注塑缺陷的原因分析与解决对策.pptx

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1、第1页/共79页背景背景 与与 目的目的背景 注塑生产过程中经常出现各种品质缺陷和异常现象；长 期以来，大多数注塑工作者仅凭经验处理，盲目调机时间长，原料浪费大，对一些问题缺乏科学系统地分析。注塑加工是一门知识面广、技术性强的行业，仅凭经验是不够的，必须对高分子材料的性能、加工成型工艺、模具设计、注塑机械等有相当程度的认识和了解。采用大量的缺陷产品进行实例分析 学员自带缺陷产品进行现场诊断 讲师与学员、学员与学员之间进行互动研讨 第2页/共79页背景背景 与与 目的目的目的 诊断与解决常见且浪费成本的品质问题 提高工艺改善能力 改善品质，降低不良率 使生产利润最大化提升学员面对注塑缺陷 的原因

2、分析能力 拓宽学员的的视野与知识面 了解欧盟国家对注塑产品的环保要求第3页/共79页安安 排排科学系统性地讲授中途小休实物案例分析相互研讨第4页/共79页目目 录录第一部分注塑机原理与材料 注塑机原理 注塑材料第5页/共79页目目 录录第二部分注塑缺陷 注塑件的质量分析 注塑件周边缺胶、不饱模 披峰（毛边）注塑件表面缩水、缩孔(真空泡)银纹(料花、水花)、烧焦、气纹 注塑件表面水波纹、流纹（流痕）注塑件表面夹水纹（熔接痕）、喷射纹（蛇纹）注塑件表面裂纹（龟裂）、顶白（顶爆）第6页/共79页目目 录录 注塑件表面色差、光泽不良、混色、黑条、黑点 注塑件翘曲变形、内应力开裂 注塑件尺寸偏差 注塑件

3、粘模、拖花（拉伤）、拖白 注塑件透明度不足、强度不足（脆断）注塑件表面冷料斑、起皮（分层）注塑件金属嵌件不良、盲孔 喷嘴流涎（流涕）、漏胶、水口拉丝、喷嘴堵塞、开模困难 螺杆打滑、塑化噪音第7页/共79页目目 录录第三部分新技术与应用 热流道模具 气辅成形 利用注塑成型数值模拟（CAECAE模流分析）技 术快速有效地解决注塑现场问题 RoHSRoHS指令简介与对中国家电业的影响及解决 对策第8页/共79页注塑成型机理 注塑成型(mould for plastics)(mould for plastics)是一种注射injectioninjection兼模塑的成型方法，又称注射成型，是将聚合物组

4、分的粒料放入注塑机的料筒内，经过塑化（加热、软化、压缩、剪切、混合、输送、均化、熔融），然后借助于螺杆向聚合物熔体施加压力，高温熔体便通过喷嘴、浇道系统射入闭合的低温模腔内，经过保压、冷却定型、开模顶出制品。注塑成型工艺过程包含三大阶段（准备、注射、制品的后处理），并需要三个条件（热量、压力、时间）和三个要素（模塑材料plastics plastics、注塑机machinemachine、注塑模mouldmould有机地结合起来，周期性地重复各个动作。塑料熔体在模具的管道或平板间的间隙中，以一定的黏度、压力损失下，做具有一定阻力的的非牛顿流体的剪切流动。第9页/共79页注塑成型机原理熔胶注塑机

5、注塑模1 定模座班板 2 推杆固定板 3 注塑件 4 熔胶 5 分流梭 6 柱塞 7 原料 8 顶杆 9 型芯 第10页/共79页注塑成型机原理 配料干燥塑化锁模注塑保压预塑顶出取零件开模冷却注射准备后处理模塑料注塑机注塑模压力温度时间第11页/共79页注塑成型模具第12页/共79页注塑成型模具第13页/共79页注塑成型模具第14页/共79页注塑成型模具第15页/共79页注塑成型模具第16页/共79页注塑材料 具有塑性的高分子材料即合成树脂，以高聚物为主要成分，用相同或不相同的低分子化合物聚合成高分子材料，而不析出低分子副产品。热塑性塑料受热时，是通过物理变化使其几何形体发生变化，能反复加热软

6、化和冷却硬化的材料。选材要考虑它的工艺性、热性能、电性能、力学性能、老化性能等。工艺性热性能电性能力学性塑料选材老化性第17页/共79页注塑材料 塑料受热膨胀，体积增大、分子间距离增加、分子链变得更容易活动、黏度下降、异性取向减少（方向性排列增加）。高聚物熔体的黏性流动，主要是分子链之间发生的相对位移，分子质量越大，固态的力学强度越好，粘流态的黏性较高、流动性差。用相对平均分子质量来表征和测定高聚物分子链的长度，分子链断裂后（多次循环加工的废料），分子质量的分布宽度分散，力学强度降低。在高压注射下，熔体黏度提高、收缩增加（分子运动减缓、分子间距离减小）、摩擦热增加。第18页/共79页注塑材料

