PVC管件工藝基礎知識
PVC-U管件注塑成型的工藝流程：
從上面的工藝流程圖中可以看出，影響注塑成型工藝的因素很多，總結起來，主要有以下幾個方面：原材料、設備、模具、工藝等。
（1）、原材料
PVC樹脂：樹脂的聚合度對分子量的大小起決定作用，分子太大和太小對注塑都不利。SG-7型樹脂平均聚合度為750~850；SG-8型樹脂平均聚合度為650~750。這兩種樹脂都是比較適合于注塑。
穩定劑：純PVC樹脂若不添加穩定劑，在空氣中溫度高于150℃時就會產生降解而放出HCl氣體。常見的穩定劑有鉛鹽類和有機錫類以及稀土類等，相比而言是單體鉛鹽的熱穩定性較好。
潤滑劑：分內、外潤滑劑兩種。內潤滑過量會使產品變脆；外潤滑過量會使產品脫皮和出現分層。
填充劑：填充劑的加入可降低成本，減少收縮、增加制品的剛性和尺寸穩定性，一般所用的填充劑均為碳酸鈣。
改性劑：加工改性劑可改善加工性能，使制品表面光潔，一般所指的改性劑為ACR。
（2）、設備：注塑機
注塑機的作用：加熱塑料，使其達到熔化；對熔融的塑料施加壓力，使其射出并充滿模腔。
注塑機的組成：鎖模系統、注射系統、加熱冷卻系統、液壓系統、潤滑系統、電控系統、安全保護和監察系統。
抽入芯的程序規則：先抽后入、后抽先入。
儲料和冷卻是同時進行的。
手動：單獨只能完成一個動作指令。
用于：試產、調整、裝卸模、出異常、修理等。
半自動：只能完成半個循環動作指令。用于：產品脫模不良和特殊要求的模具。
全自動：能夠完成整個循環動作指令，產品頂出后可自動進入下一個動作。用于：產品脫模良好的模具生產。
二、生產中常見質量缺陷的原因分析及解決方案
在塑料制品的成型加工過程中，由于塑料原料品種繁多，模具型腔結構復雜，成型設備的控制運行狀態各異，加上成型物料的流變、力學性能的差異等，在塑料制品上回產生各種各樣的成型缺陷。注塑制品常見缺陷具體可以分為三大類：
A、外觀：凹痕、銀紋、變色、氣焦、雜質點、亂流痕、熔接痕、表面氣泡、分層、起皮、光澤不好等。
B、內在性能：偏（變）脆、應力集中、密度不均、烘箱性能不好、墜落性能不好等。
C、工藝問題：充填不足、分型面飛邊大、產品脫模不良、產品顏色不正常、冷料斑大、氣流黃等。
以下是針對注射成型中的常見缺陷，從塑料原料、成型工藝、設備（機器、模具）、制品設計等方面進行分析原因，并提出相應對策和改進措施。
1、凹痕：也叫縮痕，即產品表面下凹、邊緣平滑，容易出現在遠離澆口且制品壁厚、肋、凸臺及內嵌件處。主要原因是材料收縮沒有補償造成的。
解決辦法：
（1）、選用收縮率小的材料進行生產；
（2）、提高注塑壓力，增大后期保壓壓力，降低縮癟部分對應的注射速率，降低模具溫度、降低注射溫度；
（3）、改變模具澆口的位置，澆口變短、加大，流道變短、加寬，減小流動阻力；
（4）、把制品的筋、突出部分變細，并倒圓角。
2、銀紋：是指制品表面沿物料流動方向出現的銀白色的流線現象。產生的主要原因是，原料中有水分或原料分解。
解決辦法：
（1）、使原材料充分干燥；
（2）、選用熱穩定性好的原料、不讓料斗有水分；
（3）、降低注射溫度，減少熔體在料筒的滯留時間。
3、變色：是指在生產的過程中產品的局部出現了有異于白色的其他顏色的現象。包括黑點、黑紋、紅紋、藍紋等。
