模具设计与维护、工艺参数调整、材料选择与处理、设备检查与维护

注塑制品烧焦是注塑过程中常见且棘手的问题。它不仅影响产品的外观质量，而且可能降低产品的性能和使用寿命。详细阐述了模具设计与维护、工艺参数调整、材料选择与处理、设备检查与维护四个关键方面，并提供实际案例、烧焦原因及解决方案。

一、模具设计与维护

(1)排气系统设计合理

原因：在注射过程中，如果模具型腔内的空气和塑料熔体分解产生的气体不能及时排出，就会被压缩在型腔内。随着注塑压力的不断升高，这些气体的温度会急剧上升。当达到塑料的热分解温度时，会导致塑料局部过热烧焦。例如，在生产结构复杂的电子设备外壳时，由于模具内部一些狭窄的角落和筋位置排气不良，这些位置容易出现烧焦痕迹。当一个手机品牌生产新的手机外壳时，模具排气槽的设计宽度只有 0.5mm，远小于正常 1.5 - 2mm 标准导致手机外壳边缘烧焦频繁。

解决方案：根据产品的形状、尺寸和塑料材料的特点，重新评估和设计排气系统，合理确定排气罐的深度、宽度和位置。一般来说，排气罐的深度可以控制在 0.02 - 0.05毫米宽，0.05毫米宽 1.5 - 3mm 之间。对于容易烧焦的部位，排气孔的数量可以增加，直径可以增加到烧焦位置附近 2 - 3mm 的排气孔。同时，透气钢等新材料也可以用来提高排气效果。

(二)定期清洗模具

原因：长期使用模具时，表面会积聚大量的油污、杂质和脱模剂残留物。这些物质会阻碍塑料熔体在型腔内的正常流动，使塑料在流动过程中产生额外的剪切热。与此同时，它们还会影响模具的传热效率，导致局部温度过高，从而导致塑料烧焦。例如，在生产汽车内饰时，由于模具长时间没有清洗，表面附着了大量的脱模剂和油污，生产的内饰表面出现了许多烧焦点。

解决方案：制定严格的模具清洗计划，定期全面清洗模具。使用特殊的模具清洗剂和超声波清洗设备，彻底清除模具表面的油污、杂质和脱模剂残留物。清洗后，用干净的布擦干模具，并在模具表面涂抹适量的防锈剂，以防止模具生锈。此外，在每次注塑生产前，还应对模具进行简单的清洁和检查，以确保模具表面干净整洁。

二、工艺参数调整

(一)控制注射速度

原因：注射速度过快是注塑产品烧焦的常见原因之一。当注射速度过快时，塑料熔体在型腔内的流动速度会急剧增加，导致剪切速率高。这种高剪切速率会加剧塑料分子之间的摩擦，产生大量的剪切热。如果散发这些热量太晚，会导致塑料局部温度过高，导致烧焦。例如，在生产薄壁塑料杯时，将注射速度设置为 100mm/s，远高于正常 50 - 60mm/s，杯子的边缘会烧焦发黄。

解决方案：根据产品的结构和塑料材料的特点，合理调整注射速度。对于薄壁产品，注射速度可以适当提高，但注意避免过快。一般来说，注射速度可以控制在 60 - 80mm/s 之间；对于厚壁产品，应采用较慢的注射速度，以确保塑料填充腔均匀，减少热积累，注射速度可控制在 30 - 50mm/s 之间。在调整注射速度时，应逐步进行，观察产品的形成，直到找到最佳注射速度。

(2)优化压力和时间

原因：过高的压力压力或过长的压力时间会使塑料在型腔内承受过大的压力，加剧分子间摩擦，产生过多的热量，导致烧焦。例如，在生产塑料齿轮时，压力压力为 120MPa，保压时间为 15s远高于正常的压力保护参数，导致齿轮根部烧焦。此外，压力保护压力和时间不合理也会导致产品的缩痕和变形。

解决方案：通过试验和调整，找到合适的压力和时间。一般来说，保压压力应根据产品壁厚和尺寸精度的要求进行调整，注射压力可以调整 30% - 60% 之间选取。保压时间应根据产品的冷却速度和尺寸稳定性要求进行调整，一般在 5 - 10s 之间。在调整保压参数时，先调整保压压力，再调整保压时间，逐步优化，直至产品质量达到要求。