7、高聚物（除液晶聚合物外）的液体是无定形的，具有无定形的结构。热塑性高聚物分为：无定形结构和有结晶结构的高聚物。无定形料中的微观分子以粘结的连接形式保持着紊乱状态。常用结晶料：PPPP、PEPE、PAPA、POMPOM、PTFEPTFE、PBTPBT（部分结晶）、结晶料中的分子链沿着已生成的晶核有序地折叠着，但周围是无定形结构。结晶料有结晶态（固态）、粘流态，而无定形料有玻璃态（固态）、高弹态和粘流态；结晶料收缩率大、刚性和拉伸强度高，但冲击强度下降。高聚物热力学三态：玻璃态、高弹态、粘流态。必须充分认识塑料的工艺性和热性能，才能正确有效地控制流道系统的浇口冻结时间和流道温度。第19页/共79页

8、注塑材料 塑料的热性能指流动期间黏度值的大小。剪切压力、剪切速率 、表观黏度 、牛顿流体和非牛顿流体 塑料熔体在比较长的细小的流道，将容易超过允许的剪切速率和剪切压力，使高聚物或添加剂的结构分解、混合物分离、填料与颜料脱粘 添加剂的影响改善某些物理性能、加工成型性能，由于较容易氧化、分解，使熔融塑料有热状态的时间限制、在流动中发生复合组分的分离和沉淀、在高剪切力下填料会脱粘着色剂会凝结或变色、熔融塑料的分解产物对模具有腐蚀效应、玻纤会磨损螺杆、喷嘴和浇口等零件。第20页/共79页注塑新材料 新材料木塑复合材料，具有木材（外观）和塑料的双重特性，防腐、不易变形、机械性能好、坚硬、持久、耐磨等优点

9、。成型方法有挤出（应用多）、注射、热压；有取向性、厚度比塑料大，多为异型材、结构复杂(冷却较困难、水冷)。LCP,LCP,中文名称叫液晶聚合物。它是一种新型的高分子材料，在熔融态时一般呈现液晶性。这类材料具有优异的耐热性能和成型加工性能。第21页/共79页注塑新材料 此外，有些液晶聚合物具有某些特殊的功能，如光导液晶聚合物、功能性液晶高分子分离膜及生物性液晶高分子等。一般热致性液晶聚合物具有较好的流动性，易加工成型。其成型产品具有液晶聚合物特有的皮芯结构，树脂本身具有纤维性质，在熔融状态下有高度的取向，故可起到纤维增强的效果。液晶聚合物的主要用途有：高强度、高刚性、耐高温、电绝缘性等十分优良，

10、被用于电子、电气、光导纤维、汽车及宇航等领域。热致液晶聚合物还可与多种塑料制成聚合物共混材料，这些共混材料中液晶聚合物起到纤维增强的作用，可以大大提高材料的强度、刚性及耐热性等。第22页/共79页注塑料的加工性能比较范围较宽的加工温度加热和冷却期间的黏度逐渐变化冷却期间需携去的热量较低需较低脱模温度以防止塑料件的变形因经济原因应用较低的模具温度对于技术性制品，较高的模具温度来降低内应力，为此控制热状态较小收缩率，保压时间和压力影响很小制品的耐久性取决于冻结的内应力定义温度波动范围较严格才从黏流态变成结晶态，快速经过结晶温度冷却结晶需携去的较高热量可有高的脱模温度顶出以较高的模具温度来获取合适的

11、结晶化为制品质量，模具本质上处于热状态控制中有较的收缩率，需要足够高的保压压力改善补缩制品的性能取决于结晶温度无定形塑料 结晶型塑料第23页/共79页 注塑件的质量分析 在生产中,总是希望达到无废品生产的境界,但是由于注塑用的塑料、成型模具、注塑机及辅助设备、成型环境等多种因素的影响，总会出现这样或那样的问题，因此注塑件的品质管理显得重要把品质控制到最好、废品损失减少到最少。品质管理，包含以下几个方面：正确的选择机型、原材料的控制、模具的有效管理、注塑工艺操作与调整、推行品质检查与全面品质管理、建立完善的品质保证体系、选择适当的控制方法、实现品质的网络化管理 品质管理是一项系统、复杂、繁琐的工

12、作，没有固定的模式，各个企业应该根据自身的特点确定自己的管理思路及管理方法。总之，品质要常抓不懈，持之以恒，这样才能抓出效果，抓出品质。第24页/共79页 注塑件的质量分析 对注塑件有精度和质量（表面和内在）的要求。注塑件的精度取决于塑料材料、模具、注射工艺、制品的结构。对于大制品，成型条件的波动所造成的误差占制品公差的1/3 1/3；对于小制品，模具的制造精度占制品精度的1/31/3，单个型腔的制品精度较高，运动型芯的部位精度较低，浇注系统、冷却系统、脱模力设计不当会使制品变形影响精度。大批量生产中，要保证每次注射时所有型腔流动和固化条件（时间、温度、压力均影响收缩）的一致性。提高注塑件的精