（1）、黑點、黑紋：是指在制品表面有黑點或黑條，在澆口附近沿著流動方向出現的黑色流線的現象。產生的原因是，樹脂的分解、添加劑的分解、料筒或螺桿表面有損傷引起物料的滯留。
解決辦法：
選用熱穩定性好、潤滑性好的材料；
降低注射溫度、減少物料在料筒內的停留時間；
清理注塑機的螺桿和料筒，使機器處于良好的狀態；
加大模具的澆口，內側倒圓角，縮短成型周期。
（2）、紅紋：是指產品表面出現了紅色斑紋的現象。產生的原因主要有以下三方面：
工藝方面：溫度設定過高、預塑壓力和流量過大、預塑背壓過高、注射的壓力和流量設定過高。
機器方面：噴嘴內存有焦料；料筒內、螺桿上粘料或有死角，造成積于其中的料分解，不斷被帶出；螺桿溫度過低，預塑時螺桿與塑料的摩擦過大；螺桿與料筒的間隙太小，預塑和擠出時摩擦太大。
配料方面：混料時冷鍋下料溫度過高，加上裝料的袋子不透氣，熱量不易散出，造成塑料部分分解；配方潤滑體系、穩定體系不平衡。
解決辦法：首先根據紅紋的形狀，判斷紅紋的形成原因。
①、如果紅紋分布在澆口附近，則主要是由于噴嘴溫度過高或者噴嘴中有焦料造成的。
②、如果紅紋分布在離澆口較遠的地方，則主要是由于料筒溫度太高或者料筒中有焦料造成的。
③、拉出一小段料，并對其進行觀察判斷，如果料頭的外表面有紅線，而且比較直，則噴嘴內可能有焦料；如果料把的截面中心發黃則可能是螺桿粘料或者螺桿溫度太低。
④、觀察料袋中原料，如果原料結塊現象嚴重，則可能原料冷混出料溫度太高，可考慮換料。
（3）、藍紋：在薄壁、成型流程較長的制品上比較容易產生藍紋現象。產生的主要原因是，原料塑化不良和注射壓力太高引起的。
解決辦法：①、適當提高溫度和預塑的壓力、流量，改善物料的塑化效果；
②、觀察藍紋出現的部位，估計是由那一段注射引起，然后對其壓力和流量進行調整。
4、氣焦：是指在流程的末端產生燒焦的現象。產生的原因是，型腔中的殘留氣體在高溫高壓下燃燒，并將產品表面燒焦。
解決辦法：
（1）、選用熱穩定性好的材料；
（2）、降低注射溫度、壓力；
（3）、降低最后一級的注射速率；
（4）、增設排氣槽。
5、雜質點：是指制品上出現了不同于PVC性質的東西。主要原因是原料中摻雜了雜質所致。
解決辦法：在情況比較嚴重時，可考慮換料。
6、亂流痕：是指在制品表面以澆口為中心出現不規則流線的現象。產生的原因是注入型腔的熔體與型腔壁時而接觸、時而脫離造成的不均勻冷卻所致，或者是由于流動過程中，熔體前鋒冷料被卷入形成流動波紋而致。
解決辦法：
（1）、選用流動性好的材料；
（2）、提高注射溫度和模具溫度；
（3）、適當降低亂流痕部分所對應的注射速率；
（4）、改變模具的澆口位置，加大冷料井。
7、熔接痕：是指分流熔體匯合處的細紋，它是由兩股相向和平行的熔體前沿相遇而形成的。產生原因有模具溫度低、物料塑化不良、注射速度太慢、模具排氣不良以及型腔中漏油或漏水。熔接痕是肯定存在的，只在明顯與不明顯之分。
改進措施：
（1）、選用流動性好的材料；
（2）、提高注射溫度和模具溫度；
（3）、提高熔接痕所對應部分的注射速率，提高注塑壓力；
（4）、停止使用脫模劑；
（5）、改變澆口的位置，加大澆口的尺寸，加大冷料井；
（6）、加開排氣槽，在熔接痕前部設護耳；
（7）、觀察模具是否有漏油、漏水現象，有則及時找機模工進行修理。
