶接线时交换了，那温控器会因为热电偶传过来 的错误温度而一直提供加热电流，导致过热发生。高端的热流道温控器会有很多自动功能比如侦测热电偶是否断线、 热电偶是否错误接线，加热是否短路等等。

 18.3.2.3  模具问题：水路开裂

另一个开造成气泡出现的模具问题是水路开裂。如果模具水路开裂，那水珠会出现在模具表面，导致气泡出现。通 常这种情况我们可以在模具表面看到水珠或水迹，但是有的情况只有合模高压才能将裂缝撑开，水珠渗出。所以怀 疑这个原因时，总是要记得先合模上高压，再打开模具检查。如果模具有开裂漏水问题，一个应急生产办法是，使 用负压模温机，这可能会影响模具的冷却效率。最终还是要解决开裂的问题，模具在设计的时候，也要尽量避免锐 角—-会导致应力集中容易开裂。

水路的开裂常常可以追溯到模具设计失误。模仁上的锐角会加大应力，导致开裂发生。另外， 水路设计的离模面太 近，也会导致开裂（或锈穿）。模具的设计检查是保证模具符合生产需求的关键步骤。

 18.3.2.4  模具问题：文丘里效应

文丘里效应，参考百度百科（这种现象以其发现者，意大利物理学家文丘里（Giovanni Battista Venturi）命名。该效 应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。而由伯努利定 律知流速的增大伴随流体压力的降低，即常见的文丘里现象。通俗地讲，这种效应是指在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用。）在注塑成型时，有时会出现这种文丘里效应，注射时将空气吸进模腔里。

这个现象会出现在模具的多个位置，包括喷嘴和浇口套的错位，顶针或镶件处的间隙。如果气泡缺陷固定在模具的 特定区域，那可能就指向其上游的某个模具零件的问题。这是一个需要更深层次的分析评估才能解决的问题，要确 认错位是否造成了气泡的发生，模具可能需要拆下配模。

 18.3.3  机器问题导致的气泡缺陷

机器原因会造成产品气泡缺陷的有：

  机器性能  下料口漏水  螺杆设计

 18.3.3.1  机器问题：机器性能

参考第 8 章

 18.3.3.2  机器问题：下料口漏水

如果机器的下料口有裂缝，那下料口的冷却水就可能会漏到炮筒内。当水进入炮筒内，它受热会变成蒸汽，蒸汽会 困在熔体内，注塑时形成产品的气泡缺陷。

要检查下料口有没有开裂，需要将下料口的塑料清理干净，使用小镜子来观察下料口是否有水珠的痕迹。注意要佩 戴安全面罩，不要直接对着下料口查看。

 18.3.3.3  机器问题：螺杆设计

如果使用的机器，螺杆设计和原料不相符，那也可能造成气体困在熔体里。螺杆的一个关键参数是压缩比，如果螺 杆的压缩比太低（比如小于 2.5），那在生产有的塑料时就会出问题，如 PMMA/POM/PA 等。

大多数的注塑机螺杆压缩比在 2.5 到 3 之间，这在多数场合是足够的。如果一台注塑机的螺杆压缩比特别低，那可 能就会出问题。低压缩比的螺杆通常是生产剪切敏感的塑料如 PVC 的。

 18.3.4  原料问题导致的气泡缺陷

原料原因会造成产品气泡缺陷的有：

  原料含水率  透明原料   污染  未熔原料

18.3.4.1  原料问题：原料含水率

如果成型的原料含水率过高，那原料里的水汽在塑料受热熔化时，会变成气体（译者注：水分还会造成有的原料降 解，产生更多的气体）。因为气体是塑料熔化时形成的，它会困在熔体里形成气泡。这些气泡会困在产品里形成缺 陷。所有的吸湿性原料必须在成型前重复干燥。

含水率过高可能是产品气泡缺陷的最主要原因。所以在处理气泡缺陷时，第一件要确认的事情，就是坚持原料的含 水率（参考第 9 章的原料烘干）

18.3.4.2  原料问题：透明原料

透明原料本身并不会更容易出现气泡缺陷，它只是让气泡缺陷更容易被发现。透明的，吸湿性原料，如 PC/PMMA， 如果原料没有正确烘干，产品上会出现气泡。

在成型不透明原料时，气泡不一定能观察的到。因为这个原因，不透明产品的报废率会比透明产品低。可能是不透 明产品一直有气泡问题，但是从来没有被发现过。通常来说，因为不透明产品看不出气泡缺陷，产品可能不会因为 这个问题而报废；不管怎样，产品可能会因为同样原因造成喷纹报废（气泡和喷纹的原因大致相同）。

