針印痕分析

一、頂針（?。┖鄣漠a(chǎn)生說明及探討：

1.1頂針（?。┖郏?/span>

一般是指在成品外觀上所見到的頂白或頂凸，以及在頂針位置正對(duì)面可見的不同光澤所顯現(xiàn)的暗痕或陰影痕跡（沒有頂凸也沒有凹陷）。

1.2頂針（?。┖凼钱a(chǎn)品上普遍存在的一個(gè)缺點(diǎn)，頂針（?。┖鄣拇嬖跇O大的影響了產(chǎn)品的外觀，鑒于客戶的品質(zhì)要求越來越高，此類問題也需亟待解

決。原由的產(chǎn)生是復(fù)雜的，涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)，成型機(jī)臺(tái)及參數(shù)，原料影響以及人為因素……。目前很難完全防止或消除此類問題的發(fā)生，很

多時(shí)候也是在問題發(fā)生后才去想辦法處理。但是，有些成因還是有依可尋的。因此，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，找出其問題的產(chǎn)生以便及早采取有效預(yù)防措施是必要的。

1.3.對(duì)頂針（?。┖鄣漠a(chǎn)生可以從下面兩種試模時(shí)的狀況去判斷：

1).產(chǎn)品在開模后頂針未頂?shù)臓顩r下（有頂針（?。┖郏?。

2).產(chǎn)品在開模后頂針未頂?shù)臓顩r下（沒有頂針（印）痕，但頂針頂出后便產(chǎn)生了頂針（印）痕。分析以上狀況時(shí)還可通過產(chǎn)品短射、打脫模劑等方法去多方面尋

找原因。

二、頂針（?。┖鄣漠a(chǎn)生因數(shù)

2.1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)：產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的不合理性：

1).制品肉厚是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)所需要考慮的重要因素，增加肉厚既可改善樹脂的充模特性又可降低取向應(yīng)力，減少變形；相反，肉厚過薄

會(huì)導(dǎo)致塑膠充填困難，繼而使成型各項(xiàng)參數(shù)隨之增加，從而容易產(chǎn)生頂針（印）痕。

2.2模具設(shè)計(jì)：

1).澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理性：流道太窄，主流道太長，或流道的急劇轉(zhuǎn)折都會(huì)使流動(dòng)阻力加大，從而很大程度限制了塑膠的流動(dòng)充填，

進(jìn)而影響著成型參數(shù)的調(diào)整。

2).澆口設(shè)計(jì)的不合理性：澆口尺寸的形式，位置，大小，數(shù)量。過小的澆口會(huì)造成太大的流動(dòng)阻力，產(chǎn)生取向應(yīng)力。澆口附近內(nèi)應(yīng)力最

大，也是應(yīng)力狀況比較嚴(yán)重的區(qū)域。

3).頂出件設(shè)計(jì)的不合理性：頂出件的類型，排位，大小，位置及數(shù)量的影響等，如加強(qiáng)筋、凸緣、塑件斜面等部位。

4).模具水路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理性：產(chǎn)品在型腔內(nèi)的冷卻不均勻。

5).模具排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理性：產(chǎn)品在型腔內(nèi)處于真空的狀態(tài)時(shí)。

2.3機(jī)臺(tái)參數(shù)：

1).射出參數(shù)的不合理性：射出壓力以及射出速度的控制及射出切換位置的選擇。

2).保壓參數(shù)的不合理性：保壓力以及保壓速度的控制及保壓切換位置的選擇，及背壓的大小。

3).模溫參數(shù)的不合理性：前后模模溫參數(shù)的差異設(shè)定，以及產(chǎn)品對(duì)應(yīng)膠位水路的參數(shù)選擇。

4) .料溫參數(shù)的不合理性：料管內(nèi)各段溫度的設(shè)定。

5).頂出參數(shù)的不合理性：頂出速度，壓力，方式的設(shè)定影響。

6).鎖模力參數(shù)的不合理性：機(jī)臺(tái)噸位的選擇，以及合模力大小的設(shè)定。

2.4原料影響

1).原料選擇的不合理性：主要涉及原料的加工參數(shù)；其中包括原料的流動(dòng)性（MI值），玻璃化轉(zhuǎn)工溫度等。

三、頂針（印）痕的產(chǎn)生及解決

3.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)：

相對(duì)于產(chǎn)品壁厚設(shè)計(jì)的不合理性，視原料及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)而定，一般結(jié)構(gòu)簡單的產(chǎn)品肉厚需保證在2.5mm。相對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，即型

腔筋位偏多的產(chǎn)品則需保證其肉厚在2.8mm。

3.2.模具設(shè)計(jì)：

1).為節(jié)省原料及后續(xù)改模，膠口及流道尺寸設(shè)計(jì)時(shí)一般都不會(huì)過大。在產(chǎn)品產(chǎn)生頂針（印）痕的時(shí)候可適當(dāng)加大膠口及流道尺寸，以