13、度，主要依赖模具的设计与制造；而保证注塑件的质量主要是靠注射工艺的控制，与流道系统关系密切。第25页/共79页 注塑件缺胶、不饱模-Short Shot原因分析 塑胶熔体未完全充满型腔。塑胶材料流动性不好。第26页/共79页 注塑件缺胶、不饱模-Short Shot对策 制品与注塑机匹配不当，注塑机塑化能力或注射量不足。料温、模温太低，塑胶在当前压力下流动困难，射胶速度太慢、保压或保压压力过低。塑料熔化不充分，流动性不好，导致注射压力损失大。增加浇口数，浇口位置布置要合理、多腔不平衡排布充填。流道中冷料井预留不足或不当，冷料头进入型腔而阻碍塑胶之正常流动，增加冷料穴。喷嘴、流道和浇口太小，流程

14、太长，塑胶填充阻力过大。模具排气不良时，空气无法排除。第27页/共79页 披峰(毛边)-Burring&-Burring&FlashingFlashing 原因分析 塑胶熔体流入分模面或镶件配合面将发生-Burring。锁模力足够，但在主浇道与分流道会合处产生薄膜状多余胶料为Flash 第28页/共79页 披峰(毛边)-Burring&-Burring&FlashingFlashing 对策 锁模力不足，射入型腔的高压塑胶使分模面或镶件配合面产生间隙，塑胶熔体溢进此间隙。模具（固定侧）未充分接触机台喷嘴，公母模产生间隙。（没装紧）模温对曲轴式锁模系统的影响。提高模板的强度和平行度。模具导柱套摩

15、损/模具安装板受损/拉杆（哥林柱）强度不足发生弯曲，导致分模面偏移。异物附着分模面。排气槽太深。型腔投影面过大/塑胶温度太高/过保压。第29页/共79页 表面缩水、缩孔(真空泡)-Sink Mark&Void&Bubble-Sink Mark&Void&Bubble 原因分析 制品表面产生凹陷的现象。由塑胶体积收缩产生，常见于局部肉厚区域，如加强筋或柱位与面交接区域。制品局部肉厚处在冷却过程中由于体积收缩所产生的真空泡，叫缩孔（Void）。塑胶熔体含有空气、水分及挥发性气体时，在注塑成型过程空气、水分及挥发性气体进入制品内部而残留的空洞叫气泡（BubbleBubble）。第30页/共79页 表

16、面缩水、缩孔(真空泡)-Sink Mark&Void&Bubble-Sink Mark&Void&Bubble 对策 注射压力、保压压力不足、塑胶熔体补缩不足。保压压力保持时间不足，塑胶熔体补缩不足，同时也容易造成回流（back flow）。注射速度过慢，塑胶熔体补缩不足。注射量不足。料温、模温偏高，冷却慢，塑胶收缩完全而产生收缩下陷。流道、浇口尺寸偏小、压力损失增大，同时浇口凝固太早，补缩不良。局部肉太厚。注塑机的CUSHION VOLUMECUSHION VOLUME残量不足或止逆阀动作不畅时，产品壁厚均匀也会产生缩水，产品表面有波浪现象。第31页/共79页 表面缩水、缩孔(真空泡)-Si

17、nk Mark&Void&Bubble-Sink Mark&Void&Bubble 对策 增加浇口及流道尺寸，使压力有效作用于成型品的肉厚部。必要时也可调整胶口位置。提高保压压力、延长保压时间。提高填充速度，在塑胶冷却固化前可以达到充分压缩。射胶转保压太快。使肉厚变化圆滑些，并提高此部分的冷却效率。胶粒预先充分干燥除去水份。料筒温度设定不宜偏高，可有效防止塑料分解气体之产生。换用小螺杆或机台，防止螺杆产生过剪切。升高背压，使气体能由料筒排出。适当降低填充速度，气体有充足时间排出。第32页/共79页 银纹(料花、水花)-Sliver)-Sliver StreakStreak 原因分析 制品表面或

18、表面附近，沿塑料流动方向呈现的银白色条纹。银丝的产生一般是塑胶中的水分或挥发物或附着模具表面的水分等气化所致，注塑机螺杆卷入空气有时也会产生银条。材料有杂质。第33页/共79页 银纹(料花、水花)-Sliver)-Sliver StreakStreak 对策 塑胶含水分、挥发物、干燥不足。塑料熔体过热或滞留料筒太久而分解，产生大量气体，排出不完全，在固化时便产生银丝。模具温度过低，塑料熔体迅速固化导致排气不完全。模具表面附有油或水分或脱模剂，蒸发而成气体状，随着塑料熔体的冷却固化而液化。螺杆卷入空气，料斗下部的冷却充分，则料斗侧的温度低，与料筒有温度差，胶粒常擦伤螺杆，易带入空气。注射初期排气

