成型缺陷分析 | 开裂、裂纹、微裂和发白

浮亦

有的成型制件并没有局部破碎，只是表面产生微细的开裂，根据其程度和外观上的差别，把较严重的叫开裂或裂缝，较轻微的叫做微裂或龟裂，龟裂同裂纹看起来很像，但本质上是差异的两种意思，即龟裂不是象空隙样的缺陷，因加上的应力在平行方向排列的高分子自身，因而如对其加热，就能返回没有龟裂的状态，用这种方法就能够区分出龟裂和裂纹。其中微裂不仅在成型后产生；放置后或与溶剂蒸气等接触时也会发生。

而ABS和耐冲击聚苯乙烯根本不产生这种现象，却以顶杆推顶部位发白的形式表现出来，采用热风加温则可消除这种发白现象。产生上述现象的原因有下两几点。白化指应力白色化，从图上应力屈服曲线同裂纹白色化的过程知见，的确要化费能量。白色化后只要加少许的能量就会发生裂纹。（图A）





应力龟裂我们考虑可能是由于溶剂、油、药品的作用使制品的结合力降低而产生（如下）





脱模不畅

成型时模具的拔模斜度不足，成为倒拔模斜度，或模具型腔凸模粗糙抛光极差，因此制件脱模困难，使推出力过大，产生应力，往拄造成制件破损或发白。由于主浇道抛光不好使制件粘在静模、或者动模上，有侧壁凸凹并采用硬性脱模时，更容易产生这种现象。

总之发生这种缺陷时，首先应注意模具的抛光，并在增大拔模斜度的同时在成型制件开裂处附近增设顶杆，使制件不弯曲、合理地脱模。对于聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）成型制件，因塑料本身较脆、表面要求有光泽，大多采用镀铬模具成型。然而电镀具有平面不易镀覆的性质，却易放覆到转角处；因而成为倒拔模斜度，所以必须予以特别注意。

另外，因聚碳酸脂（PC）、PVC等材料容易粘在模具的镀铬层上，特别在角落上成为倒锥体，所以要给以注意。聚碳酸脂（PC）容易在模具镶块处产生裂纹，象这样的情况最好在材料里加进增强玻璃纤维为好。有残余应力的制品因溶剂、油、药品的付着，会产生裂纹（以下讲的应力龟裂），微量的油付上后会产生很多的裂纹效应。

脱模斜度要足够，脱模销要分布平衡，制品上不要设计有锐角，还有要尽量避免制品的厚度差异。只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因。

过填充

由于过分担心成型缩孔，结果注入模腔的熔料过多，使成型制件内部产生极大的应变。这时收缩变得很小，不但容易开裂，并且放置一段时间后内部应变更容易造成微裂。

要消除过填充的开裂可提高熔料温度、降低注射压力、提高模具温度，但只要保证熔料易于注入模腔即可。根据成型制件外观等有关原因，必须以过填充的方式成型时，为使制件不发生微裂，成型后应进行后处理（如热处理），这对消除内部应变是有效的。

冷却不充分

在未完全硬化时就将制件顶出，有时顶針周圍开裂或发白。通过充分冷却或改变模具本身的冷却方式，等完全硬化后方可顶出。也可以降低模具温度、延长冷却时间。

然而，有的模具的局部冷却不充分，在通常成型条件下还有时不能防止变形。这种情况应考虑变更冷却水的路径、冷却水道的位置或追加冷却梢孔，尤其应考虑不用水冷，采用空气冷却等方式。

嵌件周围开裂

置入嵌件成型时由于塑料的收缩，应力显著地集中在嵌件周围。这个力虽然能牢固地保持住嵌件，但是应力过大时嵌件周围塑料往往开裂。

在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。

要减少嵌件周围的开裂，有效的是预热嵌件或尽量缩小收缩差，进行塑化处理效果更明显（即金属镶块预先加热，则可以缓和成型时的残余应力，同样的原理，用成型后的退火代替镶块加热也是一种方法）。






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