18.3.4.3  原料问题：污染

如果原料里有杂料污染，有害的反应可能会出现。很多时候，如果低熔点的杂料污染了高熔点的塑料，那杂料会在正常成型温度下分解并产生分解气。这些分解气会随塑料熔体进入模腔里。

避免原料污染的关键是：

  确保料箱、料袋是封口的，减少污染产生的可能

  清楚标识所有的原料、色母、回料等，避免用错或混料

  建立清晰的标准流程，怎样打开新的包装加料，以及没有用完的原料怎样包装回收

原料污染会带来一系列的外观缺陷，也会导致产品的机械性能下降，导致产品不能使用。

 18.3.4.4  原料问题：未熔塑料

未熔塑料是塑料粒子在没有熔化的情况下就离开了炮筒。这有时会错误的诊断为气泡，因为它常常导致产品表面鼓 起。如果怀疑是未熔塑料，可以将有问题的地方（鼓起位置）切开，查看有无未熔塑料。

案例：

1、PET瓶坯产品突然出现气泡，比例0.1%-1%，坯号不固定、位置不固定。

A、检查设备各个参数未发现异常，如原料批次、干燥机料温、风量、露点、料位、抽料；注塑机背压、螺杆转速、注塑速度、时间、注塑压力、保压压力、保压时间、冷却时间，未有异常发现

B、按照常规调整方法测试，提高背压，效果显著，气泡消失。

C、之前的背压参数下一直稳定生产，为何现在就必须提高背压？

D、检查发现，背压传感器失真，实际背压没有达到设定值。

E、更换背压传感器后正常。

 42.1  定义

喷纹是产品表面的银色条纹或白色条纹，很多缺陷都叫做喷纹。所以，你必须先对缺陷进行深度的研究、评估，确 定你是不是真的在处理喷纹问题。典型的缺陷样品如图 42.1

也称作：银纹，料花

错误的分类：划伤，刮伤，流痕，冷料痕

 

相似缺陷对比：

特性	Flow Line（流动痕迹）	Fish Bones（鱼骨状缺陷）	Ears of Corn（玉米穗状缺陷）	Splay Marks（银纹）	Jetting（喷射）

外观形态

条纹状，沿流动方向延伸，较光滑

规则线状纹理，像鱼骨，沿流动路径

环状或放射状条纹，集中在注口附近

银白色条纹，不规则，方向与流动一致

蜿蜒、不规则粗线条，呈喷射状流痕

常见位置

熔体流动路径，模腔内各区域

流动路径，尤其是模腔远端

注口或浇口区域

制品表面，沿流动路径分布

注口到模腔内流动路径

主要成因

熔体流动不均、冷却不均

剪切应力过高、流动路径受干扰

冷料块或材料分离，初期流动不稳定

材料水分或挥发物形成气泡

高速注射导致熔体未铺展均匀

成因关联性

流动性和温度问题

剪切应力和流动阻碍

材料塑化不足或冷料块

材料含水或分解气体

注射速度和温度问题

冷却影响

冷却不均可能加重流动痕迹

冷却过快或不均会加重分层

冷却不足可能导致冷料块被挤入模腔

冷却影响较小

冷却不足可能间接影响流动均匀性

注射速度的影响

速度过快或过慢均可能导致流动痕迹

高速注射可能加剧分层纹理

注射速度对初期流动稳定性影响大

速度过快可能引入空气或挥发物

高速注射直接引发喷射纹

熔体温度的影响

温度过低导致流动性不足，过高可能出现分层

温度不均会加剧分层纹理

温度过低导致冷料块形成

温度过高或过低均可能加重缺陷

温度过低导致熔体粘性过大

模具设计的影响

浇口、流道不合理会加重流动痕迹

流道或模腔表面阻力大导致剪切应力

注口位置或尺寸不合理

模具排气不良导致气体滞留

浇口设计导致熔体高速进入模腔

解决方法

优化注射速度、模具冷却和流道设计

降低注射速度，优化模具表面和流道

增加冷料井，调整注口设计

提高材料干燥质量，优化排气设计

降低注射速度，优化熔体温度

外观影响

明显但表面光滑，影响外观

明显且表面粗糙，影响结构质量

集中在注口附近，影响局部质量

影响表面外观，呈现银白色

显著影响整体外观，粗糙纹理较突出

42.2  喷纹问题的可能原因4M 表

注塑工艺	模具	机器	原料
烘干	排气	螺杆设计	污染
料温高	热流道温度	温度控制	水分过高
松退	冷料井	零件损失	材料错误
背压	喷嘴和主流道孔径	下料口开裂	发泡剂
储料速度	锐角	工艺不受控
停留时间	浇口料屑
储料时间	油脂
下料口温度	模具开裂
上料不稳定	漏气
	文丘里效应