緩解充填困難而產(chǎn)生的射出壓力等參數(shù)的偏大（注意：膠口及流道尺寸只有在射出參數(shù)偏大時(shí)才可修改加大，否則會(huì)產(chǎn)生其他一些大的問

題，流道末端開排氣）。澆口附近的內(nèi)應(yīng)力是最大的，所以澆口要設(shè)在充填容易并且盡量遠(yuǎn)離頂出件的地方，而且進(jìn)膠盡量要保證均勻，

以便應(yīng)力位置均勻。

2).頂出件的類型，排位，大小，位置及數(shù)量對(duì)于頂針（印）痕的產(chǎn)生有著很大關(guān)系。設(shè)計(jì)原則要保證頂針頂出時(shí)受力均勻，尺寸適中。

如筋位較深部位即產(chǎn)品脫模困難區(qū)域等部位需加強(qiáng)頂出，并且頂針需盡量設(shè)在筋位上。?頂出過小或離澆口比較近時(shí)容易受成型射出壓力的影響發(fā)生變

形，模具開模后頂針回彈，從而產(chǎn)生頂針（?。┖邸４藸顩r在產(chǎn)品未頂出時(shí)便可以看到（如下頁圖示說明）。設(shè)在充填容易并且盡量遠(yuǎn)離頂出件的地方，

而且進(jìn)膠盡量要保證均勻，以便應(yīng)力位置均勻。

頂針受成型壓力變形產(chǎn)生的頂針（?。┖郏?/span>

先看一個(gè)公式：P=F/S??這個(gè)是壓強(qiáng)公式，P為壓強(qiáng)、F為壓力、S為力作用的面積，S越大即頂針的直徑越大。單支頂針?biāo)惺艿墓潭≒的能力越強(qiáng)。

較大直徑的頂針不易被射壓擠彎。即不易有射壓過后頂針回彈至成品被此類現(xiàn)象的發(fā)生也比較常見，在產(chǎn)品未頂出前便可看出頂針（印）痕的存在。

對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜尺寸偏大的產(chǎn)品而頂針尺寸又不夠大以及頂針離膠口比較近的情況時(shí)較容易發(fā)生。此時(shí)就需想辦法，降低成型壓力可通過修改流道，

進(jìn)點(diǎn)尺寸）或修改頂針尺寸來解決。還有一種方式是把頂針改成頂塊結(jié)構(gòu)（如斜頂?shù)牟鹉７绞剑四康氖菫榱藴p少頂針長度從而達(dá)到減少頂針受

力變形的問題發(fā)生。此方式對(duì)于改善頂針（?。┖塾泻苊黠@的效果，通常在頂針咬花后或頂針高度降過幾十條后都未能改善的狀況下，可嘗試使用

此方式處理。頂針受脫模產(chǎn)品壓力產(chǎn)生的頂針（?。┖郏簩?duì)于一些筋位偏深的產(chǎn)品來講，需要將頂出的受力點(diǎn)放到那些深的筋位上。以避免頂針在

頂出時(shí)由于受力過大而產(chǎn)生頂針（?。┖邸ｍ斸樜恢玫脑O(shè)置要考慮是不是在最大著力點(diǎn)上與是否平衡頂出頂針與模具鋼料的導(dǎo)熱係數(shù)不同壓力產(chǎn)生的

頂針（?。┖郏哼@種現(xiàn)象在高光面產(chǎn)品會(huì)有較大程度的影響，主要是頂針材質(zhì)與模仁材質(zhì)不同的導(dǎo)熱系數(shù)產(chǎn)生，還有頂針與模仁間存在必要的間隙以

及潤滑油等，導(dǎo)致傳熱速度不一樣，存在溫差，而溫差又導(dǎo)致塑料在此局部冷卻速度不一樣，因?yàn)闇囟炔疃巩a(chǎn)品表面顯現(xiàn)出來不同的亮度,模溫越高

越明顯，通常解決方案有以下幾種：

1).將頂針位置加膠0.?05~0.20mm即可改善此影響，作用是讓膠跑到頂針的地方時(shí)產(chǎn)生亂流減少塑膠分子鏈的拉升受力，相應(yīng)的也就減少了該部位在塑膠冷卻后的應(yīng)力集中現(xiàn)象

2).另外還有種方式是在頂針表面做咬花或皮紋處理，此方式對(duì)于鏡面產(chǎn)品的應(yīng)力痕有一定的改善效果，原理同上。

3).用鈹銅做鑲件將頂針（或斜頂）裝在鈹銅鑲件里面，成型時(shí)快速傳遞熱量，可以減輕應(yīng)力痕---此方式使用的很少對(duì)于頂針印力（?。┖鄣慕鉀Q不會(huì)有太多效果。

