注塑成型中的烧焦痕:成因分析与预防对策

2025-06-19 09:55:09


在塑料注塑成型的生产过程中,烧焦痕(Burn Marks)是一种常见却常被忽视的外观缺陷,这些出现在产品表面的黑色或深褐色斑点、条纹,虽然体积微小,却可能严重影响产品的外观质感与结构性能,进而导致客户退货与报废损失。烧焦痕的形成原因错综复杂,涉及模具设计、设备状态、成型参数设定及原料管理等多个方面,唯有通过系统化分析与优化,才能有效预防与消除此类缺陷。 

 

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什么是烧焦痕?

 

形成原因

烧焦痕主要来源于模腔内气体滞留和熔胶过热,当熔融塑料以高速注入模具时,若模具内部残留的空气无法顺利排出,会被高压熔胶强行压缩,导致局部温度瞬间升高至300°C以上。此时空气可能发生燃烧反应,或熔胶因热裂解、碳化而形成明显的焦痕。

 

常见出现位置

烧焦痕常见于以下区域:

  • 模腔填充末端
  • 模具排气不良的死角
  • 螺丝柱、肋条等封闭结构
  • 熔胶流动汇聚的熔接线位置

 

外观与结构影响

  • 表面出现黑色或深棕色条纹、斑点
  • 质感粗糙、颜色变化、光泽度下降
  • 严重时可能导致结构脆化,降低产品寿命

 

 

导致烧焦痕的关键因素及对策

 

注塑设备与成型参数设定

1. 注射速度过快

  • 成因:熔胶高速射入造成空气剧烈压缩与升温
  • 对策:采用多段注射,末段降低注射速度与压力

2. 熔胶温度过高

  • 成因:料筒温度、背压或螺杆转速设置过高,导致材料热分解
  • 对策:适当降低料筒温度、背压与螺杆转速,控制熔胶热稳定性

3. 设备内部碳化残留

  • 成因:螺杆或料筒内残留塑料未清理,高温碳化后混入制品
  • 对策:定期清洗螺杆与料筒,并检查加热圈与热电偶是否正常运作

 

模具排气设计与结构问题

1. 排气设计不良

  • 成因:缺乏有效排气槽或排气顶针不足
  • 对策:增设排气通道,优化分模线与开模方向的排气路径

2. 模具结构封闭

  • 成因:螺丝柱、肋条等封闭区域空气难以逸出
  • 对策:重新设计封闭区域结构,增设气体逸出通道

3. 流道与浇口尺寸过小

  • 成因:熔胶流速下降,气体滞留形成焦痕
  • 对策:放大流道与浇口截面积,必要时导入热流道系统以提升流动效率

 

原料管理与添加剂选择

1. 原料含水率过高

  • 成因:如PA、PET等吸湿性材料未充分干燥
  • 对策:根据材料特性设定干燥温度与时间,确保含水率符合标准

2. 添加剂热稳定性差

  • 成因:部分色母或助剂在高温下易分解碳化,形成杂质
  • 对策:选用适用于注塑成型的高耐热性色母与助剂

 

塑胶原料

 

 

烧焦痕排查要点

检查项目判断依据建议处理方式
注射速度与压力填充过快,焦痕靠近模腔末端 采用多段注射,逐步降低注射速度与压力
模具排气状况焦痕集中于封闭区域或结构死角增设排气槽或排气顶针,改善模具通气路径
料筒温度与熔胶状态熔胶颜色偏暗,流动性差调低加热区温度,调整螺杆转速与背压
原料干燥程度使用吸湿性塑料但未干燥或干燥不足设定合适干燥温度与时间,避免水分汽化
流道与浇口设计末端填充缓慢,流动受限增大流道或浇口截面,优化熔胶流动效率

 

 

预防烧焦痕的三大核心策略

 

1. 引入模流分析技术

在模具開發階段透過模流分析預測氣體滯留與流動行為,提前優化排氣與流道設計,降低缺陷風險。

 

2. 建立标准化成型参数数据库

建立各類原料的最佳射出參數庫(含射出溫度、壓力、背壓等),以利跨批次穩定複製成型條件,提升良率。

 

3. 强化设备保养与原料管理制度

包含機台定期保養、原料品質驗收及添加劑規格控管,從源頭控管缺陷發生機率。

 

 

结语:细节决定品质,品质铸就信任

烧焦痕不仅是表面缺陷,更是注塑系统整体协同失衡的警讯,唯有从系统角度全面审视成型流程,从模具设计、成型条件、原料管理到设备维护,每一个细节都可能成为提升质量的关键突破口。

 

 

撰稿者 Han