 42.3  喷纹的问题解决

在处理疑似喷纹缺陷时，第一件要考虑的事情就是，缺陷到底是不是喷纹？很多其他缺陷也可能错误的称做喷纹， 常见的会被误认为喷纹的缺陷有：

作业过程造成的产品表面划伤

流纹

原料

污染造成的分层

在处理所有的问题时，确认你的精力是用在正确的问题上的。

一旦确定你处理的是真正的喷纹缺陷，那另一件你要问自己的是：是整个产品都有喷纹，还是局部的特定位置？一 旦你搞清楚这个问题，对喷纹的处理你就有了初始方向。

整个产品都有喷纹，或者位置是不固定的，通常意味着，问题原因要聚焦在原料或工艺侧

 喷纹在特定的位置，位置不会改变，问题原因聚焦在模具侧

记住这个处理喷纹问题的起始方向的通用原则。

n 42.3.1  注塑工艺问题引起的喷纹

下面是处理喷纹问题的潜在工艺原因，包括：   

烘干、  料温偏高、 松退、  背压、  停留时间、  储料时间、  下料口温度、  下料不稳定

 42.3.1.1  注塑工艺问题：烘干

喷纹问题的一个最常见原因，就是原料的水分含量过高；水分在塑料的成型温度下变成气体。图 42.2 是产品表面喷 纹缺陷的放大照片。这个水蒸汽会一直在塑料熔体里，直到塑料进入模腔；在模腔里，因为熔体前端压力为零，塑 料熔体里的气泡逃逸到熔体表面，并被拉扯成长条状，形成条纹。吸湿性的原料，比如 ABS 、PC 、PA 、TPU 等等， 都会从环境空气中吸收水分，在成型前需要烘干。

有些塑料添加物，比如滑石粉、玻纤，本身会吸湿，会把不吸湿的原料如 PP 变成需要烘干。

原料供应商会提供塑料烘干温度和时间的推荐值。确保按照原料供应商的建议来烘干原料，是成型合格产品的关键。

能否成功烘干原料，取决于 4 个要素：

  烘干的温度

  干燥的空气

  空气流量

  烘干时间

要确保原料能充分烘干，关键是上面四个条件都能满足。如果烘干的温度过低，4 个小时的烘干时间没有任何意义。 典型的除湿干燥机的空气露点温度是 -40 度。要记住，烘干温度让原料把水汽释放出来，低露点的空气可以带走水 汽，空气流量保证有更多的塑料粒子能暴露在高温、干燥的空气里，最后烘干时间给了水汽足够的机会离开塑料粒子，保证达成合格的含水率水平。

在注塑成型开始之前，可以使用水分分析仪检测原料的含水率。常见的水分分析仪有两种测量方法：

1.     卡尔费歇尔滴定法： 这种测量仪器用化学方法来测定含水率，精度非常高（百万分之一）

2.     失重法：  这种方法使用精密天平，测量前原料被称重；然后原料被加热到水分会释放的温度（不同原料温度 不同），停留一段时间，机器会对比原料的重量损失（水分挥发）。这种方法便宜方便，但是精度不高，因为塑料里小分子物的挥发也会被当做水分计算在内。

每个工厂根据自己的实际需要来评估要选择的水分分析方式。卡尔费歇尔滴定方法更精确，但是设备成本高，测量 成本也高，因为实验室级的设备需要相应技能的人员才操作和维护。

要牢记一点，原料烘干到了需要的含水率，并不意味着原料的含水率可以一直保持在合格的水平。如果烘干后的原 料又暴露在空气中，那原料会开始从空气中吸收水汽，就像海绵吸水那样。很多原料，烘干后如果暴露在空气中的时间超过 15  分钟，就会变得太湿而不能用来注塑。要避免这个原因造成的喷纹问题，要确保离开烘干料筒，输送 到注塑机的原料是尽量少的。这可以有几种不同的做法：

