第 33 章：光泽差异（Gloss variation）

33.1  定义

产品上的光泽变化或导致产品外观不可接受，产品上有的位置发亮（光泽高）有的位置发暗（光泽低），肯定不会 讨人喜欢。图 33.1 是光泽差异的例子。

也称作：暗淡，发暗

错误的分类：缩水，刮伤

33.2  光泽差异的可能原因4M 表

注塑工艺	模具	机器
保压压力	模具表面处理	机器性能	原料类型
保压时间	冷却		添加剂
射出速度	排气
射出重量	壁厚变化
模温
料温

33.3  光泽差异的问题解决

产品的光泽由模具的表面处理决定，比如，抛光的还是纹理的，以及塑料复制模具表面的程度。光泽差异问题处理 的第一步，就是确认模具的表面细节有没有被复制出来。例如，模面如果是喷砂处理的，那产品就是哑光的，不管 工艺怎么变化。

另一个要注意的是，产品的光泽度在两个极端（最高和最低）都会让表面划伤和麻点等缺陷更容易察觉。有时光泽 度 2.5 和 3.5 这么小的差别，都会导致产品对注塑缺陷和作业擦伤等缺陷的遮盖能力大不相同。特别低的光泽度比 如 2.5 ，会让生产外观漂亮的产品变得更困难。

很多时候所谓的光泽差异，其实是“透视”缺陷（内部壁厚变化位置的保缩和缩水差异，导致的外观光泽变化）。

33.3.1  注塑工艺问题引起的光泽差异

常见的引起产品光泽差异的工艺问题有：

  保压压力  保压时间  射出速度  射出重量   模温  料温

33.3.1.1  注塑工艺问题：保压压力

对产品光泽影响最大的工艺参数就是作用在模腔的塑料压力。如果没有充分的压力作用在塑料上，塑料就没办法很 好的复制模具的表面。这个原则适用于高光的、纹理的、喷砂的表面处理。想象一下产品的表面和模具的表面：塑 料被被保缩压力压入模具表面的每一个微小细节了吗？

用放大镜检查产品的表面，可以看到一系列的抛光摩擦痕迹（抛光面），或一系列的波峰波谷（纹面）。要充分的复 制模具的这些表面细节，必须对塑料加压到一定的程度。如果压力不够高，产品的表面就没办法完全反应模具的细 节。

模腔里的压力差异也会影响产品上的光泽差异。压力低的区域，没有很好的复制模具的表面，和压力高的区域肯定 会有一定的光泽差异。这通常会表现为，靠浇口区域和充填末端的明显差异。也要注意最早充填，在模腔开始保缩 前就冻结的区域。

注塑成型的一个挑战就是，将模腔内的压力分布差异最小化。降低模腔内压力损失的一些关键措施包括，尽量快的 射出充填，避免射出阶段的粘度变动。合理的浇口布局，也是确保压力损失最小的关键。通过模流分析软件来确定 浇口位置和数量，是非常有价值的。

在处理光泽差异问题时，检查保压压力是不是设定在正确的数值。也要检查喷嘴和喷嘴尖用的是否正确，混炼射嘴 会产生很大的压力损失，导致模腔压力不足。

模腔压力传感器可以提供非常有用的模腔实际压力数据，如果浇口附近和充填末端都有压力传感器，那模腔里发生 了什么的精确数据，就很容易的获得。

33.3.1.2  注塑工艺问题：保压时间

保压时间不够长，来保证浇口封闭，会导致浇口附近区域的光泽发亮。如果塑料没有被关闭在模腔里直到浇口封闭， 那浇口区域就会有降压回流发生。浇口的塑料回流会造成浇口附近的模腔压力很低，光泽和其他区域有明显差别。

确认保压时间是否和标准工艺参数一致。在参数的开发阶段，应该执行浇口封闭实验来确定合适的保压时间。如果 之前并没有执行浇口封闭实验，那么现在做一个。

33.3.1.3  注塑工艺问题：射出速度

通常来说，高的射出速度，压力损失较小，会有更好的模面复制效果。高的射出速度倾向于产品的表面光泽更高， 而慢的射出速度产品的表面更哑（ 译者注：这应该是指抛光的表面，纹面的效果应该是相反的）。射出速度高能让 模腔的压力分布更均匀。

确认实际射出时间是否和标准工艺一致。射出速度的设定不一定要一样，但是实际射出时间必须要一样。如果实际射出时间和射出重量是和标准参数一致的，就确保了模腔充填速率是一样的。

