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注塑成形的五要素(二)
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二．开裂，裂纹，微裂和发白
有的成型制件并没有局部破碎，只是表面产生微细的开裂，根据其程度和外观上的差别，把较严重的叫开裂或裂缝，较轻微的叫做微裂或龟裂，龟裂同裂纹看起来很像，但本质上是差异的两种意思，即龟裂不是象空隙样的缺陷，因加上的应力在平行方向排列的高分子自身，因而如对其加热，就能返回没有龟裂的状态，用这种方法就能够区分出龟裂和裂纹。其中微裂不仅在成型后产生；放置后或与溶剂蒸气等接触时也会发生。而ABS和耐冲击聚苯乙烯根本不产生这种现象，却以顶杆推顶部位发白的形式表现出来，采用热风加温则可消除这种发白现象。产生上述现象的原因有下两几点。白化指应力白色化，从图上应力屈服曲线同裂纹白色化的过程知见，的确要化费能量。白色化后只要加少许的能量就会发生裂纹。
应力龟裂我们考虑可能是由于溶剂，油，药品的作用使制品的结合力降低而产生。1．脱模不畅
成型时模具的拔模斜度不足，成为倒拔模斜度，或模具型腔凸模粗糙抛光极差，因此制件脱模困难，使推出力过大，产生应力，往拄造成制件破损或发白。由于主浇道抛光不好使制件粘在静模，或者动模上，有侧壁凸凹并采用硬性脱模时，更容易产生这种现象。总之发生这种缺陷时，首先应注意模具的抛光，并在增大拔模斜度的同时在成型制件开裂处附近增设顶杆，使制件不弯曲，合理地脱模。对于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)成型制件，因塑料本身较脆，表面要求有光泽，大多采用镀铬模具成型。然而电镀具有平面不易镀覆的性质，却易放覆到转角处；因而成为倒拔模斜度，所以必须予以特别注意。另外，因聚碳酸脂(PC)，PVC等材料容易粘在模具的镀铬层上，特别在角落上成为倒锥体，所以要给以注意。聚碳酸脂(PC)容易在模具镶块处产生裂纹，象这样的情况最好在材料里加进增强玻璃纤维为好。有残余应力的制品因溶剂，油，药品的付着，会产生裂纹(以下讲的应力龟裂)，微量的油付上后会产生很多的裂纹效应。脱模斜度要足够，脱模销要分布平衡，制品上不要设计有锐角，还有要尽量避免制品的厚度差异。只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因。
2．过填充
由于过分担心成型缩孔，结果注入模腔的熔料过多，使成型制件内部产生极大的应变。这时收缩变得很小，不但容易开裂，并且放置一段时间后内部应变更容易造成微裂。要消除过填充的开裂可提高熔料温度，降低注射压力，提高模具温度，但只要保证熔料易于注入模腔即可。根据成型制件外观等有关原因，必须以过填充的方式成型时，为使制件不发生微裂，成型后应进行后处理(如热处理)，这对消除内部应变是有效的。
3．冷却不充分
在未完全硬化时就将制件顶出，有时顶针周围开裂或发白。通过充分冷却或改变模具本身的冷却方式，等完全硬化后方可顶出。也可以降低模具温度，延长冷却时间。然而，有的模具的局部冷却不充分，在通常成型条件下还有时不能防止变形。这种情况应考虑变更冷却水的路径，冷却水道的位置或追加冷却梢孔，尤其应考虑不用水冷，采用空气冷却等方式。