8、表面氣泡：
產生的原因有：
1、原料中含有水分；
2、預塑背壓太低；
3、模具排氣不良；
4、料溫太高或太低；
5、料筒前段余料太多；
6、注射速度太慢；
7、噴嘴內有焦料；
8、預塑速度太快；
9、原料、添加劑的分解；
10、塑化好的料在料筒內滯留的時間太長。
解決辦法：首先應觀察氣泡的分布位置及顏色。
1、如果氣泡成雨點狀，細而長，顏色較白、較亮，則通常由1、2、4、8、9點引起。如果是由料溫太低引起，通常還會產生較大的冷料斑。若作相應的調整后仍不見效，則考慮換料。
2、如果氣泡呈發散狀分布在澆口四周，且顏色發黃，則通常由4、5、6、7、8、9點引起。首先觀察噴嘴的出料，看其表面是否有焦料或黃線，如有則達防涎或用清洗料清洗把焦料拉出。多次拉料和清洗后仍不行，可考慮讓機修工對前料筒進行清理或對螺桿料筒進行清理。如沒有焦料，則針對其他幾點作相應調整。
3、氣泡分布在熔接線附近，且顏色發黃甚至有燒焦的現象，則通常由3、6點引起。解決時，首先降低三、四級的注射速度（同時應增加注射時間等，保證產品能打滿）。如果效果仍不理想，則可讓模具工增開排氣槽。
4、整個產品都有細小的氣泡，則通常由1、4、8、9、10點引起。進行有針對性的工藝調整仍無效果，則可考慮換料。
9、分層、起皮：這里所說的分層、起皮不同與烘箱性能的分層、起皮，是指產品在離開模具后就發現澆口或轉角處有起皮或分層的現象。產生原因：①、料筒溫度過低；②、原料塑化不良；③、注射速率過快；④、原料中摻雜其他原料，如PP、PE等；⑤、配方體系的外潤滑劑過量。
解決辦法：
（1）、澆口周圍起皮，通常是由①③④⑤點引起。升高料筒溫度，檢查原料的純潔性，若調整效果不理想則建議換用其他配方的原料。
（2）、分層：通常由①②③④點引起，加高料筒溫度調整塑化效果，減慢注射速度，檢查原料的純潔性。
10、表面無光澤、光澤不均：產生原因是①材料分解；②脫模劑使用過量；③模具型腔表面光澤度差；④模具溫度低。
解決辦法：①、選用熱穩定性好的材料；②、少用或不用脫模劑；③、提高模具溫度，降低注射溫度；④對模具進行進一步的拋光。
11、偏（變）脆：是指產品的韌性不夠或沖擊性能差，主要原因是材料發生了熱分解，使分子量降低，或者有熔接痕存在。
解決辦法：調整塑化的壓力和流量，適當降低加工溫度，使塑化的效果達到最佳，減少原料分解的比例。若熔接痕明顯則參照熔接痕的解決辦法。
12、應力集中：所謂應力是指由載荷、溫度、濕度等因素引起物體內部某點處截面內力的集度。容易產生應力集中的地方是產品的尖角、拐角處以及澆口處。產生的原因是①、產品的尖角、拐角多，且過渡不平緩；②、塑料塑化效果不好，有冷料；③、注射速度過快；④、產品的結構復雜，嵌件或洞多；
解決辦法：①、對尖角、拐角處進行過渡倒圓角；②、調整原料的塑化效果，加大模具的冷料井；③、降低注射速度，特別是降低從分流道到澆口這一部分的速率；④、對模具結構進行修改，減少嵌件的數量。
13、密度不均：原因是輔料添加劑在樹脂中的分布不均勻以及材料的塑化不均勻所致，在此不作詳細分析。
14、烘箱性能不好：烘箱性能不好主要表現為以下三種形式：澆口起皮、分層、開裂、穿透，產品表面大面積起皮，熔接線出裂開。
（1）、澆口起皮、分層、開裂、穿透：
