肖訓(xùn)華

（深圳市寶慧和科技有限公司，廣東　深圳　518076）

塑膠件開裂問題探討

肖訓(xùn)華

（深圳市寶慧和科技有限公司，廣東深圳518076）

PC+ABS、PC材料的塑膠件成型后，零件開裂是常見的現(xiàn)象，本文中從塑膠零件設(shè)計、制造、加工工藝控制等幾個方面對塑膠件開裂問題進(jìn)行了探討。

塑膠件；開裂；探討

在PC+ABS、PC合金料成型的塑膠件上，很容易出現(xiàn)零件開裂的問題，沒有熱壓或者預(yù)埋的塑膠件，其塑膠柱或者應(yīng)力集中的部位也會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；熱壓、預(yù)埋螺母后進(jìn)一步加劇了應(yīng)力集中情況，導(dǎo)致塑膠柱開裂嚴(yán)重。有時零件還在倉庫，有時裝配好了交付到客戶使用一段時間后出現(xiàn)塑膠柱開裂（如圖1）；出現(xiàn)開裂的原因比較復(fù)雜，控制起來無法簡單控制某一因素。本文經(jīng)過實驗，總結(jié)出以下關(guān)鍵控制點，供設(shè)計工程師、模具工程師、注塑工程師以及SQA工程師參考。

圖1　塑料開裂圖片

1　塑膠件設(shè)計控制點

設(shè)計塑膠件時，必須對塑膠件流動阻力點進(jìn)行圓滑。如塑膠柱的根部倒圓角；加強筋位根部倒圓角；流體其他拐彎的地方倒圓角。需要預(yù)埋或者熱壓螺母時要保證足夠壁厚。

必須對塑膠流動長度方向進(jìn)行優(yōu)化，避免流動方向過長，壓力損失過大，導(dǎo)致成型時注塑壓力過高、保壓過高。

材料的選擇； 推薦選擇SABIC的合金料更有保障。

2　模具設(shè)計和加工控制點

塑膠模具上柱子根部、筋位根部避免銳角，銳邊；熔接線避免在薄弱位置。

能用大水口的零件，避免用點水口?；蛘吒挠命c水口轉(zhuǎn)大水口。

水口的位置選擇盡可能均衡，避免某個方向流動過長。壓力損失大。

模具盡可能拋光，避免成型壓力過高。

3　塑膠件生產(chǎn)工藝參數(shù)控制點

3.1塑膠原料控制

推薦使用原廠抽粒料或原料加色種；不推薦外協(xié)廠用二次抽粒的方式配色。

控制塑膠原料的進(jìn)料渠道，應(yīng)從原料廠商的合格代理商處購買，并如實記錄膠料的進(jìn)料日期以及相應(yīng)包裝袋上的原料生產(chǎn)批次。對有追溯要求的物料可要求記錄零件注塑批次與 原料生產(chǎn)批次的對應(yīng)關(guān)系。

3.2原料倉儲控制

原料應(yīng)儲存于陰涼通風(fēng)處。用卡板支撐，盡量不堆放在窗戶附近，避免暴曬和雨淋。

余料應(yīng)該用原干凈包裝袋包裝且務(wù)必封口，并及時退庫管理。受到油脂污染后的膠料必須報廢處理。

對倉庫存儲的原料嚴(yán)格執(zhí)行先進(jìn)先出的原則，原料從原則上盡量在半年內(nèi)就消耗并使用掉，以避免原料受環(huán)境因素導(dǎo)致材料性能下降。

3.3材料烘烤控制

優(yōu)選抽濕烘干機烘料。

烘料的實際溫度嚴(yán)格按照相應(yīng)材料規(guī)格書要求設(shè)定，并定期對相關(guān)干燥設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，以確認(rèn)設(shè)定值是否可達(dá)到材料實際干燥范圍內(nèi)。

烘料時，料筒內(nèi)的膠?？偭勘仨毚笥诹贤踩萘康?0%。

料筒中間溫度需在2 h內(nèi)達(dá)到推薦溫度。

特別注意：烘料溫度為料筒內(nèi)膠粒中下部的實測膠料溫度，并以該溫度達(dá)到烘料溫度最低值開始計時。

3.4注塑機臺控制

盡量避免用過大的機臺來生產(chǎn)小零件。特別是開孔很多的前殼類零件，推薦采用最小可生產(chǎn)機臺來注塑，減短原料在炮筒停留時間，以此減少膠料的熱降解。