19、不良。初期射出的的塑料熔体迅速固化，因而气体排出不完全，发生银线。注射压力过高、注射速度过快。当肉厚变化剧烈时，流动中的压缩塑料熔体急速地减压而膨胀，挥发分解气体与模穴接触后液化。第34页/共79页 烧焦、气纹 Burn Mark Burn Mark 原因分析 一般所谓的烧焦（Burn Mark）包括制品表面因塑胶降解导致的变色及制品的填充末端焦黑的现象。烧焦是滞留型腔内的空气在塑料熔体填充时未能迅速排出（困气），被压缩而显著升温，将材料烧焦。排气不良。第35页/共79页 烧焦、气纹 Burn Mark Burn Mark 对策 困气区域加强排气，使空气及时排出。降低注射压力，但应注意压力下降

20、后注射速度随之减慢，容易造成流痕及熔接痕及熔接痕恶化。采用多段控制填充，在成型过程末端采用多段减速方式以利气体排出。采用真空泵抽取型腔内的空气，使型腔在真空状态下填充。清理排气槽，防止堵塞。浇口太细或太长，导致塑胶降解。排气槽、排气镶件等。第36页/共79页 表面流纹(流痕)、水波纹-Flow Mark or Halo-Flow Mark or Halo&RipplesRipples原因分析 塑胶熔体流动的痕迹，以浇口为中心而呈现的条纹波浪模样。表面发生垂直流向的无数细纹，导致制品表面产生类似指纹的波纹。第37页/共79页 表面流纹(流痕)、水波纹-Flow Mark or Halo-Flow

21、 Mark or Halo&Ripples Ripples对策 流痕是最初流入型腔内的塑胶熔体冷却过快，与其后流入的塑胶熔体间形成界限所致。残留于注塑机喷嘴前端的冷材料，若直接进入型腔内，造成流痕。塑胶熔体温度低则粘度增大而发生流痕。模温低则夺走大量的塑胶熔体热量，使塑胶熔体温度下降，粘度增大而发生流痕。射出速度过慢，填充过程塑胶熔体温度降低增多，粘度增大而发生流痕。在模具填充过程中,型腔内的塑胶熔体温度下降，以高粘度状态充填，接触模面的塑胶熔体以半固化状压入，表面发生垂直流向的无数细纹，导致制品表面产生类似指纹的波纹。塑胶熔体温度再下降时，填充不完全就固化，造成充填不足。波纹常发生于产品边缘

22、附近和填充末端。第38页/共79页夹水纹（熔接痕）、喷射纹（蛇纹）-Weld&Meld&Line-Weld&Meld&Line&Jetting Jetting 原因分析 模具采用多浇口进浇方案时，胶料流动前锋相互汇合；孔位和障碍物区域，胶料流动前锋也会被一分为二；壁厚不均匀的情况也会导致熔接痕。高速通过浇口的塑胶熔体直接进入型腔，然后接触型腔表面而固化，接着被随后的塑胶熔体推挤，从而残留蛇行痕迹。侧浇口，塑胶经过浇口后无滞料区域或滞料区域不充足时，容易产生喷痕。第39页/共79页 夹水纹（熔接痕）、喷射纹（蛇纹）-Weld&Meld&Line-Weld&Meld&Line&JettingJet

23、ting对策 减少浇口数量。在熔合部附近增设材料溢料井，将熔合线移至溢料井，然后再将其切除。调整浇口位置。改变浇口位置、数目，将发生熔合线的位置移往他处。在熔合线区域加强排气，速疏散此部分的空气及挥发物。升高料温与模温,增强塑胶的流动性,提高融合时的料温。提高注射压力，适当增加浇注系统尺寸。增大射出速度。缩短浇口与熔接区域的距离。第40页/共79页 夹水纹（熔接痕）、喷射纹（蛇纹）-Weld&Meld&Line-Weld&Meld&Line&JettingJetting对策 缩短浇口与熔接区域的距离。减少脱模剂的使用。调整浇口位置，使塑胶熔体通过浇口后碰撞销类或壁面。改变浇口形式，采用重叠浇口

24、或凸耳浇口，在浇口区域设置足够的滞料区域。可减慢塑胶熔体的初段注射速度。增大浇口厚度/横截面积，使流动前锋立即形成。升高模具温度，防止材料快速固化。第41页/共79页 表面裂纹(龟裂)、内应力开裂 、顶白(顶爆)-Cracking&-Cracking&CrazingCrazing 原因分析 制品表面裂痕严重而明显者为破裂（Cracking）。制品表面呈毛发状裂纹，制品尖锐角处常呈现此现象谓之龟裂（Crazing），也常称为应力龟裂。第42页/共79页 表面裂纹(龟裂)、内应力开裂、顶白(顶爆)-Cracking&-Cracking&CrazingCrazing对策 脱模不良；内应力过大；熔接线

25、位置；浇口龟裂。收缩差异导致内应力太大。过度充填。过大的射出压力导致过度充填，制品内部应力过大，脱模时造成裂纹。同时，模具配件的变形也增大，更难脱模，肋常破裂。Insert molding中界面龟裂。塑料的膨胀系数为金属的数倍，成型后收缩产生应力造成该部位之龟裂（crazing），严重者破裂（cracking）.模具表面温度太低时，纤维在拉伸状态下固化，配向引起的应力常造成龟裂。化学物质和紫外线。退火处理制品成型后收缩较多，龟裂常常不立刻发生，而在若干时间后才发生。应力龟裂的潜伏期为21天左右。第43页/共79页表面色差、混色、光泽不良、透明度 不足-Discoloration-Discolo