原因：①、主要由于澆口處，熔體流動情況突然改變，內應力在此大量集中，受熱時內應力釋放造成的；②、澆口處充填不實，凹陷或有縮孔；③、澆口處帶進了前鋒冷料，熔接強度低；④、
解決辦法：
減慢一、二級注射的壓力和流量，克服澆口處的應力集中；
適當減慢保壓的壓力和速度；
適當提高噴嘴的溫度，消除前鋒的冷料；
料筒前段的余料在產品不收縮的前提下盡量減少；
適當加大澆口的尺寸并對澆口內側進行圓角過渡處理；
（2）、產品表面大面積起皮：④⑤⑥
原因：①、原料塑化不良，冷料斑嚴重；
②、注射壓力、流量太高，注射速率太快，蝴蝶斑嚴重；
③、模具飛邊多，飛邊削除后的地方也容易起皮。
解決辦法：①、目測產品冷料斑或蝴蝶斑的大小和形狀等，如果比較大且不規則，那么這樣的產品烘箱易起皮。應根據冷料斑的調整辦法進行調整；②、目測產品的外觀，如果產品的光澤度差，表面有起霜的現象等，則產品表面烘箱容易起皮。
（3）、熔接線處裂開：
原因：①、產品的熔接強度低；②、料量不足；③、料溫偏低；④、模具溫度低；⑤、模具漏油或漏水；⑥、注射速率慢，注射時間不夠；⑦、保壓壓力流量偏低，保壓時間不夠。
解決辦法：示實際情況定，根據產品外觀和當時設定的工藝參數，找出問題的根源，然后進行有針對性的調整。
15、墜落性能不好：制品墜落性能的好壞只取決于PVC樹脂本身的抗沖擊性能的優劣，而其他添加劑則是降低PVC本身的各項性能，關鍵就是看這些添加劑與PVC樹脂的相容性及協同效應如何。配方配比合理，原、輔料的協同效應良好，則對墜落性能的提高有促進作用，否則就起反作用。墜落性能不好主要有兩種表現形式：
（1）、熔接線處破裂：其原因和解決辦法與烘箱熔接線開裂基本相同。制品墜落時在熔接線處破裂，說明制品的熔接線熔接強度低，努力的方向是提高熔接線的熔接強度。其他辦法有：①拉一段白料，判斷塑化效果，然后通過調整溫度以及預塑的速率，降低熔體的分解率，將塑化效果調到最佳以提高熔接強度；②在熔接線處增加頂出護耳，以增強熔接線處的強度；③改變澆口的位置，避免制品的脆弱點在制品的重心或在制品墜落時易著地的部位；④對使用配方進行調整，增加抗沖擊成分，因為配方的綜合性能直接影響產品的墜落性能。
（2）、制品的其他地方破裂：原因是①原料塑化不良；②注射壓力、流量低；③模具溫度低；④產品設計不合理，各處應力叫未倒圓角；⑤模具澆口位置開的不合理；⑥配方本身的抗沖擊性能差。
解決辦法：根據當時的模具情況及工藝情況進行調整。
16、充填不足；是指型腔充填不滿，不能得到設計的制品形狀，有縮癟的傾向。原因：①預塑的料量不足；②注射的壓力、速度太慢；③料溫太低，料太生；④注射時間不夠；⑤模具溫度過低；⑥排氣不良，造成空氣反壓；⑦多模腔中各模腔的流道不平衡。
解決辦法：①選用流動性好的材料；②提高注射溫度、注射速率，增加保壓時間，提高模溫；③對流道和澆口進行加寬；④增開排氣槽，在頂桿上開斜口；⑤減慢澆口充滿前的速率，提高通過澆口后的注射速率，降低最后一級的注射速率；⑥增加止回環，防止物料回流；⑦⑧
17、分型面飛邊大：飛邊又稱溢邊、毛刺等，大多發生在模具的分合位置上，如動模和定模的分型面、滑塊的滑配部位、鑲件的間隙、頂桿孔隙等處。原因是模具故障或機器鎖模力失效所致。模具故障主要是指模具的分型面以及各活動部位的配合間隙大。
