淺談注塑件的側壁凹痕

“凹痕”是由于澆口封口后或者缺料注射引起的局部內收縮造成的。注塑制品表面產生的凹陷或者微陷是注塑成型過程中的一個老問題。凹痕一般是由于塑料制品壁厚增加引起制品收縮率局部增加而產生的，它可能出現在外部尖角附近或者壁厚突變處，如凸起、加強筋或者支座的背后，有時也會出現在一些不常見的部位。產生凹痕的根本原因是材料的熱脹冷縮，因為熱塑性塑料的熱膨脹系數相當高。膨脹和收縮的程度取決于許多因素，其中塑料的性能，最大、最小溫度范圍以及模腔保壓壓力是最重要的因素。還有注塑件的尺寸和形狀，以及冷卻速度和均勻性等也是影響因素。

塑料材料模塑過程中膨脹和收縮量的大小與所加工塑料的熱膨脹系數有關，模塑過程的熱膨脹系數稱為“模塑收縮”。隨著模塑件冷卻收縮，模塑件與模腔冷卻表面失去緊密接觸，這時冷卻效率下降，模塑件繼續冷卻后，模塑件不斷收縮，收縮量取決于各種因素的綜合作用。模塑件上的尖角冷卻最快，比其它部件更早硬化，接近模塑件中心處的厚的部分離型腔冷卻面最遠，成為模塑件上最后釋放熱量的部分，邊角處的材料固化后，隨著接近制件中心處的熔體冷卻，模塑件仍會繼續收縮，尖角之間的平面只能得到單側冷卻，其強度沒有尖角處材料的強度高。制件中心處塑料材料的冷卻收縮，將部分冷卻的與冷卻程度較大的尖角間相對較弱的表面向內拉。

這樣，在注塑件表面上產生了凹痕。凹痕的存在說明此處的模塑收縮率高于其周邊部位的收縮。如果模塑件在一處的收縮高于另一處，那么模塑件產生翹曲的原因。模內殘余應力會降低模塑件的沖擊強度和耐溫性能。有些情況下，調整工藝條件可以避免凹痕的產生。例如，在模塑件的保壓過程中，向模腔額外注入塑料材料，以補償模塑收縮。大多數情況下，澆口比制件其它部分薄得多，在模塑件仍然很熱而且持續收縮時，小的澆口已經固化，固化后，保壓對型腔內的模塑件就不起作用。

半結晶塑料材料的模塑件收縮率高，這使得凹痕問題更嚴重;非結晶性材料的模塑收縮較低，會最大程度地減小凹痕;填充和維持增強的材料，其收縮率更低，產生凹痕的可能性更小。

厚的注塑件冷卻時間長，會產生較大的收縮，因此厚度大是凹痕產生的根本原因，設計時應加以注意，要盡量避免厚壁部件，若無法避免厚壁不見，應設計成空心的，厚的部件就平滑過度到公稱壁厚，用大的圓弧代替尖角，可以消除或者最大限度地減輕尖角附近產生的凹痕。