26、ration 原因分析 制品表面失去材料本来的光泽，形成乳白色层膜、模糊状态等皆可称为表面光泽不良。第44页/共79页表面色差、混色、光泽不良、透明度不足-Discoloration-Discoloration 对策 部分降解；塑化不均匀；回收料混合不均匀。冷却不均；塑料降解。模具表面的抛光不良。模温太低。使用过多的脱模剂或油脂性脱模剂亦是表面光泽不良的原因。材料吸湿或含有挥发物及异质物混入污染亦是造成表面光泽不良的原因之一。润滑剂过多或挥发物含量多时，塑胶经过浇口后，其压力下降而气化，凝结于模穴表面，发生乳白色模糊状，润滑剂粒子过大时发生浓白条纹。原料含杂物；材料降解；温度低，塑化不良。高温

27、模有助改善透明度；干燥不充分；抛光不良。第45页/共79页 表面黑条、黑点-Black Strea-Black Strea 原因分析 制品有黑色条纹的现象，其发生的主要原因是塑料材料的热分解所致，常见于热稳定性不良的材料。第46页/共79页表面黑条、黑点-Black Strea-Black Strea 对策 制品小、料筒尺寸大，塑胶滞留太久而分解。回收料加入比例不当，反复加热而分解。螺杆局部受损或止回环间隙大，粘度高的材料要特别注意。塑胶异常升温，引起塑胶局部分解。螺杆胶料咬入不良，卷入过多空气。塑料润滑剂不足时，摩擦严重，产生过多剪切热，排气不良时而引起燃烧。添加适当润滑剂，但如0.2%的剂

28、量时，润滑剂的可燃性挥发物反令燃烧容易发生而产生黑条。第47页/共79页 翘曲变形-Warpage-Warpage 原因分析 变形可分成翘曲与扭曲两种现象。平行边变形者称为翘曲（Warpage）。对角线方向的变形称为扭曲（Torsion）。第48页/共79页 翘曲变形-Warpage-Warpage对策 肉厚不均、冷却不均。塑胶的冷却速度不一样，冷却快的地方收缩小，冷却慢的地方收缩大，从而发生变形。料温高，收缩大，从而变形大。分子排向差异；侧壁的内弯曲。制品脱模时的内部应力所致的变形，是制品未充分冷却固化前从模具顶出所致。一般为防止制品变形，可在顶出后，用夹具对制品定型，矫正变形或防止进一步的

29、变形，但制品在使用中若再次碰到高温时又会复原，对此点需特别加以注意。第49页/共79页尺寸偏差-Dimensional-Dimensional Variation Variation 原因分析 塑件尺寸取决于：l l塑料型号，包括添加成分。l l模具收缩指数。l l成型条件。由于模具和塑料材料已经确定，所以成型作业员只 能通过改变成型条件来调整塑件尺寸。(1)(1)塑料批量间或批量内收缩性过大;(2)(2)成型工艺条件波动;(3);(3)模腔尺寸超差;(4)(4)制品壁厚相差悬殊;(5)(5)测量时和使用时的温度误差 第50页/共79页尺寸偏差-Dimensional-Dimensional

30、Variation Variation 对策 塑件总体收缩不合理。长度与宽度方向的尺寸变化差异。塑件内部尺寸变化。型腔之间的尺寸差异。第51页/共79页 粘模、拖花（拉伤）、拖白stick mold stick mold&drag hurtdrag hurt原因分析与对策 脱模斜度不够。抛光不良。脱模斜度不够。筋多、倒扣。顶针不足。过充、过保压。改善冷却。压力太大，过充过保压。由射胶转换为保压太慢。第52页/共79页 强度不足（脆断）Brittleness Brittleness 原因分析与对策 降解，分子链断裂变小。熔接线。结晶不良。残余内应力太大。材料不相容。回收料太多。过度干燥。第53页

31、/共79页表面冷料斑、起皮(分层)-)-Delamination Delamination 原因分析与对策未熔化塑胶进入型腔，出现于产品表面。制品表面呈云母状薄层裂痕的现象。塑胶熔体温度太低，未能熔化进入型腔的胶粒。回收料太多，带入过多空气，使胶料混合不均匀。不相容的材料混合；螺杆转速太低。不同材料的混入或成型条件不当。剪切应力太大。模温太低时，流动材料的内部发生交界面，亦会造成剥离现象。过度使用脱模剂；塑胶降解；塑胶干燥不足。第54页/共79页 金属嵌件不良、盲孔、断针、顶针位凹凸cut cut stitch stitch 原因分析与对策 配模不良。飞边、批锋。同心度不好。长度不合理。过早顶

