注塑製品表面可見的缺陷包括暗斑, 光澤差異或者霧化區, 以及表面起皺或被稱作橘皮. 通常這些缺陷發生在澆口附近或者遠離澆口區域的尖銳轉角後面. 從模具和成型工藝兩方面著手, 能夠找出產生這些缺陷的原因.
製品上的暗斑
暗斑出現在澆口附近, 就像昏暗的日暈. 在生產高粘度, 低流動性材料的製品時, 如PC, PMMA或者ABS時尤為明顯. 在冷卻的表面層樹脂被中心流動的樹脂帶走時, 製品表面就可能出現這種可見的缺陷.
人們通常認定這種缺陷頻繁發生在充模和保壓階段. 事實上, 暗斑出現在澆口附近, 通常發生在注射周期的開始階段. 試驗表明, 表層滑移的發生實際上要歸因於注射速度, 更確切地說是熔體流前端的流動速度.
澆口周圍的暗斑以及在尖銳的轉角形成後出現的暗斑, 是由於初始注射速度太高, 冷卻的表面被內部的流體帶動發生移位而產生的. 逐漸增加註射速度並分步注射能夠客服此缺陷.
即使當熔體進入模具時的注射速度是恒定的, 它的流動速度也會發生變化. 在進入模具澆口區域時, 熔體流速很高, 但是進入模腔以後即充模階段, 熔體流速開始下降. 熔體流前端流速的這種變化會帶來製品表面缺陷.
減小注射速度是解決這個問題的一種方法. 為了降低澆口處熔體流前端的速度, 可以將注射分成幾個步驟進行, 並逐漸增加註射速度, 其目的是在整個充模階段獲得均一的熔體流速.
低熔體溫度是製品產生暗斑的另一個原因. 提高機筒溫度, 提高螺杆背壓能夠減少這種現象發生的幾率. 另外, 模具的溫度過低也會產生表面缺陷, 所以提高模具溫度是克服製品表面缺陷的另一個可行的辦法.
模具設計缺陷也會在澆口附近產生暗斑. 澆口處尖銳的轉角能夠通過改變半徑來避免, 在設計時要留心澆口的位置和直徑, 看看澆口的設計是否合適.
暗斑不但會發生在澆口位置, 而且也經常會在製品尖銳的轉角形成後出現. 例如, 製品的尖銳轉角表面一般非常光滑, 但是在其後面就非常灰暗且粗糙. 這也是由於過高的流速和注射速度致使冷卻表面層被內部流體取代發生滑動而造成的.
再次推薦採用分步注射並逐漸增加註射速度. 最佳的方法是允許熔體只是在流過銳角邊緣後其速度才開始增加.
在遠離澆口的區域, 製品發生角度的尖銳變化也會造成這種缺陷. 因此設計製品時要在那些區域使用更為平滑的圓角過渡.
改善光澤差異
對於注塑製品來說, 在有紋理的製品表面, 其光澤的不同是最為明顯的. 即使模具的表面十分均勻, 不規則的光澤也可能出現在製品上. 也就是說, 製品某些部位的模具表面效果沒有很好地得以重現.
隨著熔體離開澆口的距離逐漸增加, 熔體的注射壓力逐漸降低. 如果製品的澆口遠端不能被充滿, 那麼該處的壓力就是最低的, 從而使模具表面的紋理不能被正確地複製到製品表面上. 因此, 在模腔壓力最大的區域(從澆口開始的流體路徑的一半)是最少出現光澤差異的區域.
要改變這種狀況, 可以提高熔體和模具溫度或者提高壓力, 同時增加保壓時間也能夠減少光澤差異的產生.
製品的良好設計也能夠減少光澤差異出現的幾率. 例如, 製品壁厚的劇烈變化能夠造成熔體的不規則流動, 從而造成模具表面紋理難以被複製到製品表面. 因此, 設計均勻的壁厚能夠減少這種狀況的發生, 而過大的壁厚或過大的肋筋會增加光澤差異產生的幾率. 另外, 熔體不充分的排氣也是造成此缺陷的一個原因.
橘皮的起源
'橘皮' 或者表面起皺缺陷一般發生在用高粘度材料成型厚壁製品時的流道末端. 在注射過程中, 若熔體流動速度過低, 製品表面會迅速固化. 隨著流動阻力的加大, 熔體前端流將會變得不均勻, 致使先固化的外層材料不能與型腔壁充分接觸, 從而產生了皺褶.
這些皺褶經過固化和保壓後就會變成不可消除的缺陷. 對於該缺陷, 解決的方法是提高熔體溫度並且提高注射速度.