33.3.1.4  注塑工艺问题：射出重量

如果射出重量太轻，转压切换的太早，那转压的位置可能就形成明显的光泽差异。过早转压会使得充填末端的表面， 看起来和其他位置差别很大。

检查射出重量，确保模腔在充填阶段是 95%~98%满的。如果重量太轻，那就调整转压位置来保证足够的射出重量。 小心太早转压会造成保压压力建立的迟滞。图 33.2 展示的工艺监控系统的监视数据，工艺是过早转压的。可以看到 转压后螺杆还前进了相当大的距离。当螺杆继续前进时，机器想要建立起所要求的保压压力，但是花了几秒的时间 才实现。过早切换会造成很多问题，光泽差异是其中一个常被忽视的。

33.3.1.5  注塑工艺问题：模温

低的模温，会使产品表面的光泽变低，而高的模温使产品的光泽变高（这里指的也是亮面）。当然，模温也是另一 个影响塑料复制模具表面细节的因素，高的模温能更好的复制模具的表面。

现在，有模具快速加热和冷却系统，来帮助改善塑料对模具表面的复制。额外的热源施加于模具的表面，让模具的 表面迅速升温，这样塑料能够更好的贴住模具的表面。使用快速加热和冷却系统能够用镜面模具生产出高光泽的产 品表面。如果模具表面是有纹理的，那产品的光泽会非常低。

有时模具太高会导致产品表面出现水波纹一样的缺陷。模具的高温使得塑料收缩而塌陷，和模具的表面分离，这种 缺陷也叫做“热缩印”。降低模温或增加保压压力通常可以改善这个问题。

33.3.1.1  注塑工艺问题：料温

当使用低的料温成型时，模腔内的压力损失会增加。随着压力损失的增加，光泽的差异也常常跟踪出现。如果模腔 没有均匀的加压，那么光泽差异就很可能会出现。

确认实际料温和标准工艺是否一致。如果料温不对，请确认以下项目：

  炮筒温度的设定值和实际值   背压  螺杆转速

33.3.2  模具问题引起的光泽差异

一个影响产品光泽水平的最大因素，就是模具本身。模具方面会影响产品光泽的有：

  模具表面处理/纹理   冷却  排气  壁厚不均匀

33.3.2.1  模具问题：表面处理/纹理

对产品光泽影响最大的因素，就是模具的表面处理。喷砂的模具表面不可能生产出钢琴黑的高光产品，不管你工艺 怎么改善。

注塑模具的表面处理主要有：

  抛光（镜面）  纹理（皮纹面，火花纹）   喷砂

这 3 种表面处理里也可以细分为各种不同的等级，会影响到产品的外观。比如，抛光的表面可以有不同的抛光等级， 有不同的光泽。

如果产品上有光泽不均匀的问题，产品光泽变化对应的模具区域，要检查一遍。要有效的检查模具表面，经常需要 强光照明，避免模具表面的阴影。很多时候一检查模具，皮纹的磨损或模垢就可以发现。有时彻底的清理模具表面 可以消除光泽变化的缺陷，而有的时候模具表面需要重新加工处理（抛光，喷砂或皮纹）。检查模具表面，可以避 免很多问题处理时间的浪费，如果光泽问题是因为模具导致的，工艺参数的调整没办法解决它。模具表面的模垢生 成也会是一个问题（图 33.3）

案例分析：抛光面的积垢

这个例子里，生产的是木屑填充的 PP 材料。模具表面抛光到 SPI A3 的程度，正常使用普通的 PP 料生产时，产品是黑色的光泽很好的外观。生产一段时间后，收到一个特殊的订单，需要用木屑填充的 PP 生产；订单也正常交付了。然而，当模具切换回黑色的普通 PP 料生产时，高光的产品表面变成不规则的发暗表面。检查模具表面发现，模具表面有很大面积的模垢，钢材因为木屑 PP 料的分解气变得发黑发暗。在使用抛光膏几个小时的抛光后，模具又可以生产出正常光泽的产品。

当模具表面是皮纹处理时，皮纹上常常会有次级的细微纹路或者是喷砂形成的额外波峰波谷，这些细微特征都需要 塑料能够紧贴复制。在放大镜下，这些波峰波谷可以容易观察到。图 33.4 的皮纹细节是在 200 倍的放大镜下观察到 的，注意这些波峰波谷塑料都要复制出来。

即使模具是精密抛光的，在显微镜下还是能看到抛光线路。当模具抛光到一定程度，抛光膏里的颗粒也越来越细小， 细小的抛光颗粒会擦除前一次的抛光痕迹。在显微镜下，这些细小的抛光痕迹变得明显，即使模具和产品是镜面外