机器上安装小的料杯，保证每次离开烘干料筒输送到料杯的塑料是很少的。根据产品的用料量来设置料杯上的 确认开关位置。 烘干料筒直接装在机器上。这种做法在小机器上合情合理，但是随着烘干料筒的尺寸变大，换料换色变得很困 难，也不安全

案例分析：烘干

PU  的原料对水分非常敏感，含水率必须要控制在 0.02%以内，才能正常的注塑成型。TPU 水解会造成分子低，造成粘度明显下降，可以从机器的转压压力看出来。TPU  含水率过高的话，也会变得非常有黏性，很难脱模。过去的经验说明，在天气潮湿的日子，烘干的 TPU 原料暴露在空气中 5 分钟，用卡尔费歇尔方法测量出的含水率就会超出 0.02%的最大限度标准。确保车间的每个人都知道这点，保持原料在烘干的状态。

 42.3.1.1  注塑工艺问题：料温偏高

热塑性材料都有一个给定的成型加工温度范围。如果材料在超出加工温度范围的温度成型，塑料就会热降解。当塑料热降解时，就会分解出气体，这个气体困在塑料熔体内，在产品上形成喷纹。图 42.3 是原料降解形成喷纹的放大照片。

检查温度问题的第一件事，就是检查炮筒温度的设定值；对比标准参数确认炮筒温度设定是否正确。第二件是确认 热电偶的读数是否在设定温度的+/-2 度的范围内；如果实际温度超差，要检查加热圈是否工作正常。有时炮筒的实 际温度会比设定温度高 10~15 度，这通常是炮筒内的剪切太大造成的。这个剪切过大可能是因为背压过大，螺杆转 速过高，或者是温度曲线设定的不合理。当炮筒实际温度比设定温度高时，注塑工艺就失去了控制。

在处理喷纹问题时，重要的是确认塑料的实际温度是否在原料供应商的推荐温度范围内。要记住的是，温度过高或 过低都会造成喷纹缺陷，尽管温度过高是嫌疑最大的。记住机器上的炮筒温度设定，并不能反映塑料的实际温度。 因为螺杆的剪切加热，有的情况下，塑料实际温度会比炮筒温度高 20 度或更多。

机器加热圈有时会烧坏短路；你可以用电流钳表来检查有无电流流经加热圈。如果有加热圈烧坏，炮筒的温度分布 就不会均匀，存在过冷点。炮筒的均匀加热，每次、每天都一样的温度，是维护重复性高、报废低的注塑工艺的关 键一环。

 42.3.1.3  注塑工艺问题：松退

有的时候螺杆储料后的松退太大，会导致空气从喷嘴吸入。这个吸入的空气通常会在产品的表面形成喷纹。如果需 要很大的松退来改善喷嘴的流涎问题，有必要去分析一下，为什么一定要这么大的松退，问题的原因常常是过热或 原料降解。

 42.3.1.4  注塑工艺问题：背压

背压是获得高质量塑料熔体的关键工艺参数。背压过小，或导致熔体不均匀，并可能含有气体。塑料的熔融过程，

其中一部分工作是压缩熔体，挤出困在塑料粒子之间的空气。背压通常在 3Mpa 到 20Mpa 之间，取决于工艺对于剪 切和混炼的需求。当背压太低时，就会导致喷纹出现。

一个要注意的事情是，现场人员在清料时降低了储料背压设定。背压降低帮助螺杆在射座后退的状态储料后退，但 清料完成时一定要改回来。这经常被忽视，忘记。所以另一种做法是，不要改变背压设定，而是先手动松退，再储 料。如果你改变背压设定，难免有一回你忘记改回来。

如果背压太高，材料可能会过热降解。就像上面的料温过高会造成喷纹那样，背压产生的剪切热也是熔融过程的关 键参数。因为螺杆设计不良，熔体混色不良，高背压经常会用来改善这个混色问题，这常常导致其他的工艺参数窗 口变小。

 42.3.1.5  注塑工艺问题：停留时间

停留时间是指塑料在机器炮筒内的受热时间，停留时间长短通常有 2 个参数决定：

1.     模具需要的射胶量，对比机器的最大储料量

2.     周期时间

很多塑料在停留时间过长时都会降解。料温越高，容许的停留时间越短。

理想情况下，产品需要的射胶量应该在机器最大储料量的 25%~75%  。原料停留时间越长，原料的降解风险也越大。 当原料停留时间偏长时，实际料温应控制在厂家推荐范围的下限，这通过炮筒温度设定的管控和储料剪切热的管控 来实现。