機臺選擇原則：一般要求是注塑量為溶膠量的30%~80%。如果注塑量較小，同時要控制射膠終點位置在10 mm 左右（機臺越大，數(shù)值越大），位置變化值控制在±1 mm。

盡量固定機臺生產(chǎn)，方便注塑參數(shù)的傳承及核查。

3.5模具溫度控制

按照運水圖來連接水管。

模具溫度參照規(guī)格書要求控制，根據(jù)具體應(yīng)用可選擇偏上限或以試模參數(shù)為準(zhǔn)。

根據(jù)模具特點，前后模溫度可有差異，但注意前后模溫差不超過10℃，同側(cè)模溫差 不超過5℃。

特別注意：以上模具溫度為實測模具表面溫度，測量點應(yīng)分布均勻。這是控制塑膠開裂的關(guān)鍵工藝。

3.6炮筒熔體溫度控制

熔體溫度需要參照相應(yīng)材料規(guī)格書推薦參數(shù)設(shè)置，并保證機臺溫度調(diào)節(jié)和檢測系統(tǒng)正常。必要時可射出膠料來實測熔體溫度。

在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的情況下，炮筒中后端的熔體溫度設(shè)置在推薦溫度值的下限區(qū)域。

長期停機時，料筒里的料不能使用（材料會熱降解）。（停機5 min以上，均要將料筒中的熔融的膠料射出，不能注入模具型腔內(nèi)）

3.7注塑工藝參數(shù)控制

盡量固定機臺生產(chǎn)，注意批次間工藝的傳承，要求參數(shù)波動不得超過±8%，如有超過需經(jīng)相關(guān)責(zé)任人審核方可生產(chǎn)。

在保證產(chǎn)品外觀情況下，注塑壓力和保壓壓力設(shè)置要低。

背壓的控制應(yīng)保證螺桿轉(zhuǎn)速適中（45 r/min），避免螺桿高速旋轉(zhuǎn)而過度剪切膠料。

為檢查注塑工藝和機臺的穩(wěn)定性，可選擇注塑中間段打走膠板3 件，要求一致性要好。熔接線應(yīng)避開膠柱及受力位置。

4　生產(chǎn)過程檢驗方法及驗收標(biāo)準(zhǔn)

外力破壞檢測法可以用來檢測殘余應(yīng)力、材料降解、熔接痕等隱性注塑缺陷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變脆或強度變差的情況。比較敏感的部位一般是水口附近的結(jié)構(gòu)、卡扣根部、卡扣頂部開孔處、止口部位等?？梢杂猛饬ζ茐乃诟浇哪z柱或者不連續(xù)的筋、卡扣根部或者頂部開口部位，如果脆斷，則說明有應(yīng)力集中、材料降解或熔接痕等問題。針對空膠柱，用較鈍的鉗子在塑膠柱頂面靠下約3~7 mm 處進(jìn)行一次擠壓，然后旋轉(zhuǎn)90°，再擠壓一次（每次擠壓操作使膠柱受壓方向的外徑縮小為原外徑的3/5~3/4 即可）。如果膠柱無裂紋、無層裂，則說明此項測試通過。如果膠柱出現(xiàn)一條以上裂紋，或者出現(xiàn)裂紋時帶有“嘣”的響聲現(xiàn)象，說明此項測試不通過，原材料有問題或生產(chǎn)工藝有嚴(yán)重缺陷。如果膠柱僅出現(xiàn)一條裂紋，則認(rèn)為膠柱存在質(zhì)量隱患，針對有質(zhì)量隱患的零件，可通過老化的方法進(jìn)行進(jìn)一步驗證和確認(rèn)。

本文通過實驗過程得到的總結(jié)，難免有不完整之處，希望給大家起到拋磚引玉的作用。

[1]塑料件圖像自動檢測的調(diào)節(jié)及分揀裝置[J]. 橡塑技術(shù)與裝備，2015,（08）:65~66.

[2]汪文忠. 塑料管材管件的檢測與應(yīng)用[J]. 塑料制造，2016,（07）:58~59.

（R-03）

Discussion on cracking of plastic parts

TQ320.63

1009-797X(2016)20-0023-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.20.007

肖訓(xùn)華（1968-），男，本科，工程師，主要從事電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2016-09-06