32、出。第55页/共79页 喷嘴流涎(流涕)、漏胶、水口拉丝drip plasticsdrip plastics原因分析与对策 R角不匹配。装模不正，喷嘴未对准。喷嘴损伤。螺杆松退不够。烘干不足（尼龙+玻纤）料温太高，适当放松退量（56mm）。第56页/共79页 喷嘴堵塞、开模困难obstruction obstruction&difficultiesdifficulties 原因分析与对策 铁削、小螺丝等杂物混入料筒。温度过低。适当退炮台。导柱导套排气不良。防止真空。压力大，过充过保压 第57页/共79页 螺杆打滑、塑化噪slip slip&noisenoise原因分析与对策 温度过高。料斗下料

33、口冻结或堵塞。温度不够高（噪音），如PC、PMMA。第58页/共79页 制品设计结构第59页/共79页热流道模具简介 热流道注塑模hot runner mould是无流道凝料注射模中最常见的一种，是浇注系统采用绝热或加热方法，使塑料熔体始终保持熔融状态不固化，其装备主要有流道板、喷嘴和温度控制器。热流道的优势1)原材料损耗减少，2)流道凝料无需脱模，容易实现自动化生产，3)使得长流程流道成为可能也保证了多型腔注塑件的一致性，提高了制品的精度，4)有利于熔料压力传递，流道中的压力损失小，可实现充模平衡，5)容易实现对大型薄壁制品的注射加工，6 6)强化了注射机的功能、改善了注射工艺。热流道的努责

34、劣势1)模具制造与注射生产的技术难度高、要有操作经验、维修难(模具的的安装不仅是机械装配也是仪表电器的安装)，新模一次注射成功率低，2)模具费用高，特殊材料、专业设计，3)对热性敏、剪切敏感的塑料容易热损害，胶料必须清洁无杂物，4)需要精确控制温度，5)针对某种胶料设计(针对不同的喷嘴)，6)由于喷嘴的直径关系,一些小型腔的分布和数量受限制，7)着色塑料、黏度变化大更换困难。热流道品牌美国Incoe硬壳(首先家)、上海克朗宁KLN等。第60页/共79页热流道模具简介 浇注系统feed system绝热采用陶瓷、钛合金、绝热和辐射片；加热采用铍铜或钼合金做导热元件，使塑料熔体始终保持熔融状态不固

35、化。浇口gategate类型有两种（主流道型直浇口和顶针式浇口），点浇口熔体温度较高（与冷流道比），浇口直径应慎重考虑；设置方法有两种（喷嘴壳体的末端、定模板的嵌件上）,点浇口附近充模剪切速率高,固化残余应力大(容易开裂),),可将浇口对面的壁厚局部适当增加。流道板runner plate要承受流道高压熔体的作用力和各喷嘴的热膨胀，它要足够的刚度和强度，流道板（与喷嘴等）的连接、紧固、密封应熔体可靠地防止熔体泄漏，流道常用圆形截面，有内加热式、外加热式（多用管状弯管式少用圆棒式），用热作模具钢制造；流道板压承圈必须有刚性好、导热性差的材料。喷嘴nozzlenozzle有主流道喷嘴、浇口喷嘴（与

36、冷模之间要绝热），必须有加热（线圈式）和测温元件（热电偶），有的带过滤芯套，有气动式和液压式，用热作模具钢（钼钛合金）。第61页/共79页热流道模具简介 温度控制器（加热和测温元件）加热系统有自己的控制回路，热电偶设置有两个重要点（浇口和高温），以防止熔体分解。易换零件经良好的表面处理（镀铬、镀镍或氮化钛处理）以保证浇口有合适的温度并使用可靠无泄露(密封有用机械配合、不锈钢密封圈密封)。在生产热敏性塑料（PBT、PET、POM、PVC等）前，要注意建立喷嘴的绝热仓皮层，可先用热稳定塑料（如PA66）注射充填，建立起稳定的绝热皮层；加工期间的工艺参数禁止变动；不得用喷灯的火焰加热清理流道板和喷嘴

37、，使零件硬度降低；热敏性塑料不能中断注射（容易使氮化分离），关机前流道应该被稳定性清洗，用温度接近热稳定性好的（如HDPE）塑料，对高温塑料先用PC料降温后再用HDPE或PP料；同品种同黏度的塑料换色较为容易，用本色料低压慢速地充填密封绝热皮层。加热元件容易受潮、导线100 100 以上绝缘容易失效，导线电线要在模具的上方。第62页/共79页气辅成形简介 Gas InjectionGas Injection气体辅助注射系统是借助气体（氮气）的作用（可用压缩空气或油压350350barbar巴）将熔融塑料注射入模腔，所有受压气体在塑件内部膨胀水塑件形成断面但保持完整的外形，是将泡沫结构和注射成型