 42.3.1.6  注塑工艺问题：储料时间

当螺杆储料时，很大一部分机械能，会通过塑料和螺杆/炮筒的剪切，转化成热能。当螺杆储料的速度增加，剪切 热也增加，这可能导致塑料的实际温度超过上限。螺杆储料应该在开模前 2~3 秒完成。

 42.3.1.7  注塑工艺问题：下料口温度

如果下料口的温度太低（特别是夏天），低于环境空气的露点，下料口就可能有结露发生。下料口生成的结露小水 珠，会随着塑料粒子进入炮筒，造成喷纹。下料口的温度应控制在 50~65 度之间，避免结露发生，又不会造成塑料 粒子结块不下料。

 42.3.1.8  注塑工艺问题：上料不稳定

如果料斗的吸料有问题，那螺杆储料时就有可能是饥饿喂料的。上料不稳定会导致储料时间过长，这会导致炮筒内 的塑料因剪切过度而过热，造成喷纹。要保持小料斗的上料稳定；料斗上料不稳定通常可以从 2 个方面的其中之一

发现：

1.     如果料斗一直在吸料，那意味着料斗吸料跟不上机器的需求。原因可能是滤网堵塞，料管堵塞，料位太低等

2.     储料时间不稳定

 42.3.2  模具问题引起的喷纹

如果喷纹的位置是固定的，那原因很大可能是模具方面的问题。解决模具相关的问题，关键的一步是，沿着塑料流 动的方向，从问题位置往回查看，是什么可能会造成喷纹出现。喷纹常常会出现在产品某个特征的几十毫米远的下 游位置。模具方面的很多因素会引起喷纹，包括：

  排气  热流道温度   冷料井  喷嘴和浇口套孔径   锐角  浇口料屑   油脂  模具开裂   漏气  文丘里效应

 42.3.2.1  模具问题：排气

模具方面最需要关注的，会造成喷纹缺陷的，是排气的影响。经常是这样，改善模具让空气可以通过排气槽排出， 喷纹问题也就消除了。如果擦拭模具分型面可以短期改善问题，那就要检讨怎样改善模具排气。所有的气体，包括 模腔内的空气，熔体内的塑料分解气，都要通过排气槽逃逸出模具。很多模具人员都低估了合理排气的重要性

案例分析：排气不足造成的喷纹

产品上的喷纹位于距离浇口 50~60mm 远的位置，喷纹看上去不是从浇口过来的。模具来回重复送到模房检讨排气 问题，最终模具的排气和原来相比做了很大的改善，整圈的分型面都做了排气。模具重新送到注塑车间，从工艺人 员的反馈说：当铝胶带贴在浇口附近，喷纹问题消失了。所以模修人员认为模具还是有排气问题，仔细观察铝胶带 的位置发现，胶带靠近流道，那里是没有排气的。模具重新卸下送到模房，流道上也增加了排气。当模具再次安装到注塑机上生产时，喷纹问题再也没有了。流道的排气和产品分型面的排气是一样重要的。

案例分析：螺丝柱造成的排气

调查并检讨排气问题的可能。螺丝柱是有丝筒针和丝筒顶出的，丝筒和丝筒针没有开设排气。模房在丝筒和丝筒针上都增加了环形的排气；当模具重新上模打样后，喷纹问题不见了。如果螺丝柱中心是有孔的，那可以从螺丝柱中间的芯子排气（参考第 7 章）

42.3.2.2  模具问题：热流道温度

热流道是相当于注塑机喷嘴的延伸，和注塑机炮筒和喷嘴一样，也会有造成原料过热的问题。

确认热流道和喷纹缺陷有没有关联，一个重点是确认热流道的温度设定的是否正确。如果有人错误的设定热流道的 温度，温度太高原料就会降解，导致喷纹。也要确认热流道的实际温度达到了设定温度，没有过高或过低。

有的时候需要拆开模具，检查热电偶是否接线错位（没有和对应的加热配对）；这种问题可能发生在新模装配或模具保养时，有人把热电偶的线，接在热流道接头上的错位位置。如果热电偶和加热线是交叉配对的，那温控器对加热区“A”加热时，得到的热电偶温度反馈却是“B”，这会导致热流道有的区域过冷，而有的区域过热。新的多功 能的热流道温控器可以侦测并发现这类错误，但是老式的温控器没有这个功能。老式温控器要发现这个问题，一个 方法是，手动关闭某个加热区的加热电流输出，并观察这个加热区的温度会不会随之下降。如果有发现接线错位的 问题，一定要先纠正过来；也要记住，热流道线缆本身也可能会有接线错位的问题（线缆 2 头的接线没有一一对应）， 这也会导致同样侧温控问题。

