塑胶件开裂问题探讨

肖训华

（深圳市宝慧和科技有限公司，广东　深圳　518076）

塑胶件开裂问题探讨

肖训华

（深圳市宝慧和科技有限公司，广东深圳518076）

PC+ABS、PC材料的塑胶件成型后，零件开裂是常见的现象，本文中从塑胶零件设计、制造、加工工艺控制等几个方面对塑胶件开裂问题进行了探讨。

塑胶件；开裂；探讨

在PC+ABS、PC合金料成型的塑胶件上，很容易出现零件开裂的问题，没有热压或者预埋的塑胶件，其塑胶柱或者应力集中的部位也会出现开裂现象；热压、预埋螺母后进一步加剧了应力集中情况，导致塑胶柱开裂严重。有时零件还在仓库，有时装配好了交付到客户使用一段时间后出现塑胶柱开裂（如图1）；出现开裂的原因比较复杂，控制起来无法简单控制某一因素。本文经过实验，总结出以下关键控制点，供设计工程师、模具工程师、注塑工程师以及SQA工程师参考。

图1　塑料开裂图片

1　塑胶件设计控制点

设计塑胶件时，必须对塑胶件流动阻力点进行圆滑。如塑胶柱的根部倒圆角；加强筋位根部倒圆角；流体其他拐弯的地方倒圆角。需要预埋或者热压螺母时要保证足够壁厚。

必须对塑胶流动长度方向进行优化，避免流动方向过长，压力损失过大，导致成型时注塑压力过高、保压过高。

材料的选择； 推荐选择SABIC的合金料更有保障。

2　模具设计和加工控制点

塑胶模具上柱子根部、筋位根部避免锐角，锐边；熔接线避免在薄弱位置。

能用大水口的零件，避免用点水口。或者改用点水口转大水口。

水口的位置选择尽可能均衡，避免某个方向流动过长。压力损失大。

模具尽可能抛光，避免成型压力过高。

3　塑胶件生产工艺参数控制点

3.1塑胶原料控制

推荐使用原厂抽粒料或原料加色种；不推荐外协厂用二次抽粒的方式配色。

控制塑胶原料的进料渠道，应从原料厂商的合格代理商处购买，并如实记录胶料的进料日期以及相应包装袋上的原料生产批次。对有追溯要求的物料可要求记录零件注塑批次与 原料生产批次的对应关系。

3.2原料仓储控制

原料应储存于阴凉通风处。用卡板支撑，尽量不堆放在窗户附近，避免暴晒和雨淋。

余料应该用原干净包装袋包装且务必封口，并及时退库管理。受到油脂污染后的胶料必须报废处理。

对仓库存储的原料严格执行先进先出的原则，原料从原则上尽量在半年内就消耗并使用掉，以避免原料受环境因素导致材料性能下降。

3.3材料烘烤控制

优选抽湿烘干机烘料。

烘料的实际温度严格按照相应材料规格书要求设定，并定期对相关干燥设备进行校准，以确认设定值是否可达到材料实际干燥范围内。

烘料时，料筒内的胶粒总量必须大于料筒容量的50%。

料筒中间温度需在2 h内达到推荐温度。

特别注意：烘料温度为料筒内胶粒中下部的实测胶料温度，并以该温度达到烘料温度最低值开始计时。

3.4注塑机台控制

尽量避免用过大的机台来生产小零件。特别是开孔很多的前壳类零件，推荐采用最小可生产机台来注塑，减短原料在炮筒停留时间，以此减少胶料的热降解。

机台选择原则：一般要求是注塑量为溶胶量的30%~80%。如果注塑量较小，同时要控制射胶终点位置在10 mm 左右（机台越大，数值越大），位置变化值控制在±1 mm。

尽量固定机台生产，方便注塑参数的传承及核查。

3.5模具温度控制

按照运水图来连接水管。

模具温度参照规格书要求控制，根据具体应用可选择偏上限或以试模参数为准。

根据模具特点，前后模温度可有差异，但注意前后模温差不超过10℃，同侧模温差 不超过5℃。

特别注意：以上模具温度为实测模具表面温度，测量点应分布均匀。这是控制塑胶开裂的关键工艺。

3.6炮筒熔体温度控制

熔体温度需要参照相应材料规格书推荐参数设置，并保证机台温度调节和检测系统正常。必要时可射出胶料来实测熔体温度。

在满足产品质量要求的情况下，炮筒中后端的熔体温度设置在推荐温度值的下限区域。

长期停机时，料筒里的料不能使用（材料会热降解）。（停机5 min以上，均要将料筒中的熔融的胶料射出，不能注入模具型腔内）

3.7注塑工艺参数控制

尽量固定机台生产，注意批次间工艺的传承，要求参数波动不得超过±8%，如有超过需经相关责任人审核方可生产。

在保证产品外观情况下，注塑压力和保压压力设置要低。

背压的控制应保证螺杆转速适中（45 r/min），避免螺杆高速旋转而过度剪切胶料。

为检查注塑工艺和机台的稳定性，可选择注塑中间段打走胶板3 件，要求一致性要好。熔接线应避开胶柱及受力位置。

4　生产过程检验方法及验收标准

外力破坏检测法可以用来检测残余应力、材料降解、熔接痕等隐性注塑缺陷导致结构变脆或强度变差的情况。比较敏感的部位一般是水口附近的结构、卡扣根部、卡扣顶部开孔处、止口部位等。可以用外力破坏水口附近的胶柱或者不连续的筋、卡扣根部或者顶部开口部位，如果脆断，则说明有应力集中、材料降解或熔接痕等问题。针对空胶柱，用较钝的钳子在塑胶柱顶面靠下约3~7 mm 处进行一次挤压，然后旋转90°，再挤压一次（每次挤压操作使胶柱受压方向的外径缩小为原外径的3/5~3/4 即可）。如果胶柱无裂纹、无层裂，则说明此项测试通过。如果胶柱出现一条以上裂纹，或者出现裂纹时带有“嘣”的响声现象，说明此项测试不通过，原材料有问题或生产工艺有严重缺陷。如果胶柱仅出现一条裂纹，则认为胶柱存在质量隐患，针对有质量隐患的零件，可通过老化的方法进行进一步验证和确认。

本文通过实验过程得到的总结，难免有不完整之处，希望给大家起到抛砖引玉的作用。

[1]塑料件图像自动检测的调节及分拣装置[J]. 橡塑技术与装备，2015,（08）:65~66.

[2]汪文忠. 塑料管材管件的检测与应用[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

肖训华（1968-），男，本科，工程师，主要从事电子设备结构设计。

2016-09-06