观的。

33.3.2.2  模具问题：壁厚不均匀

当产品上有壁厚变化时，常常也伴随着产品外观光泽的变化。因为不同壁厚的区域，保缩和冷却速率也会不同。如 果产品不同壁厚的塑料经历的保缩和冷却条件不同，也可以预见到光泽的差异。注意这样光泽差异也常常叫做“透 视”（Read through）

如果产品的壁厚必须要变化，那不同壁厚之间要光滑过渡，而不是急剧变化（形成台阶）。壁厚的过渡，可以让光 泽差异变得不明显。

33.3.2.3  模具问题：冷却

像前面讲的那样，产品的光泽水平也受模具温度的影响。如果模具的水路布局不能够保证产品的均匀冷却，也会导 致产品表面的光泽差异。模具的高效冷却，是生产高质量产品的关键，必须在模具设计阶段就受到重视。

如果产品的光泽差异出现在特定区域，检查模具的设计，这个区域是否有充分的冷却。产品的热成像照片，能够帮助突显出冷却不足的区域。表面温度计也可以用来检查模具表面温度，查看是否有热量聚集的区域。

如果模具的某个区域比其他位置热，确认一下原因是什么；很可能是因为这个区域没有冷却水路，或者是水路堵塞， 或者是接水错误。工艺参数设定的重要一步，就是确保模具的冷却，是每次生产都是一模一样的。每付模具必须有 专门的水路图；这个水路图可以是水路的设计图，也可以是照片，但是合理的水路接法一旦确定，就要保证每次上 模时得到执行。在水路图上也要记录下进水和出水的温度，水流量和实际模具温度。有了这些基础数据，冷却相关的问题解决，通过对比基础数据，会轻松的多。

33.3.2.4  模具问题：排气

模具的困气区域，会比其他位置更难充填。因为这个问题，困气位置的塑料可能不像其他位置那样，可以很好的和 模具表面紧密接触。困气也会影响塑料保缩这个区域的能力。

确认模具是干净的，排气是开通的。困气导致光泽不良的区域，可能需要增加额外的排气来改善产品的外观。排气 不足也会导致模垢在模面上生成，进而影响产品的光泽度。

参考第 7 章的排气细节。

33.3.3  机器问题引起的光泽变化

机器方面会引起产品光泽变化的，常常是机器的性能问题，具体参考第 8 章。

33.3.4  原料问题引起的光泽变化

一些原料相关的会引起光泽问题的有：

  原料类型   添加剂

33.3.4.1  原料问题：原料类型

通常来说，有的原料会相对其他原料生产出光泽更高的产品。实际上，在汽车行业的注塑产品上，很多产品是要光 泽越低越好。一个例子是低光泽 ABS 和高光泽 ABS，每一种都有自己独特的配方，来提供特殊的视觉效果。确保是 根据产品光泽度的要求，选择的是正确的原料。

通常，橡胶改性的原料如 ABS，TPO，ASA，产品外观相对较暗淡；而 PC 或 PMMA 原料的产品，光泽度较高。注意， 同样的原料，有的供应商会有低光泽和高光泽的牌号，用于特定的场合。所以要确认所用的原料是不是特殊的牌号， 网上快速的检索，通常会知道原料到底是不是高光泽的。

也要注意，尝试用低光泽的原料在高抛光的模具里生产，可能会导致一系列的外观缺陷。最初的原料选择，要和想 要的产品光泽度匹配，以及其他的性能特征。

33.3.4.1  原料问题：添加剂

很多添加剂会影响到产品能否达到高光效果的能力。填充剂如矿粉或碳酸钙，会使产品的表面发暗；而高比例的玻 纤填充，当然也会影响产品的表面光泽。还有像上面讲的，橡胶改性，也会降低产品的光泽度。

像上面的案例里讲的，使用木屑填充的原料，会对产品和模具的光泽度产生很大影响。要知道原料里是什么添加剂， 也要清楚的知道，纯料和有添加剂的原料，生产出的产品效果会不一样。阻燃剂和增韧剂会产生分解气，导致模具 表面模垢的生成。玻纤增强的原料会侵蚀模具表面的纹理，使得产品的光泽会随着生产时间而变化。

确认使用的原料和添加剂是正确的。 

案例分析：原料对产品光泽的影响

在这个例子里，产品是用黑色的 TPO 生产的。在生产的过程中，员工注意到产品的光泽好像发生变化。对比首件发现，现在生产的产品，和首件比有非常明显的光泽差异。调查显示，一箱错误的原料（也是 TPO）放在机器的旁边，没有人确认到。当原先箱子里的原料用完，错误的原料加上去继续生产；这个错误的原料的添加剂不同，导致产品的光泽发生变化。

当原料拉到机器旁边之前，总是要确认，是不是正确的原料。