如果热流道制造时，拐角处存在死角区域，或者装配处有流道错位的问题，塑料会在这些位置长时间滞留并分解， 可能导致喷纹问题。热流道的流道孔必须是尽量避免死角滞流区域的存在，不幸的是，这个问题在热流道的设计和 制造阶段就必须处理好；一旦热流道已经加工好，改善的余地就非常小了，你能做的也就只能用工艺参数来弥补了； 要在热流道加工好再从热流道上来改善死角问题，成本会非常高，所以请在热流道的设计和制造阶段，就要确认尽 可能的避免死角区域的存在。

如果热流道的分流板出现开裂或漏胶，就会形成另一个会困料的死角区域。错误的开机流程，常常会造成热流道漏胶；在把塑料注射到热流道之前，热流道的各个部件必须已经均匀的达到了需要的温度；如果“冷启动”热流道， 分流板开裂以及漏胶的风险就会大大增加。也要记住，热流道的各个零件是按特定的设计温度范围来设计的，按这 个温度的热膨胀来实现热流道的密封等功能；如果热流道的各个加热区温度不同，那个热流道各个零件的热膨胀也 不相同，零件之间可能产生错位或间隙，造成喷纹问题。

案例分析：热嘴尖

这是一个 PC 原料的产品，产品上有 4 个低残留的热嘴尖进胶，浇口附近有喷纹缺陷。产品需要很高的速度才能充 满打饱，但是在这么高的速度下，喷纹缺陷无法改善。检查热流道的嘴尖，喷嘴孔尺寸是 0.05in，嘴尖（鱼雷头） 的尺寸是 0.025in，这样浇口的开放面积是 0.00147in2 ，改善的方法是把喷嘴孔尺寸加大到 0.0625in，这样浇口的开 发面积就变成 0.00258in2 ，相对原先的设计是 75%的面积增加。通过这样的变更改善后，喷纹的问题解决了。

 42.3.2.3  模具问题：冷料井

冷却冻结的塑料、料屑、拉丝等，都会造成浇口附近的产品表面，出现类似喷纹的缺陷。在流道的交叉位置，流道 和浇口的过渡位置，要设计尺寸合理的冷料井。流道的顶针不应该会产生毛丝或料屑—-这会导致类似喷纹的缺陷。 也要检查主流道的拉料倒扣处，会不会留有料屑。

42.3.2.4  模具问题：喷嘴和浇口套孔径

对于喷嘴孔径和浇口套孔径的大小，行业内有不同的标准。常见的喷嘴孔径有 2.5mm ，3mm ，5mm 等等，而浇口 套的孔径大小要配合对应的喷嘴尺寸，通常是比喷嘴孔大 0.5~0.7mm。

而另一方面，热流道的孔径是要设计成和喷嘴孔径一样大，没有间隙的，所以热流道和喷嘴是要一一对应的；这样 热流道是作为喷嘴的一个延伸，塑料在这个流动通道上没有死角的存在—-塑料会在死角区域长时间停留造成分解。 有时喷纹缺陷的原因是，有人忘记了更换喷嘴，导致喷嘴和热流道之间产生死角。每付模具对应的喷嘴孔径尺寸， 应该记录在标准工艺参数表上，并在每次切换生产时检查是否要更换喷嘴。

喷嘴孔径绝对不能大于模具浇口套的孔径！这在冷流道模具上会造成料头粘模，而在热流道上，会形成死角区域和 剪切点。

n 42.3.2.5  模具问题：锐角

模具方面另一个会造成喷纹缺陷的是锐角。有的时候，塑料流经锐角区域，会在锐角的下游位置出现喷纹缺陷。这 通常可以通过对锐角抛光或到 R 来改善。

n 42.3.2.6  模具问题：浇口料屑

潜浇口、牛角浇口的设计错误，会导致流痕缺陷或类似喷纹的缺陷；这是浇口和产品分离时产生的料屑导致的。如 果你怀疑是这个原因，通常你可以检查发现浇口区域的料屑。一个有用的小技巧是，在每次产品/料头取出后，用 气枪来吹浇口区域，这可以帮你判断是不是料屑问题。

