注塑缺陷图文详解 | 翘曲 Warpage

鲁智深

翘曲(Warpage)的定义:制品顶出后不规则的尺寸变化

一、制品
1.制品厚、薄差异太大
薄的地方先冷，厚的地方后冷。厚薄差异大时，体积收缩率差异(Volumetric Shrinkage Difference)大，残余应力大。当残余应力克服了零件的强度，就会产生翘曲。Shrinkage Fixture或许可以治标，但不能治本，因为Fixture无法消除残余应力。当制品移至高温或其他恶劣环境下，残余应力会释放出来，翘曲还是有可能产生。治本之计是作好制品设计，使得制品厚度均一，冷却时体积收缩率差异小，残余应力小，翘曲自然小。

二、模具
1. 动静模温差大，因冷却产生的残余应力对壁厚的中心面不对称，弯曲力矩(Bending Moment)大，容易翘曲。更改冷却设计，减少动、静模温差，可以减少翘曲。

2. 模温太低
模温太低，残余剪切应力大，又没有足够的时间将残余应力释放(Stress Release)，容易翘曲，甚至开裂。提高模温，可以减少开裂。模温可从材料厂商的建议值开始设定。每次调整的增量可为6 ℃，射胶10次，成型情况稳定后，根据结果，决定是否进一步调整。

3. 浇口(Gate) 的数目或位置不当
无论浇口的数目或位置不当，都会使得流长(Flow Length)太长，流阻太大、相应的射压也须提高，塑胶分子被拉伸(Stretch)、压挤(Squeeze)，机械应力(Mechanical Stresses)强行加入，残余应力大，容易翘曲。浇口附近压力高，塑胶体积收缩率小，最后充填(Last Fill)处压力低，塑胶体积收缩率大，流长太长时，上下游塑胶体积收缩率差异大，残余应力大，容易翘曲。

参考材料厂商的建议，采用适当的流长对厚度比(Flow Length to Thickness Ratio)。浇口位置的决定，要遵循充填均衡的原则；即各融胶波前到达型腔末端和形成熔合线的时间基本一致。充填应先厚后薄、先平后弯。

进浇应让融胶遭遇立即的阻挡以避免喷流(Jetting)。这样可以降低残余应力，减少翘曲。

4. 浇道(Sprue)、流道(Runner)或/和浇口(Gate)位置不当或/和太小或/和太长 浇道、流道或/和浇口位置不当时，融合线会在强度敏感处产生，融合线本来就弱，应力又大，裂纹往往从融合线开始。浇道、流道或/和浇口太小或/和太长，流阻提高，射压也须相应提高，塑胶分子被拉伸(Stretch)、压挤(Squeeze)，机械应力(Mechanical Stresses)强行加入，残余应力大，容易翘曲，甚至开裂。

5. 顶出不均
顶出时制品尚热，顶出不直、不均、不一致，制品容易翘曲。检查顶出系统，并作必要的调整。适度润滑所有运动零件。大模具的顶出板(Ejector Plate)必须采用引导榇套(Guide Bushing)，以免模板中央因自重下垂。

三、射出成型机
1. 保压压力或保压时间不当
保压压力太高，不仅因补充料流动(Compensation Flow) 而冷凝入(Frozen-In)塑胶的残余剪切应力(Shear Stress) 高，而且塑胶的压应力(Compressive Stress)也高，容易翘曲。

保压压力太低，浇口附近发生回流(Back-Flow)，不仅产生因流动而冷凝入塑胶的残余剪切应力，而且由于制品中央体积收缩率大(低压故)，外围体积收缩率小，因内外体积收缩率差异(Volumetric Shrinkage Difference)大而产生的残余张、压应力(Tensile and Compressive Stress) 大，容易翘曲。螺杆推到底后，螺杆至少停留原处2秒，以保持缓充(Cushion)。

保压时间太短，螺杆松退时浇口附近发生回流，残余应力大，容易翘曲。保压压力要适中，保压时间要延长到浇口凝固(Gate Freeze)为止。