38、的优点结合在一起。气辅注射特点：1 1）降低成型压力（并压力分布均匀），减少了因压力集中而残余许多内应力，从而减低成品的变形量，提高尺寸稳定性，可解决许多注塑上的困难，令模具设计更加灵活，可取替注射机的保压程序并且保压力可局部或平均地分布，可由分模线或成品表面及多点注入气体，分段压力（升、升、高保、减、低保下降）控制，并氮气可回收，模具的浇口及流道的数目可减少(改善结合线、困气)。2 2）降低射胶压力，3 3）减低塑料重量，4 4）消除厚壁成型的缩痕（改善外观、光洁度），5 5）缩短成型周期，6 6）降低生产成本（减少塑料30%30%），7 7）厚壁和薄壁塑件(所有热塑性塑料、一般工程塑料及部

39、分热固性塑料)均适用。第63页/共79页气辅成形简介 注塑周期：1 1）注射期所需熔料份量要经过试验找出，以确保在充气期，气体不会把成品表层冲破。2）充气期可于注射期前、中、后，不同时间注入气体，气压必须大于塑料压力以达到使产品成中空状态。可由螺杆行程或时间来触发。3）气体保压期当成品内部被气体充填后，可减少成品的缩水和变形。4）脱模期模内气压降到大气压力。第64页/共79页气辅成形简介 注意事项：1)防止困气 2)防止气体进入成品薄壁3)防止气体冲破成品表面4)防止引起塑料前机进缓慢而造成成品表面不光滑5)决定融合系线位置和大小6)保证气体充填均匀,选好气体进入流动方向7)气道的分布尽量保持

40、均匀,避免产生慢射8)8)慢射容易引起气体冲破表面（特别是加强级的塑料）第65页/共79页CAECAE技术简介 利用有限元法原理，电脑软硬件为工具，辅助工程分析，模拟熔料流动、充模状态，进行流动、压力、应力、温度分析、冷却固化、收缩和热动变形分析；也是利用注塑成型数值模拟技术快速地有效解决注塑现场问题；优化制品设计、浇口位置确定、改善注射工艺参量。CAECAE技术包含数值计算技术、计算机图形学、工程分析与 仿真、数值库等的综合性软件系统。对注塑件加工而言，它的理论基础是高聚物的流动变学和传热学。帮助使用者进行诊断的工作，以解决工程上现有或潜在的问题。当材料、设计或条件改变时，可以帮助使用者了解

41、这些改变对制品质量和生产力的影响。可以在概念设计、产品设计、模具设计、开模、试模、生产的各个阶段进行CAECAE分析，缩短各个阶段的时间，减少失误、浪费，提高成功率，增强企业的竞争力。第66页/共79页CAECAE技术简介 MoldflowMoldflow软件主要功能有：1 1）流动充模过程模拟分析 2 2）冷却系统模拟分析 3 3）注塑件的结构应力分析 4 4）注塑件的收缩分析 5 5）注塑件的翘曲变形分析 6 6）注塑件的纤维取向分析 7 7）气体辅助注射分析 MoldflowMoldflow系列软件有注塑成型顾问MPAMPA、模拟分析MPIMPI、成型过程控制专家MPXMPX。第67页/

42、共79页RoHSRoHS指令与对策 RoHSRoHS指令简介 根据欧盟委员会的要求，其各成员国必须在20042004年8 8月1313日之前依据WEEEWEEE指令和RoHSRoHS指令制定本国的相关法律，并在20062006年7 7月正式实施。两个指令都要求制造商负责任，但是达到RoHSRoHS指令是进入欧盟市场的前提，而履行WEEEWEEE指令的回收责任则建立在已经进入欧盟市场的前提下。因此，应对RoHSRoHS指令，对中国家电行业而言，更为急迫。作为WEEE(WEEE(废弃电子电器产品指令)的有力补充，RoHSRoHS（电子电器产品的特定有害物质指令）意在减少废旧电子电器产品（WEEEW

43、EEE）中有毒物质对环境的影响。RoHSRoHS指令的影响范围和WEEEWEEE基本一致，涵盖8 8大类电子电器产品，白色家电产品基本上都在指令的规定范围之内。从20062006年7 7月1 1日开始，进入欧盟市场的电子电器产品含有的6 6种有害物质不得超出指定标准，即在任何均匀材料（Homogeneous Homogeneous MaterialMaterial）中镉的重量百分比不得超过0.01%0.01%；铅、汞、六价铬和阻燃剂PBBPBB和PBDEPBDE的重量百分比不得超过0.1%0.1%。第68页/共79页RoHSRoHS指令与对策 定义的思路：RoHS指令对于有意添加的有害物质，则

44、不能含有。如果产品中所有均质材料都符合RoHS指令，那么该产品本身就符合RoHS 指令。“均质物质”：指一种物质或几种不能用机械方法分离的具有一致组成物质（比如：焊料，树脂，端子等）的混合物。就是说，零件必须拆分到不能用机械方法再拆分为止。部件必须拆分成零件，零件必须一直拆分，直至拆分成均质材料为止。对于镀层和涂层，目前没有统一的说法和规定。第69页/共79页RoHSRoHS指令与对策 欧盟官方公告的指令附件明确显示，这两项指令将会涉及产品近2020万种，初步估计直接涉及金额达122122亿美元。欧盟两项指令付诸实施后，中国受到直接影响的电器产品出口额将达数百亿美元，占到中国出口欧盟机电产品总