如果料屑是缺陷原因的话，用放大镜观察缺陷位置，喷纹的起始位置可以观察到小料屑点。

 42.3.2.4  模具问题：油脂

有时喷纹是来源于模具上的油脂。有时斜顶或顶针上的润滑油会渗出到模具表面，这个油会被塑料拉伸形成喷纹一   样的条纹。油和防锈剂也会藏在镶件位置，生产中慢慢渗出到表面。如果模具刚才模房保养回来马上就出现了喷纹   问题，那你碰到的问题很可能是油污太多造成的喷纹。避免模具过度加油，因为这不是“有一点很好，越多越好” 的场合。如果模具过度加油，你需要把多余的油脂擦干净，甚至有可能要下模清洗。

 42.3.2.8  模具问题：模具开裂

案例分析：筋位造成的喷纹

这个案例里，产品是 PP 材料的，距离充填末端约 60mm 的位置有筋位；筋位附近有喷纹问题，没办法消除。模具 上对筋位根部增加了 R 角，并在筋位底部增加了顶针排气，但这些改动都不能消除喷纹问题。为了把所有可能的原 因都排除，决定在产品的充填末端增加整体边缘的排气，排气深度约0.025mm。增加分型面排气后，产品的喷纹问 题消除了；但是生产了几天后，产品又出现了喷纹问题，检查模具发现排气槽已经堵上了。模具的分型面避空太多， 只有很少的对碰面积，导致分型面压塌封闭排气。当排气槽重新加工后，喷纹问题不见了。

另一个会造成喷纹的模具问题是模具开裂。如果模具裂到水路，水可能就渗到模具表面，导致喷纹。模具的开裂可 能会明显能观察到水珠在模具表面；然而，有的情况只有模具合模上高压，水才会漏到模具表面。所以排除模具漏 水可能的时候，一定要先合模上高压后，再打开模具检查。处理模具开裂的应急措施，可以使用负压模温机，但这 会降低模具的冷却效率；最终还是要修好模具的开裂位置。在模具的设计阶段要尽量避免尖角区域，这容易导致应 力集中而开裂。

42.3.2.9  模具问题：漏气

如果产品是气顶脱模的，喷纹可能会出现在气顶附近—–模腔充填时气顶有漏气。气顶应该只在顶出时才能充气， 气顶处泄漏的空气，会进入到塑料熔体里，或形成喷纹。

如果产品是气辅注塑的，气针处的氮气泄漏，也可能会进入塑料熔体，造成喷纹。进气太早也可会造成产品表面喷 纹。使用气辅注塑增加了注塑工艺的复杂性，在问题处理时要注意考虑到。

 42.3.2.10  模具问题：文丘里效应

模腔充填时，塑料有时会直接流过筋位区域—-而不是充填筋位区域。塑料流过筋位区域时，可能会从筋位处卷走气 体，并在产品表面形成喷纹。避免这个问题的关键，是要做好筋位处的排气。放慢射出速度也能改善这个问题，但 是不从问题的源头改善，只会缩小成型窗口。

案例分析：筋位造成的喷纹

 42.3.3  机器问题引起的喷纹

有的时候，产品喷纹缺陷的原因是来自于机器本身。这些机器原因的概率不大，但是在问题解决时你漏过了，可能 会找不到问题的解决方案。下面是一些会造成喷纹缺陷的机器相关的因素：

  温度控制  螺杆设计  下料口开裂  螺杆、炮筒、止逆环的破损  工艺不受控

 42.3.3.1  机器问题：温度控制

机器的加热问题最容易造成产品的喷纹缺陷。温度太低或太高都会导致原料降解，或导致喷纹。温度太高，塑料会 降解，这会生成分解气，导致喷纹产生。当料温太低时，炮筒内的塑料经历的剪切太大，这也会造成塑料降解。

 42.3.3.2  机器问题：下料口开裂

下料口的开裂，会导致冷却水漏到下料口的塑料上。这个故障比较少见，也不容易发现，因为你需要把塑料清空， 移走料斗，才可以查看下料口有没有开裂和漏水。不管原料烘干的如何，下料口的漏水会导致塑料含水，造成喷纹 缺陷。

