注塑生产中水辅助注塑工艺的调试技巧

2026-02-26 09:22:54 注塑模具

水辅助注塑(WAIM)调试核心是精准控制熔体注射、注水时机、水压与保压、冷却排水四大环节,平衡掏空均匀性、皮层厚度与成型周期,避免吹穿、气纹、缩水、壁厚不均等缺陷。

一、工艺模式选择与前期准备

水辅注塑主流有欠注法、溢流法、反推法、流动注射法,调试前先按产品结构选定模式。

欠注法:先注 60%–80% 熔体,再注水推动填满型腔,无溢料、模具简单,适合厚壁 / 长管类,需精准控制注射量与延迟时间。

溢流法:设主 / 副型腔与溢流阀,先满射再注水,多余熔体入溢料腔,掏空均匀、皮层稳定,适合复杂中空件,需控制溢流阀开关时机。

反推法:先满射,再注水将多余熔体反推回料筒,适合无溢料设计,但易产生回流痕,需严控水压与反推量。

前期准备:检查水系统(压力 / 流量 / 水温稳定、无气泡)、模具排气与水路通畅、水针密封与位置合理;料筒 / 模具按材料规范升温,确保熔体流动性一致。

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二、熔体注射阶段调试(基础)

此阶段决定初始皮层厚度与流动状态,是注水成功的前提。

注射量:欠注法控制在型腔 60%–80%,溢流法接近满射(留少量空间),避免过充导致吹穿或欠充形成死角。

注射速度 / 压力:采用多段变速,一段低速(10%–30%)平稳进胶,减少喷射与气纹;二段中速(40%–70%)填充主体,确保熔体前沿均匀推进;三段低速(20%–40%)至设定位置,为注水预留稳定熔体层。压力匹配速度,以熔体顺利流动、无明显滞流为准,避免高压导致熔体过早固化。

熔体温度:按材料上限–10℃至上限设定(如 PP 230–250℃、PA 260–280℃),保证熔体有足够流动性接受水流推动,温度过低易堵水、掏空不均,过高易降解、皮层过薄。

模具温度:控制在材料推荐中下限(如 PP 40–60℃、PA 60–80℃),使表层快速形成刚性皮层,防止注水时吹穿,同时兼顾冷却效率。

三、注水阶段调试(核心)

注水时机、压力、速度直接决定掏空质量,是调试重点。

注水延迟时间:熔体注射结束后延迟 0.5–5s 启动注水,让表层形成 0.5–2mm 稳定皮层。延迟过短易吹穿、水穿透表层;过长熔体固化过多,水流无法推动、掏空不足或不均。调试从 1s 起步,按 0.5s 梯度增减,观察掏空长度与皮层完整性。

注水压力:通常 6–15MPa(视材料与壁厚),需高于型腔熔体压力 1–3MPa,确保水流稳定穿透芯部、推动熔体。压力过低掏空不充分、末端缩水;过高易吹穿、水口气纹、壁厚不均。调试从 6MPa 起步,逐步提升至掏空到位且无缺陷。

注水速度 / 流量:采用多段水压,启动段低压低速(30%–50%)平稳切入熔体,避免冲击产生紊流与气纹;中段高压高速(70%–100%)快速推进,确保掏空到位;末端低压(40%–60%)保压,稳定界面、减少回弹。流量匹配压力,保证水流前沿匀速推进,无断流或突进。

水针与水路:水针位置选在熔体最后填充处或壁厚最厚处,长度适中(确保水流稳定、减少压力损失);水路无死角、排气顺畅,避免气泡混入导致掏空缺陷。

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四、保压与冷却阶段调试(稳定质量)

此阶段控制尺寸精度、收缩与内部质量。

水保压:注水到位后保持水压 3–10s,压力为注水压力的 60%–80%,补偿熔体收缩、确保皮层贴模、尺寸稳定。保压过短易缩水、变形;过长延长周期、浪费能源。

冷却时间:水辅冷却效率高,冷却时间为传统注塑的 60%–80%,以制品内部完全固化、顶出不变形为准。可通过模温与水温联动优化,水温控制在 20–60℃(材料敏感时调高至 40–80℃),避免骤冷导致内应力。

排水 / 泄压:保压结束后先缓慢泄压(0.5–1s),再快速排水,避免压力骤降导致制品回弹、缩水或内部真空缺陷;排水后残留水需吹净,防止影响下一模。

五、常见缺陷调试对策

吹穿 / 水穿透:延迟时间过短、水压过高、熔体温度过高、皮层过薄;对策:延长延迟、降低水压、降低料温、提高模温、增加注射量。

掏空不足 / 不均:水压过低、延迟过长、熔体温度过低、水针位置不当;对策:提高水压、缩短延迟、提高料温、优化水针位置、检查水路通畅。

水口气纹 / 表面粗糙:注水速度过快、压力波动、水流紊流、排气不良;对策:降低启动段速度 / 压力、采用多段水压、优化排气、延长延迟。

壁厚不均 / 偏心:水流不对称、水针偏移、熔体流动不平衡;对策:调整水针位置、优化流道与浇口、平衡注射速度、确保模具温度均匀。

缩水 / 凹陷:保压不足、冷却过短、水压过低;对策:延长水保压、提高保压压力、延长冷却时间、优化溢流控制。

六、调试流程与注意事项

基准设定:按材料与模具设定料温、模温、基础注射参数,确定工艺模式(欠注 / 溢流)。

熔体注射优化:调整速度 / 压力 / 量,确保无短射、气纹,形成稳定皮层。

注水参数调试:从低延迟、低水压起步,逐步优化延迟、压力、速度,至掏空均匀、无吹穿。

保压冷却优化:设定水保压时间与压力,调整冷却时间,确保尺寸与外观合格。

批量验证:连续生产 10–30 模,监控质量稳定性,微调参数至最佳状态。

注意事项:水系统必须除气、稳压;严禁无水启动注水;定期维护水针与水路,防止堵塞与泄漏;不同材料(结晶 / 非结晶)参数差异大,需单独调试。

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