在注塑成型生產中,不良品的產生是困擾企業質量控制和成本管理的常見問題。其中,模具作為成型過程的核心載體,其設計、制造、維護狀態直接決定了最終產品的質量。本文將系統分析因模具因素導致的塑膠產品成型不良的主要原因,并探討相應的預防與改進方向。
一、 模具設計缺陷
模具設計是源頭,設計不當會直接導致成型問題。
- 澆注系統設計不合理:澆口位置、數量、尺寸(如澆口太小)或流道布局不當,會導致充填不均、熔接痕明顯、困氣、縮水或噴射紋等問題。
- 冷卻系統設計不佳:水路排布不均勻、冷卻效率不足,會導致產品各部分冷卻速率不同,引起翹曲變形、尺寸不穩定或內部應力過大。
- 排氣系統設計不足:排氣槽位置不當、深度不夠或數量不足,使得型腔內空氣無法順利排出,造成產品燒焦、充填不足或表面氣痕。
- 脫模系統設計問題:頂針位置、數量或大小不合理,脫模斜度不足,會導致產品頂白、拉傷、變形甚至頂穿。
二、 模具制造與加工精度問題
模具的加工質量是實現設計意圖的保障。
- 型腔/型芯尺寸精度超差:直接導致產品尺寸不合格,與裝配件無法匹配。
- 表面光潔度不足:型腔表面粗糙,會導致產品脫模困難、表面光澤度差或出現劃痕。
- 零件配合間隙不當:如滑塊、斜頂等運動部件配合過緊或過松,會導致飛邊(毛刺)或磨損加劇,影響產品精度和模具壽命。
- 熱處理不當:模具鋼材熱處理工藝不到位,會導致模具硬度不足、耐磨性差,早期出現磨損、壓傷,影響產品表面質量。
三、 模具磨損、損傷與老化
在長期生產過程中,模具狀態會逐漸變化。
- 正常磨損:型腔表面、分型面、頂針等在反復合模、注射和頂出過程中逐漸磨損,導致產品出現飛邊、尺寸漸大、表面光澤下降。
- 意外損傷:操作不當、異物掉落或模具碰撞,造成型腔表面劃傷、磕碰,這些損傷會直接復制到產品表面。
- 銹蝕與保養不當:在潮濕環境或使用腐蝕性材料后未及時保養,模具鋼材生銹,影響產品外觀并加速模具損壞。
- 材料老化與疲勞:長期承受周期性熱應力與機械應力,模具可能產生微裂紋(龜裂),導致產品表面出現相應缺陷。
四、 模具維護與使用不當
“工欲善其事,必先利其器”,模具的日常維護至關重要。
- 清潔不到位:型腔內殘留的油污、脫模劑積碳或上次生產的料屑未清理干凈,會導致產品表面污染、污漬或強度下降。
- 潤滑不當:運動部件潤滑不足會導致動作不暢、磨損加劇;潤滑過量或油脂污染型腔,則會造成產品油污。
- 預熱不充分:生產前模具未達到工藝要求的溫度,會導致充填困難、應力增大、表面流紋等缺陷。
- 冷卻水路堵塞或泄漏:水垢、鐵銹堵塞水路影響冷卻效果;水路泄漏則可能直接導致產品缺陷并損壞模具。
結論與建議:
塑膠產品成型不良的模具原因錯綜復雜,貫穿于模具的設計、制造、使用與維護全生命周期。要系統性地減少此類問題,企業需建立閉環管理:在前期,加強與產品設計的協同,并選擇經驗豐富的模具供應商,確保設計合理與加工精密;在中期,制定科學嚴謹的試模與工藝調試流程,優化成型參數以匹配模具特性;在后期,則必須建立完善的模具維護保養制度,定期進行狀態檢查、清潔、防銹與必要的修復。唯有將模具作為核心資產進行精細化管理,才能從根本上穩定產品質量、提升生產效率并延長模具使用壽命。