 42.3.3.3  机器问题：螺杆设计

螺杆设计不良，会导致塑料熔体的质量很差，可以造成喷纹缺陷。这个方面的主要例子，是用通用螺杆生产结晶塑 料；通用螺杆的压缩比或长径比通常偏小，这会导致熔体质量问题，最糟糕的情况是未熔化的塑料粒子会流到模腔 里，形成一条喷纹；在乐观的情况下，塑料粒子之间的空气没有被排出，造成空气困在塑料熔体内。

记住，通用螺杆是想用“一个尺寸适用所有塑料”，是一个妥协的结果。取决于生产的材料不同，合适的压缩比、 长径比也不相同，甚至可能需要混炼单元来保证熔体的均衡性。图 42.4 是通用螺杆的照片。

n 42.3.3.4  机器问题：螺杆、炮筒、止逆环的破损

螺杆、炮筒、止逆环的破损，会形成塑料的滞流区域，以及高剪切区域，会导致喷纹产生。任何塑料会滞流的区域， 塑料会长时间停留并降解，当塑料降解时，释放出分解气并困在塑料熔体中，造成喷纹。当螺杆炮筒有定期检修时， 一项工作是要查看螺杆、炮筒、止逆环有无任何破损。

在清理螺杆时，要十分小心。有的时候，人们在清理螺杆时，刀片、钳子等刮伤了螺杆表面。螺杆的清洁推荐使用 铜布，因为铜布不会刮伤螺杆的表面。如果螺杆的表面有刮伤或其他破损，那塑料就会粘在那里，导致喷纹、棕色 条纹、黑点等缺陷。

 42.3.4  原料问题引起的喷纹

有些时候，喷纹直接是原料本身造成的，潜在的原因有： 

  污染  水分过高  原料错误   发泡剂

 42.3.4.1  原料问题：污染

原料污染是原料方面最可能会出现的原因。原料会因为其他的原料、灰尘、纸屑等，而造成污染；任何这些杂质都 可能造成喷纹。污染物在成型温度下可能分解—这造成气体困在塑料熔体里。另外，杂料污染会导致产品表面分层， 看上去像喷纹那样。原料污染的来源很多，包括原料供应商的制造加工，原料的运输，原料包装，储料箱，烘干料 筒，吸料管等等。要有预防措施，避免原料的交叉污染。

 42.3.4.2  原料问题：水分过高

原料含水过多或产生严重问题。即使是不吸湿的原料，如果塑料粒子表面有一定的水分，也会产生喷纹问题。把你 的手插到原料里，如果原料是潮湿的，你会感受到湿气；这种时候，即使是不需要烘干的塑料比如 PP，也要开始烘 干来去除这塑料表面湿气。

案例分析：PP 材料的喷纹问题

这个例子里，使用纯 PP 原料生产的产品，开始出现喷纹问题，这个问题从来没有出现过。在问题处理中发现，原料储存在漏雨的仓库屋顶下，原料在加到机器上生产时，已经被雨水浸湿了，这导致了喷纹问题。使用烘干机干燥原料几个小时后，喷纹问题消除了

 42.3.4.3  原料问题：原料错误

检查一下机器上使用的原料是否正确，总是会有回报的。很多产品缺陷是因为错误的原料加到了机器里，检查原料 包装的标识和工单上的原料牌号是否一致。加错料会导致一系列的，因为原料降解造成的危害。

 42.3.4.4  原料问题：发泡剂

在使用发泡剂或 mucell 工艺生产时，气体是故意添加到塑料熔体里的。发泡剂使塑料里产生气泡，经常用在产品有 很厚的壁厚，需要改善缩水问题和缩短周期的场合。因为塑料熔体里含有气体，整个产品表面都可能有喷纹。使用 气体反压注塑，可以改善发泡或 mucell 产品的外观，但是要完全消除产品的表面喷纹缺陷，是很困难的。

如果发泡剂混入到不需要它的原料里，就会导致喷纹缺陷，这就和原料受到污染是一样的。

案例分享：

1、有PET瓶坯固定模号固定位置有拉伤痕迹

处理方法：

A、通过温度升高和降低，确认温度是太高了还是太低了，是喷射痕迹还是未熔痕迹。

确认结果是，温度升高拉伤减少，直至消失。

B、升温后，过了几天，又出现拉伤，继续升温时，发现已到上限值，无法升高。

C、排查温度的加热比例，发现有的很高，有的几乎不加热。

D、怀疑温度检测有问题，排查热电偶、加热器、冷端补偿电阻。最后查到冷端补偿电阻失效，检测的电压对照的温度加冷端补偿的温度等于显示的温度。

E、更换冷端补偿电阻后好。