注塑加工塑料产品强度不足、硬度不够的解决方案

一、问题概述
注塑塑料产品强度不足、硬度不够或出现开裂,是塑料制品的致命缺陷,需完全杜绝。此类问题不仅会导致产品局部破损,还会严重影响整体使用效果,且开裂现象常伴随产品变色,主要体现在以下场景:
- 产品注射成型后直接开裂;
- 弯曲测试过程中出现开裂;
- 产品装配环节发生开裂;
- 在极端使用环境下出现开裂。
二、核心原因分析
(一)产品设计因素
- 产品结构存在尖角,易造成应力集中;
- 产品壁厚不均匀,或整体厚度过薄、掏空区域过多,导致强度先天不足。
(二)原材料因素
- 原料中混入杂质、不适当溶剂或再生料,影响材质本身性能;
- 塑料受潮后加热,会与水汽发生催化裂化反应,降低材料强度;
- 塑料在料筒内加热停留时间过长,引发降解;
- 塑料本身性能不足,固有强度、硬度未达到产品使用要求。
(三)塑料模具因素
- 浇口尺寸过小,熔体流动受阻,填充不充分;
- 主流道、分流道尺寸过小或配置不合理,影响熔体分布;
- 模具结构设计不良,导致注塑周期反常,冷却不均匀;
- 顶出设计不合理,顶针位置、大小不当,脱模时易对产品造成损伤。
(四)注塑工艺因素
- 料筒、喷嘴温度设定不当(过高易导致材料降解,过低则熔体融合不良);
- 熔融压力、注射速度、螺杆背压及转速设定不合理,产生过多剪切热,造成塑料降解;
- 模具温度控制不当:温度太高导致脱模困难,温度太低则塑料过早冷却,熔接缝融合不良,易引发开裂。
(五)注塑机因素
- 料筒内存在障碍物,加剧塑料降解;
- 注塑机塑化量与产品需求不匹配,导致塑料塑化不充分或停留时间过长;
- 顶出装置倾斜、不平衡,或顶出杆磨损,脱模时对产品产生不均衡作用力;
- 设备缺乏定期保养,关键部件老化或故障影响加工精度。
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注塑加工
注塑加工塑料产品强度不足、硬度不够的解决方案
三、针对性解决方案
(一)产品设计优化
- 更改产品结构,将尖角改为圆角或倒角,实现光滑过渡,避免应力集中;
- 调整产品壁厚,保证整体壁厚均匀性,避免过度掏空,确保产品基础强度。
(二)原材料管控
- 严格把控原料质量,避免混入杂质、再生料或不兼容溶剂,保持材料洁净;
- 针对吸潮塑料,按要求充分烘烤,保证烘烤时间与温度达标,去除水汽;
- 合理规划生产节奏,降低材料在料筒内的停留时间,减少降解风险;
- 根据产品使用需求,选用高强度、高硬度的专用塑料原料。
(三)塑料模具改进
- 增大浇口尺寸,优化熔体填充路径,确保熔体顺畅流动;
- 扩大主流道、分流道尺寸,提升熔体输送效率与分布均匀性;
- 优化模具冷却系统,保证模腔内冷却均匀,稳定注塑周期;
- 根据产品结构调整顶针位置、数量及大小,确保脱模时受力均匀,避免损伤产品。
(四)注塑工艺调整
- 合理设定料筒和喷嘴温度,避免温度过高导致材料降解,或温度过低影响熔体融合;
- 适当降低背压、螺杆转速及注射速度,减少剪切热产生,防止塑料降解;
- 若因熔接线强度不足导致产品发脆、开裂,可通过提高熔体温度、加大注射压力的方式,增强熔接线强度。
(五)注塑机维护与选型
- 定期对注塑机进行全面保养,清理料筒内障碍物,检查并更换老化、磨损的部件;
- 根据产品规格、原料特性,选择塑化量、注射压力等参数匹配的注塑机;
- 定期保养顶出机构,确保顶出装置运行平稳、受力平衡,及时更换易损件。