三、材料的选择和处理

(一)选择合适的塑料材料

原因：不同的塑料材料具有不同的热稳定性、流动性和加工性能。一些塑料材料在高温下容易分解烧焦，如普通聚丙烯（PP）当加工温度超过时，材料在高温下的热稳定性较差 230℃时，容易分解烧焦。由于玻璃纤维的存在，一些含有玻璃纤维的增强塑料会增加塑料熔体的流动阻力，使塑料在加工过程中更容易产生热量，从而增加烧焦的风险。例如，在生产电气外壳时，选择热稳定性差的普通电气外壳 PP 在注塑过程中，当料筒温度达到时 230℃时，产品烧焦，改性热稳定性更好 PP 可以避免材料。

解决方案：根据产品的使用要求、注塑工艺条件和成本预算，选择合适的塑料材料。对于热稳定性要求较高的产品，应选择热稳定性好的材料，如改性材料 PP、聚碳酸酯（PC）等待；对于需要增强强度的产品，可以选择含玻璃纤维的增强塑料，但要注意控制加工工艺参数，避免烧焦。同时，在选择材料时，还应考虑材料的流动性、收缩率等因素，以确保材料能够顺利注塑。

(二)塑料原料原料完全干燥

原因：塑料原料通常含有一定量的水，特别是一些吸湿性强的塑料，如聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）等。在注塑过程中，这些水会在高温下迅速变成水蒸气，产生大量气体。一方面，这些气体会影响塑料的流动性，使塑料在型腔内填充不均匀；另一方面，水蒸气在高压下会产生局部过热，导致塑料烧焦。例如，在生产中 PET 塑料瓶时，原材料 PET 颗粒含水量为 0.3%远高于允许，远高于允许 0.1%生产的塑料瓶表面有许多烧焦黑点。

解决方法：采用适当的干燥设备，充分干燥塑料原料。干燥温度和时间根据塑料材料的特性进行控制。一般来说，PA 材料的干燥温度可控制在 80 - 在120℃之间，干燥时间为 4 - 6 小时；PET 材料的干燥温度可控制在 120 - 在160℃之间，干燥时间为 6 - 8 小时。在干燥过程中，应定期检查原料的含水量，以确保其满足规定的要求。同时，要注意干燥设备的维护，保证干燥效果的稳定性。

四、设备检查维护

(一)检查加热系统

原因：注塑机的加热系统是保证塑料均匀塑化的关键部件。若加热圈损坏、温度传感器故障或加热控制器故障，则会导致料筒温度失控、局部过热或过冷。当局部温度过高时，塑料会提前在料筒内分解烧焦。例如，在生产塑料管时，料筒的加热圈损坏，导致该区域温度过低，而相邻区域温度过高，管道烧焦未熔合。此外，加热系统的故障还会影响塑料的塑化质量和成型周期，降低生产效率。

解决方案：定期检查加热系统的工作状态，每周至少检查一次加热圈是否损坏或短路，并每月校准温度传感器，以确保温度测量的准确性。同时，定期检查加热控制器的参数设置是否正确，并及时更新老化的加热元件和控制器。发现加热系统故障时，应立即停止维护，避免设备故障造成大量废物。

(二)清理螺杆和料筒

原因：螺杆和料筒是注塑机的核心部件，在长期使用过程中，其内壁会积累一些塑料积料和杂质。在长时间的高温作用下，这些积料会逐渐碳化，形成黑色焦料。当新的塑料熔体通过时，这些碳化物会混入其中，导致新材料烧焦。例如，在生产塑料玩具时，螺钉和料筒中有上次生产的残留积料，未清理干净，生产的玩具表面有黑色烧焦痕迹。此外，螺杆和料筒的磨损也会影响塑料的塑化效果和流动性，增加烧焦的风险。

解决方法:定期拆卸螺杆和料筒，用专用清洗工具和清洗剂彻底清除螺杆和料筒内壁的积料和杂质。清洗后，用抛光设备对螺杆和料筒内壁进行抛光，降低积料的可能性。同时，螺杆和料筒的磨损应定期检查，磨损严重时应及时更换或修复。每次更换塑料材料或颜色时，还应彻底清洁螺钉和料筒，以避免不同材料之间的相互污染。