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發布時間:2025-06-10點擊:
注塑件表面出現流痕(又稱料流痕、熔接痕)是常見缺陷,主要因熔料在模具內流動不均、冷卻速度不一致或湍流導致。以下從原因分析和解決措施兩方面提供系統性解決方案,適用于液態硅膠(LSR)及普通塑料注塑:
一、流痕產生的核心原因
材料流動性不足
熔料粘度過高(如 LSR 牌號選擇不當、未充分塑化),流動時阻力大,易在澆口附近或薄壁處形成滯留痕跡。
材料含水分或雜質(如 LSR 受潮),導致流動中斷或表面缺陷。
工藝參數不合理
溫度過低:料筒溫度、模具溫度不足,熔料提前冷卻,流動前沿固化形成流痕。
注射壓力 / 速度不當:
低速低壓:熔料填充緩慢,前沿冷卻后與后續熔料產生明顯分界;
高速高壓:引發湍流(尤其是復雜流道或薄壁結構),導致熔料噴射、折疊。
保壓不足或保壓時間過短:無法補償冷卻收縮,在厚壁區域形成凹陷型流痕。
模具設計缺陷
澆口設計問題:
澆口過小或位置不當(如遠離壁厚中心),導致熔料噴射或填充不均;
多澆口模具中熔料匯合處易產生熔接痕(特殊類型流痕)。
流道結構不良:流道內壁粗糙、有銳角或截面積突變,阻礙熔料平滑流動。
冷卻系統不均:局部冷卻過快(如冷卻水路靠近流道),使熔料提前固化。
制品結構問題
壁厚差異過大:薄壁區域冷卻快,厚壁區域熔料持續收縮,在過渡處形成流痕。
復雜結構(如深腔、窄縫):熔料流動路徑長且阻力大,易出現滯留或分層。
設備因素
注塑機螺桿磨損:導致熔料塑化不均,局部過熱或欠熱。
模具表面粗糙度高:熔料流動阻力大,在模具表面拖拽形成痕跡。
二、針對性解決措施
1. 調整工藝參數
提高溫度:
料筒溫度:增加 5~10℃(需避免 LSR 過硫或塑料降解),提升熔料流動性;
模具溫度:尤其是對于高粘度材料(如玻纖增強塑料),模溫提高至 60~90℃可改善熔料融合。
優化注射速度與壓力:
低速→高速切換:先以低速填充流道,接近型腔時轉為高速,避免湍流;
分段壓力控制:初始壓力稍低(防止噴射),填充至 80% 時提高壓力以壓實熔料。
延長保壓時間:保壓時間占冷卻時間的 30%~50%,尤其針對厚壁制品,補償冷卻收縮。
降低冷卻速度:減少模具冷卻水流量,或在流痕區域局部加熱(如使用加熱棒),延緩熔料固化。
2. 優化模具設計
澆口改進:
增大澆口截面積(如扇形澆口、潛伏式澆口改為直澆口),減少流動阻力;
調整澆口位置:盡量位于壁厚中心或主流道末端,避免熔料 “遠程奔襲”;
多澆口模具中,平衡各澆口到型腔的距離,減少熔料匯流角度(理想 < 60°)。
流道拋光與優化:
對主流道、分流道進行鏡面拋光(粗糙度 Ra≤0.4μm),減少熔料滯留;
流道轉角處采用圓弧過渡(R≥2mm),避免直角或銳角。
冷卻系統優化:
在流痕常發區域(如澆口附近)增加冷卻水路,或使用隨形冷卻技術,確保溫度均勻;
對于大型模具,采用分區溫控,使熔料前沿冷卻速度一致。
3. 材料與配方調整
更換低粘度材料:選擇熔融指數(MI)更高的樹脂(如 LSR 選擇低 Shore A 硬度牌號),或添加流動改性劑(如硅酮母粒)。
干燥與除濕:對吸濕性材料(如尼龍、PC),成型前烘干至含水率 < 0.02%;LSR 需確保 A/B 組分混合前無受潮。
添加劑優化:加入 0.5%~1% 的潤滑劑(如硬脂酸鋅)或增塑劑,改善熔料流動性,但需注意對制品性能的影響。
4. 制品結構設計調整
均勻壁厚:將壁厚差異控制在 30% 以內,厚壁處增設掏空或加強筋,減少收縮應力。
避免直角結構:在拐角、邊緣處增加倒角(C≥0.5mm)或圓弧(R≥1mm),引導熔料平滑流動。
簡化復雜結構:對深腔制品,采用階梯式分型面或增加頂針輔助流道,減少熔料流動阻力。
5. 設備維護與模具保養
定期檢查螺桿與料筒磨損情況,磨損嚴重時更換(間隙 > 0.5mm 需維修)。
清潔模具表面,尤其是澆口、流道區域,去除油污、碳化料等雜質;對模具表面進行鍍層處理(如氮化、PVD),提高表面硬度與光潔度。
三、實戰排查流程
初步調整:先嘗試提高模溫 10℃、注射速度增加 20%,觀察流痕是否減輕。
模具檢查:若工藝調整無效,檢查澆口是否堵塞、流道是否粗糙,進行拋光或擴口。
材料驗證:用新批次原料或低粘度牌號試模,排除材料降解或受潮問題。
長期方案:對復雜制品,采用 CAE 模流分析提前預測流痕位置,優化澆口與冷卻系統設計。
四、典型案例參考
案例 1:LSR 醫療導管流痕
原因:模具溫度過低(40℃),熔料進入型腔后快速冷卻。
解決:模溫提高至 80℃,注射速度從 50mm/s 增至 80mm/s,流痕消失。
案例 2:尼龍齒輪熔接痕
原因:多澆口填充時熔料匯合角度過大(90°)。
解決:將側澆口改為中心澆口,熔接痕角度降至 45°,同時提高料溫 30℃,痕跡明顯淡化。
總結:流痕消除的核心邏輯
流痕本質是熔料流動與冷卻的動態平衡被打破,解決需圍繞 “平滑流動、均勻冷卻、減少阻力” 展開。優先通過工藝參數微調快速驗證,再逐步深入模具與材料層面,避免過度修改導致成本增加。對于高要求制品(如光學件、外觀件),建議在模具設計階段引入模流分析,從源頭規避流痕風險。