4．嵌件周围开裂置入嵌件成型时由于塑料的收缩，应力显著地集中在嵌件周围。这个力虽然能牢固地保持住嵌件，但是应力过大时嵌件周围塑料往往开裂。在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。要减少嵌件周围的开裂，有效的是预热嵌件或尽量缩小收缩差，进行塑化处理效果更明显(即金属镶块预先加热，则可以缓和成型时的残余应力，同样的原理，用成型后的退火代替镶块加热也是一种方法)。
三．毛刺，溢料，彼峰
多发生在分合面上，即动模与静模之间，滑块的滑配部位，镶件的缝隙，顶杆孔隙等处流入熔料，在制件上形成多余的飞边毛刺，这样的飞边毛刺，在成型时起杠杆作用，会使飞边毛刺进一步增大，从而造成模具局部的凹陷，使成型时飞边毛刺进一增大的恶性循环。所以，如果一开始发现产生了飞边毛刺，就必须尽早修整模具。毛刺的产生有下面几种原因。
1.锁模力不足与成型制件的投影面积相比，如果锁模力较小，由于注射压力的作用使动，静模之间将出现缝隙，这样势必就会出现飞边毛刺。特别是把侧浇口置于制件中央附近的孔上时，因为 这种成型浇口需要较大的注射压力，所以极易出现毛刺。降低注射压力或者提高锁模力都可消除这种缺陷，若根据具体情况改用流动性好的塑料采用低压成型，有时也是很有成效的。
2．模具局部配合不严密首先讨论动，静模合模不严的问题，尽管棋具本身合模严密，当采用肘杆式锁模机构的注射机成型时，往往因模具平行度不佳或者锁模装置调整的不良，产生诸如左右两边锁模不均衡的现象，即左右两侧只有—边被锁紧，另—边不密贴，此时必须调整拉杆(二根或四根拉扦)使之均衡，其次，也有因模具本身研配不佳造成密贴不严。特别是制件中心有成型孔时，由于这部分的支承作用，当锁模力不充足时也容易出现毛刺。另外是滑动型芯，因滑动型芯是动作机构，往往产生毛刺，所以滑动型芯的配合很重要。尤其是对左右分型的哈夫模，其侧面的投影面积也受成型压力作用，如果设计不能完全承受这个压力也常会出现毛刺。 关于镶件缝隙和顶杆孔隙，不仅会产生毛刺恶性循环增大的现象，而且还会增大顶出阻力。
3．模具翘曲引起如果模具钢度不足，受注射压力作用将产生翘曲，这时若中心附近有孔，孔的周边就会产生毛刺；还有利用中心孔开侧浇口时，孔和浇道周边也会产生毛刺。这种原因产生的毛刺，是由模具制作不良造成的，所以较难修理。采取补强模具，可使毛刺减小。
4．塑料流动性过好
塑料流动性过好，在理论上并不是产生毛刺的原因。可是，当塑料流动性过好时，那怕是微细的缝隙塑料也能钻进去，所以极易出现毛刺。要消除这种毛刺，可降低熔料温度或注射压力，也可降低模具温度或注射速度，
5．注入熔料过多这也不是产生毛刺的直接原因。为了防止缩孔而注入过多熔料的作法是错误的，应采取增加注射时间或保压时间来成型(参照缩孔)。
6．模具表面有异物
模具合模面上有异物，必然会产生毛刺。解决这个问题，显然应清扫于净模具表面，使合模面密贴即可。7．根据不同材料确定不同排气槽的尺寸，因为排气槽过大，导致飞边的产生。
四，翘曲，弯曲和扭曲
注射成型时塑料的成型收缩率随流动方向的不同而不同，就是说流动方向的收缩率远比垂直方向大(收缩率各向异性)，有时收缩率在方向上的差值达1%以上；成型收缩率还受成型制件壁厚和温度的影响，由于收缩率的不同，致使制件产生变形。注射成型是把粘流态的高聚物挤压到模腔中成型的一种方法，所以不可避免在成型制件内部残留有内部应力，此应力也将引起制件的变形。此外还有一些原因也往往引起变形。如制件未完全硬化就顶出的变形；还有顶杆推力造成的变形。由于上述原因，将成型制件从模腔顶出后，就达不到内部应变最小的理想形状，而出现翘曲，弯曲和扭曲等现象。可采用辅助工具来矫正冷却变形。即把从模腔内顶出的且内部尚柔软的成型制件放在辅助工具中，随着辅助工具一起冷却，从原始状态限定变形。根据冷却方式来确定冷却时间，一般需冷却10min以上，能稍微防止变形，但不能抱有太大的期望。避免制品厚度的差异，在制品厚度大的地方设置浇口(1-1)，因直线容易引起翘曲，做成大的R曲线(图A)，制品可逆弯曲的模具(图B)，增加顶出杆个数，增加脱模斜度。
