注塑件缺陷分析与改善（十一）烧焦

　

烧焦（烧痕）是指注塑加工过程中，由于模具排气不良或注射太快，模具内的空气来不及排出，则空气会在瞬间高压下急剧升温（极端情况下温度可高达3000度），过热的压缩空气烧灼熔体，在流动路径末端或困气部位形成的暗色或黑色斑痕。下面对烧焦的成因及改善对策作简要分析。

1、烧焦的形成原因

（1）设备方面

a) 由于热电偶、温度控制系统、加热系统失灵或损坏，使料筒温度失调，使料筒局部过热，

b) 螺杆、分流梭、止逆环受损，存在滞料现象。

c) 射嘴与模具主流道衬套入口配合不良，出现异常剪切。

d) 螺杆与料筒之间有在的缝隙，料筒内各螺纹连接部位松动等，都使熔料滞留，经受长时间受热而分解。

e) 在螺槽或料筒前部卡着金属异物，材料射出异常，引起材料分解。

（2）模具方面 

a) 模具排气不良，塑料被绝热压缩，在高温高压下与氧剧烈反应，烧伤塑料。

b) 模具浇口形式和位置，在设计时应充分考虑熔料的流动状态和模具的排气性能。

c) 模具排气设置不够或位置不正确，以及充模速度太快，模具内来不及排出的空气绝热压缩产生高温气体，会使树脂分解焦化。

d) 模具排气孔被脱模剂及模具表面杂质阻塞，造成排气不良。

（3）成型工艺方面

a) 熔体破裂导致烧焦

当熔体在高速，高压条件下注入容积较大的型腔时，极易产生熔体破裂现象，此时，熔体表面出现横向断裂，断裂面积为粗糙地夹杂在塑件表层形成糊斑。特别是少量熔料直接注入过大的型腔时，熔体破裂更为严重，所呈现的糊斑也就越大。 　　

熔体破裂的本质是由于高聚物熔料的弹性形变产生的，当熔料在料筒中流动时，靠近料筒附近的熔料受到筒壁的磨擦，应力较大，熔料的流动速度较小，熔料一旦从喷嘴射出，管壁作用的应力消失，而料筒中部的熔料流速极高，筒壁处的熔料被中心处的熔料携带而加速，由于熔料的流动是相对连续的，内外熔料的流动速度将重新排列，趋于平均速度。

在此过程中，熔料将发生急剧的应力变化，因注射速度快，所受到的应力大，如果远远大于熔料的应变能力，导致熔体破裂。      

b) 注射速度的影响

当流料慢速注入型腔时，熔料的流动状态为层流；当注射速度上升到一定值时，流动状态逐渐变为紊流。一般情况下，层流形成的塑件表面较为光亮平整，紊流条件下形成的塑件不仅表面容易出现糊斑，而且塑件内部容易产生气孔。因此，注射速度不能太高，应将流料控制在层流状态下充模。

c) 熔料的温度太高，容易引起熔料分解焦化，导致塑件表面产生糊斑。

d) 在长的周期下材料在料筒中停留时间过长引起分解。

（2）原材料方面的影响

a) 原料中水分及易挥发物含量太高。

b) 熔融指数太大，熔料流动性好，气体不易排出。

c) 塑料添加剂、着色剂带挥发物、水分太多，不耐高温引起分解。

2、烧焦的改善对策

（1）对空注射时熔料出现烧焦

a) 检查喷嘴是否堵塞。

b) 检查螺杆，止逆环，料筒等是否有损伤等。

c) 检查加热系统，感温线、热电偶、加热圈、塑化温度设定等是否异常。

d) 原料色粉、色母等是否含有易分解的物质，可以更换不同的物料加以排除。

e) 背压是否过大、储料转速是否过高、预塑时间是否过长导致原料分解碳化。

（2）模具中烧焦

a) 热流道模具检查热流道本身和温度控制是否异常。

b) 冷流道模具检查流道，浇口是否有损伤等。

（3）产品上出现烧焦

a) 产品边缘处烧焦，考虑增开排气，并降低注射速度。

b) 产品中部烧焦，考虑改排气镶块或加排气顶针，工艺上采用分段注射，在烧焦位置降低注射速度。

c)产品尾端处烧焦，那就建议清洁模具排气槽，降低锁模力。