45、值的71%71%，在68006800家商会会员中95%95%以上都会受到这两个指令的直接影响。91/157/EEC关于电池的指令，要求电池（包括蓄电池）应标明其重金属含量，以及不得与生活垃圾混合处理的标志。包装件(包括所有安装后丢弃的物料,产品包装纸盒，产品箱，用于搬运部件包装上的产品)必须符合包装指令。RoHS指令对我国企业的影响企业将需要承担更多的社会责任，成本将大幅度提高，中国制造业的成本优势将大大削弱，对自有品牌的出口将带来更多的困难，零部件和原材料的国产化率将会有所影响。第70页/共79页RoHSRoHS指令与对策 可能含有RoHSRoHS指令物质的组件或用料 铅：铅管、油料添加剂、

46、包装件、塑胶件或合成高聚物（PVCPVC硅胶聚四氟乙烯电木特殊环氧树脂回用的塑料等）、橡胶件、颜料、涂料、墨水涂层合成纤维等。塑胶的热稳定剂。金属表面处理层（电镀层）。基础原料(如天那水稀释剂润滑油绝缘油脱模剂清洗剂其它添加剂等)。镉：包装件、塑胶件（热稳定剂）、橡胶件（电线电缆）、颜料、涂料、墨水、玻璃件、表面处理。六价铬：包装件、颜料、涂料、墨水、电镀处理（金属电镀的塑料）、镀锌防锈表面处理（如：所有使用螺钉的零件中）。汞：塑料橡胶合成纤维墨水油墨油漆颜料涂料、印刷涂层合成高聚物硅胶、包装件电池。某些特殊材料(如聚四氟乙烯电木特殊环氧树脂等)，基础原料。汞的成分比较单一，汞及汞化合物在空调

47、产品的零件中很少发现。PBDEsPBDEs与PBBsPBBs(溴化耐燃剂：主要用在塑胶件与电线电缆的阻燃剂,。塑胶料(含合成纤维，橡胶等等合成材料)。第71页/共79页RoHSRoHS指令与对策 RoHSRoHS对中国家电业的影响及解决对策对中国家电企业的影响1。整个产业链将可能因此重新进行整合RoHSRoHS指令对电子电器产品生产供应链中的任何一环都将产生影响，包括电子电器设备原材料供应商、零部件供应商、生产商等。但对每一环的影响根据不同的子行业以及产品所在的市场将有所不同，同样具体有多少成本能够转移到消费者身上，也和不同的行业和产品有关。2。中国企业的成本优势将大大削弱RoHSRoHS指令

48、给中国家电行业最直接的影响就是成本大大增加，中国企业的制造成本优势将逐渐失去。第72页/共79页RoHSRoHS指令与对策 RoHSRoHS对中国家电业的影响及解决对策对中国家电企业的影响3 3。中国企业有可能面对新的技术垄断和知识产权问题由于欧洲和美国、日本等一些发达国家或者国际型大企业早已展开替代物质和技术的研究或者已经掌握或在使用不含有这6 6种有害物质的技术。因此,造成技术水平差距加大，在某些领域甚至会出现技术垄断。4 4。机会与挑战并存虽然与早有准备的国外家电巨头相比，中国家电行业还在零点徘徊，要赶上的难度非常大。但是中国产品却获得了与国际先进水平同步发展的机遇。第73页/共79页R

49、oHSRoHS指令与对策分级进行管理 有多数的零件本身是不含有RoHSRoHS规定的有害物质的，只有少数的材料是含有害物质。为了保证有害物的有效控制，也同时便于检验实际监控，抓住重点，有必要对采购的零件进行有害物的分类，随着RoHSRoHS工作的推进，部分有害的材料将会逐渐的退出市场，这时，危险等级将需要降低；另一方面，由于市场的变化和供应商的诚信等因素，导致供应商更改物料，危险等级将需要提高，以加强监控。为了反映这种变化，需要对危险等级进行调整。根据分类级别进行管理。危险等级的分类为了便于管理，对RoHSRoHS符合物料分三级进行管理。1 1级：完全不清楚成分，没有使用过的新材料，新零件；2

50、 2级：经过调查有部分物料可能含有RoHSRoHS规定的有害物质的零部件；3 3级：通过调查或成分声明，已经知道完全不含有害物质的零部件；第74页/共79页RoHSRoHS指令与对策危险等级的调整 为了紧跟技术的进步和市场、市场的动态，在必要的时候，需要对部分物料的危险等级调低或提高。危险等级的调整由进货检验或供应链管理人员执行。不同危险等级的管理确认 1 1级物料，必须提供所有物料的测试报告或材料声明；2 2级物料，必须提供关键材料的测试报告；3 3级物料，根据材料的成分组成，材料的危险性小，可以根据供应商的保证书确认；第75页/共79页RoHSRoHS指令与对策应对RoHS工作流程介绍 对