在薄形的箱子成型中，因成型温度引起的弯曲，这常见于单单是热膨胀。(图C)
引起制件翘曲，弯曲和扭曲的具体原因及防止办法如下。
1．冷却不充分或不均匀
在未完全冷却时顶出，顶杆的顶推力往往使成型制件变形，所以未充分冷却就勉强脱模会产生变形。对策是在模腔内充分冷却，等完全硬化后方可顶出。也可以降低模具温度，延长冷却时间。然而，有的模具的局部冷却不充分，在通常成型条件下还有时不能防止变形。这种情况应考虑变更冷却水的路径，冷却水道的位置或追加冷却梢孔，尤其应考虑不用水冷，采用空气冷却等方式。
2．顶杆造成
有的制件的脱模性不良，采用顶杆强行脱模而造成变形。对不易变形的塑料制件，这时不是产生变形而是产生裂纹。对于ABS和聚苯乙烯制件，这种变形是以被推项部位的发白表现出来(参照开裂，裂纹，微裂和发白)。其消除方法是改善模具的抛光，使其易于脱模，有时使用脱模剂也可改善脱模。最根本的改进方法是研磨型芯，减小脱模阻力，或增大拔模斜度，在不易顶出部位增设顶杆等，而变更顶出方式则更重要。
3．由成型应变引起成型应变造成的变形主要是由成型收缩在方向上的差异，壁厚的变化所产生的。因此，提高模具温度，提高熔料温度，降低注射压力，改善浇注系统的流动条件等均可减小收缩率在方向上的差值。可是，只变更成型条件大多难以矫正过来，这时就需改变浇口的位置和数目例如成型长杆件时要从一端注入等。有时必需改变冷却水道的配置；较长薄片类制件更容易变形，有时需变更制件的局部设计在其上翘一侧的背面设置加强筋等。利用辅助工具冷却来矫正这种变形大多是有效的。不能矫正时，就必须修正模具的设计了。其中，最重要的是应注意使制品壁厚一致。在不得已的情况下，只好通过测量制品的变形，按相反的方向修正模具，加以校正。
4．结晶性塑料
缩率较大的树脂，一般是结晶性树脂(如聚甲醛，尼龙，聚丙烯，聚乙烯及PET树脂等)比非结晶性树脂(如PMMA树脂，聚乙烯，聚苯乙烯，ABS树脂及AS树脂等)的变形大，另外，由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性，变形也大。由于融点温度范围狭窄多数产生变形，并且往往是难以修正的。结晶性塑料的结晶度随冷却速度的不同而变化，即急剧冷却结晶度降低，成型收缩率减小，而缓慢冷却结晶度升高，成型收缩率增大。结晶性塑料变形的特殊矫正法就是利用这—性质。实际上使用的矫正法是使动，静模有一定的温差。就是采取使翘曲的另一面产生应变的温度，即可矫正变形。有时这个温差高达20℃以上，但必须十分均匀地分布。必须指出，在设计结晶性塑料成型制件及模具时，如不预先采取特别的防止变形的手段，制件会因变形而无法使用，仅使成型条件达到上述各项要求，大多数情况仍然不能矫正变形。
5．娇正制品翘曲的方法
从模具中取出的制品如果要矫正，简单的办法就把要矫正的制品放在矫正的工具上，在翘曲的地方加上重物，但必须明确决定重物的重量同所放的位置。或把翘曲的制品放在矫直器上，一同放入制品热变形温度附近的热水中，简单地用手矫直。但要注意热水的温度不能太高，否则会使制品的变形更加历害。
翘曲矫正后不可在制品上留有斑痕。