2).有時(shí)當(dāng)注射速度較高時(shí)，即使模溫低一些，也可減低應(yīng)力的產(chǎn)生。

3).調(diào)整冷卻水路，保證模具各部位溫度的一致性即可。頂針排氣所引起的頂針（?。┖郏?/span>

1).通常來將，一副好的模具要看它的排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的如何；模具排氣順暢時(shí)塑膠充填就會(huì)很順暢，相應(yīng)你的成型參數(shù)就容易控制的多。

2).頂針除了頂出產(chǎn)品的功能以外，還要有幫助模具排出型腔內(nèi)氣體的作用。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，模具所需采取不同的頂針大小和材料，塑膠流到頂針附近時(shí)因排氣效果的差異而

產(chǎn)生不同的流動(dòng)效果，從而使產(chǎn)品表面產(chǎn)生頂針痕跡---此狀況較少確認(rèn)，有爭議的地方是：當(dāng)頂針有排氣功能時(shí)，它的間隙就會(huì)出來，相對(duì)于前面所說的，頂針與模具溫差而

產(chǎn)生頂針（?。┖劬陀行┟?，個(gè)人認(rèn)為頂針還是需要有排氣的功能為好。

3.機(jī)臺(tái)及參數(shù)選擇：

1).注塑機(jī)選用:?注射機(jī)選用不當(dāng)，也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。那種認(rèn)為大容量注射機(jī)注射小模具中的制品會(huì)減少內(nèi)應(yīng)力的說法不正確。有時(shí)會(huì)因?yàn)閴毫^高、噴嘴結(jié)構(gòu)不合適造成較大的內(nèi)應(yīng)力。

2).注塑成型工藝條件：注塑制品由于成型工藝特點(diǎn)不可避免的存在頂針（?。┖郏に嚄l件控制得當(dāng)就會(huì)使?fàn)顩r降低到最小程度；影響頂針（?。┖鄣挠心＞邷囟?、加工溫

度、注射速度、注射壓力、保壓壓力、注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間等。其中溫度、壓力、速?度，時(shí)間又是塑料成型工藝的主要因素。

3).加工溫度

4).注射壓力、速度和時(shí)間

5).保壓壓力和保壓時(shí)間：對(duì)于保壓來講，在產(chǎn)品膠量達(dá)到90%以上時(shí)開始使用此參數(shù)再去做調(diào)整。不可通過射出壓力等條件把產(chǎn)品完成打飽，或在產(chǎn)品膠量還很少時(shí)就開始切換使

用保壓。此兩種方式都是極為不妥的。保壓壓力，時(shí)間以及切換時(shí)間需要控制的很好，這對(duì)頂針（?。┖鄣漠a(chǎn)生有著很多關(guān)系。有時(shí)降低保壓壓力和縮短保壓時(shí)間有利于取向應(yīng)力的降低，

這時(shí)你會(huì)發(fā)行頂針（?。┖燮鋵?shí)改善了很多。

6).冷卻時(shí)間：冷卻時(shí)間不足。產(chǎn)品表面溫度還未達(dá)到其塑膠材料特性的最高頂出溫度時(shí)頂出產(chǎn)品，此時(shí)易產(chǎn)生頂凸或頂穿等頂出缺陷。

4：解決頂針印痕最佳方案----采用急冷急熱技術(shù)成型

1）急冷急熱注塑成型原理：

模具開模時(shí)首先向模具內(nèi)吹入高溫高壓蒸汽；使模具溫度迅速上升；模具成型表面瞬間達(dá)到高分子材料玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg點(diǎn)以上；然后射出塑膠熔體；

由于模具成型表面處于均勻的高溫狀態(tài)（稍高于Tg溫度）；塑膠熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)性好，可以無縫熔合；轉(zhuǎn)寫能力好；結(jié)晶度更高，并在充填過程中

維持高模溫；在保壓階段后期，通過特定冷卻方法快速降低模腔表面溫度到聚合物脫模溫度；然后開模取件；這樣一個(gè)光潔；亮麗的產(chǎn)品就產(chǎn)生了。

這種冷熱交替的成型方式；可以精準(zhǔn)控制模具理想溫度。（射膠模具可以高溫；產(chǎn)品凝固模具低溫）；這種方式模具溫度均勻；冷卻效果良好；只需

很低的射出壓力即可成型；減少了殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，同時(shí)良好的冷卻效果也可完全釋放殘余應(yīng)力；所以產(chǎn)品平整度好；不翹曲，不變形，沒有應(yīng)力痕，

產(chǎn)品高光靚麗；可以直接用于裝配。

2）急冷急熱成型的優(yōu)勢(shì)作用：

A:在注塑時(shí)可以使模具形成很高的模溫，塑膠熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)性好，所以注塑壓力?。唤档土藨?yīng)力的產(chǎn)生。

B:急冷急熱模具的水路布置均勻；模具沒有局部溫差現(xiàn)象；可以降低了應(yīng)力的產(chǎn)生。

C: 產(chǎn)品需要凝固成型時(shí)；急冷急熱設(shè)備可以馬上給模具降溫；可以將殘余應(yīng)力消除，所以沒有頂針印痕

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