PP注塑成型13大常见缺陷全解析

2025-09-26 10:49:28 注塑模具

聚丙烯(PP)因成本低、化学稳定性强等优势广泛应用于注塑领域,但成型过程中易受材料特性、模具设计及工艺参数影响产生缺陷。本文结合 2024-2025 年行业实践数据,对 13 类典型缺陷进行系统解析,提供适配性强的解决路径。

一、欠注

现象:产品未完全充满模具型腔,边角或薄壁处出现缺失。

核心成因:PP 熔体流动距离过长(超过流长比极限 120:1-150:1)、注射压力不足,或模具排气不良导致困气。

解决方案:工艺端将注射压力提升至 80-120MPa,料筒前段温度控制在 200-235℃增强流动性;模具端扩大流道直径至 4-8mm,在熔体末端增设深度 0.02-0.04mm 的排气槽,同时设置冷料穴收集前锋冷料。

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二、飞边

现象:分型面或镶件缝隙处出现多余塑料毛刺,厚度多在 0.01-0.1mm。

核心成因:锁模力不足(未达到 “注射压力 × 投影面积 ×1.2 安全系数” 要求)、分型面有异物或模具导柱磨损。

解决方案:优先清理分型面杂质,若仍存在飞边,按 “每平方厘米投影面积需 3.5-5MPa 锁模力” 核算,更换适配吨位设备;模具端修复磨损导柱,保证合模精度。

三、缩痕

现象:厚壁区域(>2.5mm)或加强筋根部出现凹陷,深度通常<0.5mm。

核心成因:PP 结晶收缩(收缩率 0.5%-2.5%)未得到充分补缩,保压不足是主因。

解决方案:将保压压力设为注射压力的 50%-80%,保压时间延长至冷却时间的 50%-70%;模具端采用随形冷却水路,厚壁处水路间距控制在 25-35mm,降低冷却温差。

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四、气孔

现象:产品内部形成封闭空洞,表面气孔多呈针尖状,内部气孔直径可达 0.5-3mm。

核心成因:原料含水量超标(>0.03%)或注射速度过快卷入空气,厚壁件冷却过快导致收缩不均也会引发。

解决方案:原料经 70-85℃干燥 2-4 小时,背压调至 0.3-1.5MPa 压实熔料;工艺端采用 “慢 - 快 - 慢” 分段注射,厚壁件注射速度控制在 20-50mm/s,同时提高保压压力至 80-100MPa。

五、银条痕

现象:表面沿熔体流动方向出现银白色条纹,在透明制品中尤为明显。

核心成因:原料中水分或挥发物遇热汽化,或模具排气不良导致气体被压入熔体表层。

解决方案:除严格干燥原料外,模具端在浇口附近增设排气孔,间距≤50mm;工艺端提高模具温度至 40-70℃,注射速度加快至 50-80mm/s,缩短熔料滞留时间。

六、熔接痕

现象:多股熔料交汇形成的线状痕迹,强度较正常区域低 10%-30%。

核心成因:熔体交汇时温度差>15℃,或排气不良导致气体滞留界面。

解决方案:模具端将浇口移至非外观区,在熔接痕位置增设排气槽(深度 0.02-0.04mm);工艺端提高模具温度至 70-90℃,注射速度提升至 60-90mm/s,必要时添加 0.1%-0.3% 熔接痕改善剂。

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七、龟裂

现象:表面出现细微裂纹,多集中在脱模斜度不足的边角处,严重时可贯穿制品。

核心成因:脱模应力集中,或 PP 降解导致韧性下降(料温超过 260℃易降解)。

解决方案:模具端将脱模斜度增至 1°-3°,型腔表面抛光至 Ra0.8μm 以下;工艺端降低注射压力至 70-100MPa,料筒温度控制在 180-230℃,避免原料降解。

八、变形

现象:产品脱离模具后发生弯曲或扭曲,尺寸偏差超过 0.5mm/m。

核心成因:冷却不均匀(温差>10℃)或分子取向差异过大,壁厚不均也会加剧变形。

解决方案:模具端采用 3D 打印随形冷却水路,确保各区域冷却速度一致;工艺端延长冷却时间至 15-30 秒,降低注射速度至 30-60mm/s,减少取向应力。

九、翘曲

现象:平板类制品边缘上翘,曲率半径>500mm。

核心成因:PP 结晶各向异性导致收缩不均,或浇口位置偏离重心引发流动不均。

解决方案:模具端采用中心浇口或平衡式浇口布局,平衡熔体流动路径;工艺端将模具温度差控制在 5℃以内,冷却后进行 0.5-1.5 小时时效处理,可使翘曲量降低 30%-50%。

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十、喷射纹

现象:浇口附近出现蛇形纹路,长度通常为 5-20mm。

核心成因:熔料高速注入低温型腔,表层迅速凝固形成波纹。

解决方案:扩大浇口直径至 1.5-2.5 倍壁厚,或采用扇形浇口分散料流;工艺端降低初始注射速度至 15-30mm/s,待熔料接触型腔壁后再提速,模具温度提高至 50-70℃。

十一、烧焦

现象:型腔角落或排气不良处出现黑斑,伴随焦糊味。

核心成因:困气被压缩至 300℃以上引发热分解,或料筒内滞留料降解碳化。

解决方案:模具端在困气区域增设排气槽,总排气面积不小于型腔体积的 0.8%-1.2%;工艺端清理料筒残留,背压降至 0.3-0.8MPa,螺杆转速控制在 30-60r/min。

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十二、粘模

现象:产品紧贴型腔难以脱出,强行顶出易产生划痕或破损。

核心成因:型腔表面光洁度不足(Ra>1.6μm),或脱模斜度偏小、顶出面积不足。

解决方案:模具端对型腔进行抛光或镀铬处理,顶出面积扩大至制品底部的 25%-35%;工艺端降低模具温度至 30-50℃,注射压力下调 10%-15%,必要时使用硅油类脱模剂(稀释至 2%-5%)。

十三、真空孔

现象:厚壁件中心出现不规则空洞,直径 0.5-2mm。

核心成因:保压未覆盖浇口封冻时间,内部收缩形成真空。

解决方案:通过模流分析确定浇口封冻时间,将保压时间延长至封冻时间的 1.1-1.3 倍;工艺端提高保压压力至 80-110MPa,料筒温度降低 5-10℃,减少熔体体积收缩。

总结

PP 注塑缺陷的解决需建立 “材料 - 模具 - 工艺” 三维排查体系。文中参数均为行业通用范围,实际操作时需结合具体原料(如玻纤增强 PP 需调整耐磨设计)、制品结构及设备特性微调。建议通过小批量试模验证参数,建立缺陷案例库,针对高频问题制定标准化处理流程,实现精益生产。

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