薄壁注塑件外观缺陷与解决研究

李宗磊 王佳喜

摘要：薄壁注塑件主要用于电气设备的外壳装饰，以此提高其美观程度，但是薄壁注塑件大多存在一定的外观缺陷，影响产品整体美观程度。基于此，本文首先对薄壁注塑件的缩水、熔接痕、气痕以及变形缺陷的形成原因进行概述，提出薄壁注塑件外观缺陷的解决措施，希望对薄壁注塑件的质量提高提供参考。

关键词：薄壁注塑件;外观缺陷;解决措施

前言：现阶段塑料加工中使用较广的方法便是注塑成型，而薄壁注塑件质量会受到材料性能、模具结构、环境因素以及工艺参数方面的影响。在实际生产阶段，由于成型工艺参数会直接对产品质量造成影响，出现不确定因素，因此通过优化工艺参数的方式来提高薄壁注塑件质量是非常重要的研究方向。

一、薄壁注塑件外观缺陷形成原因

（一）薄壁注塑件缩水缺陷

不管是高分子注塑还是金属铸造的方式，薄壁注塑件都存在一定的缩水缺陷。对于薄壁注塑件而言，缩水主要是发生在产品壁厚较厚的部位。薄壁注塑件的缩水缺陷若是较为严重则会导致产品表面出现较为明显的凹坑，不仅会对产品的外观美观程度产生影响，甚至若是缺陷位于产品中较为重要的装配位置，还会造成薄壁注塑件强度下降以及产品使用寿命减少的问题。若是缩水缺陷比较轻微，尽管不会在薄壁注塑件产品表面形成凹坑，但在产品壁厚较厚的位置海上会形成下凹的痕迹，若是产品对外观要求较高，则仍会降低产品性能。为了有效控制薄壁注塑件产品的缩水缺陷，合理进行产品结构设计是最为关键的操作。一般而言，家电外壳不同位置的壁厚应为均匀的，但在家电内部会存在一定结构特征（加强筋以及装配螺钉柱等），这些结构特征的参数和结构交接部位产品壁厚之间的关系是直接决定缩水缺陷严重程度的主要原因。

（二）薄壁注塑件熔接痕缺陷

薄壁注塑件若是帶有穿透孔位，则其便具有熔接痕这一特征，其出现的主要原因是在注塑阶段，模具中的若干股流料分流和汇合，由于汇合处流料温度下降无法完全融合，使得流料无法熔接为一体而产生的熔接线（融合印迹）。熔接痕缺陷对于有强度要求的产品而言是指明的缺陷。熔接痕缺陷会使得产品力学性能降低，并且熔接痕越明显，则产品力学性能越低。尽管现阶段模塑技术已经可以最大程度地将流料进行融合，使产品的薄壁注塑件强度达到要求，但是产品表面存在的熔接线依旧是企业无法有效解决的外观缺陷之一[1]。

（三）薄壁注塑件气痕缺陷

在薄壁注塑件注塑阶段，由于模具的局部区域出现胶口排气、排气不畅以及局位置压力和温度过高的问题，便可能导致产品这一部位的光滑程度和其他部位不同成为产品的气痕缺陷。产品的气痕缺陷多出现在进胶口附近。

二、薄壁注塑件外观缺陷的解决措施

（一）缩水缺陷的解决措施

薄壁注塑件中容易发生缩水缺陷的结构还有螺钉柱。因此，在确保模具结构允许且具有足够空间的前提下，可以通过侧抽芯薄壁结构的方式，之后在薄壁架构上设置螺钉柱，以此防止薄壁注塑件缩水缺陷的发生。

此外，薄壁注塑件产品并不是全部符合上述设计，若是产品设计阶段由于结构限制无法彻底避免出现缩水缺陷时，便需要选择合适的进浇方式，将注塑压力和保压时间进行控制，进而控制缩水程度，消除严重缩水缺陷。并且，合理对产品整体结构进行设计，使产品内部结构可以尽量达到薄壁注塑件的结构设计要求，才能对薄壁注塑件的缩水缺陷进行有效地解决。

（二）熔接痕缺陷的解决措施

薄壁注塑件的熔接痕缺陷可以通过以下四种方式进行解决，第一种方法，通过利用模温机将模具的温度维持在恒定状态，进而降低流料前部温度，消除薄壁注塑件的熔接痕缺陷。这种方法较为简单且应用效果较好，但是由于需要长时间将模具维持在较高的温度，特别是模具温度超过90摄氏度时，会导致模具使用寿命减少，所以，通常对模具使用模温机加热的最高温度不能超过80摄氏度。第二种方法，设置合理的浇口位置，确保流料的分流次数最少，进而来减少薄壁注塑件的熔接痕数量，并且可以通过调整参数的方式，使熔接痕出现在薄壁注塑件产品不明显的部位，降低熔接痕对产品外观产生的影响。第三种方法，采取型腔局部加热技术，即在开模时准确计算流料的会和位置，并在对应位置设置加热设备，以此消除产品熔接痕缺陷。这种方法不需要进行全部型腔加热，同时可以在局部位置安装耐高温镶块，进而提高模具的使用寿命，控制模具成本。第四种方法，采取顺序阀热流道注塑技术，即根据模具的结构对浇口位置以及进浇顺序进行设计，最大程度地避免熔接痕缺陷。这种方法是现阶段避免熔接痕缺陷较为有效的技术，但是由于热流道需要潜伏式浇口，也就是在平面中间进行设置，所以在面积较大的薄壁注塑件中，容易在产品表面形成以浇口为中心的圆饼形状的凹凸形变。此外，由于热流道的成本高于普通模具，因此这种方法更多是应用在精密模具中。

（三）气痕缺陷的解决措施

对薄壁注塑件产品进进胶口附近的气痕缺陷，可以通过对注射速度、进胶口开度、原材料温度以及排气位置进行调整的方法进行消除。而对于排气不畅导致的气痕缺陷，除了可以通过改善排气通道对气痕缺陷进行调整外，还应在产品的前期设计中，对产品的结构进行合理设计，即在产品外观允许下，尽量避免出现锐角拐角的特征，以此改善排气顺畅程度，避免气痕缺陷产生[2]。

结束语：综上所述，薄壁注塑件的外观缺陷可能会出现在同一产品上，而这类综合性的外观缺陷产生的原因存在一定联系，所以无法进行单独处理。因此，需要对薄壁注塑件的缺陷问题产生原因进行综合分析，通过对设备产生进行调整的方法来解决薄壁注塑件的缺陷问题，最大程度地降低缺陷问题对产品外观产生的影响。

参考文献：

[1]刘锋，庞建军，陈宇轩，丁明明.基于Taguchi与BPNN–PSO的薄壁注塑件翘曲变形优化[J].工程塑料应用，2021，49（02）：74-79.

[2]曹艳丽，范希营，郭永环，李春晓.采用RFR-GA算法的薄壁注塑件质量多目标优化[J].塑料工业，2021，49（01）：65-70+101.