解決辦法：①從消除模具故障入手，減少各活動構件的配合間隙；②調整機器的鎖模機構和鎖模力；③對澆口位置及型腔分布不平衡的模具，進行澆口位置的變動，平衡模具各部位的受力；④降低注射壓力、流量，調整保壓時間和注射時間；⑤如果出現飛邊和產品不滿的反復，則很可能是加料不均勻和壓力不穩定引起；⑥模具排氣不好，在注射時造成脹模，產生分型面飛邊，則在分型面上增開排氣槽。
18、產品脫模不良：是指產品經常難以頂出或是滲在定模上的現象。原因是注射壓力、速度過高，產品注射不滿，頂出的速度過快，頂出的護耳連接部分太細，模具的脫模斜度不夠，冷卻時間太長等。表現為三種形式：①產品滲在定模上；②產品留在動模；③澆口拉不出。
解決辦法：①對于產品滲在定模上，降低注射壓力、速度，縮短冷卻時間，在型芯上開可以增加摩擦力的溝槽等；②對于產品留在動模的現象，調整頂桿的頂出速度，加粗護耳連接部分的厚度，檢查型芯是否退到限位等；③澆口拉不出，則在頂桿處增加拉料口，降低注射速度和壓力，增加保壓的時間。
19、產品顏色不正常：是指產品出現偏紅、偏黃、偏青、偏灰的現象。原因是①料筒溫度過高，塑化過度；②原料穩定性不好；③配方色相的差異；④某中原料的更換導致色相的變動；⑤出料溫度過高等。
解決辦法：①降低料筒的溫度，減慢塑化的壓力、流量；②換用穩定性相對較好的原料；③調整配方體系，改善配方的色相；④停止使用該種原料或者在配方上做相應的調整；⑤加長拌料的冷拌時間。
20、冷料斑、蝴蝶斑大：產生原因是原料塑化不良或者冷料帶入，或者是注射速度過快致使熔體的流動狀態改變、不規則引起。
解決辦法：①檢查各段溫度是否正常，加熱圈是否損壞，如有損壞速叫機修工進行處理；②觀察模具型腔的流道，是否冷料井過小，可考慮讓模具工加大冷料井；③打座退，拉出一小段料，觀察其塑化效果，如果料很生，則可以適當增加噴嘴及第一段的溫度，適當增加預塑的壓力和流量；④調整塑化效果的另一個辦法是增加預塑的背壓；⑤對于特殊的產品，工藝上確實難以克服，也可以使用拉出前段了后生產；⑥加大澆口的尺寸，并對澆口的轉角進行圓角過度；⑦減慢易出現冷料斑或蝴蝶斑段的注射壓力和速度；⑧如產品的拐角處出現冷料斑，則對拐角進行圓角過度。
21、氣流黃：產生原因①充模速度過快；②模具結構復雜，排氣不良；③模具的澆口尺寸過??；④料筒溫度過高，物料分解；⑤澆注系統的流程過長，主流道的尺寸過??；⑥原料的穩定性不足；⑦原料不夠干燥，有水分。
解決辦法：氣流黃一般情況下產生在兩股料流的匯合處或不遠的地方，工藝調整時，應根據氣泡量的多少以及產生的地方進行有針對性的調整。注意觀察原料的塑化情況，以及模具的結構，流道的大小。氣泡較白，則是原料水分多的原因比較大，可考慮換料。氣泡有黃色，則是工藝和原料的可能性較大，適當減慢該部分的注射速率或在該處增開排氣槽。
22、產品端口收縮
原因：1、料量不足
2、冷卻時間不夠，冷卻水路關閉或者堵塞；
3、注射速度太慢，保壓不足。
解決辦法
1、檢查料量是否足夠，不夠則適當的增加，并給保壓留有余量；
2、檢查冷卻水路是否暢通，如果暢通，可考慮增加冷卻時間；
3、加快注射速度，增加保壓壓力、流量和時間。
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