注塑产品黑点缺陷的预防与解决方案

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黑点：对于透明或浅色制品，产品内或产品的表面易产生杂色点。对于从事工业化生产的工厂而言，我们通常都会面临一个重要的生产不良：黑点不良比例！！要求越高的产品，比例相对就比较难以控制！同时面临的损失就大！

黑点、杂质的缺陷是在正常生产过程中产生废品率的最重要因素。它主要是影响制品外观从而导致报废。杂质和绝大多数黑点都是外来物质，和原料本身无关，而少部分黑点、杂质是由原料本身造成。

黑点、杂质特征是颗粒较小、呈黑褐色，一般不反光，颗粒大时杂质呈层状、脆、易碎、破碎后多孔，其分布有两大特性：1、有的整体性无规则零散分布，有的是局部无规则零散分布，有时则仅偶尔出现在某一局部区域；2、这类黑点、杂质有时仅出现在制品表层，有时则不论表里深浅都有，不过距表层较近的内部黑点比表层黑点来颜色要浅，更深层的黑点则根本看不到。有意思的是将这两点联系起来会发现，仅出现在某局部区域的杂质必然是表层的黑点，而黑点分布不论表里深浅的必然是整体性无规则零散分布。这是由于内部存在的杂质必然是成型前就存在的，而仅成型时才出现的杂质必然只分布在表面。这样，杂质就分为成型前和成型时形成两大类：

一、成型前黑点、杂质成因：

1 原料加工时，由于种种原因，异物不干净而使原料出现黑点；

2 造粒不纯造成黑点；

3 原料混入色母或带斑点的粉碎料块、料屑；

4 料不纯，低熔点料中混入了高熔点料粒；

5 包装、运输、贮藏过程中可能出现杂质混入，它明显特征是原料开包后，仔细观察，可以看到在料颗粒表面有异物、杂质；

6 加料过程中的杂质、异物

污染源包括：空气中的灰尘、料状悬浮物、异料料屑、异料料粒、粉状色母、染色剂等。为杜绝异物杂质造成黑点，必须加强管理，控制从原料进厂至加料各环节（包括回用过程）。换料时，必须仔细清理可能原先料或屑滞留的部位，特别备料箱、料斗、漏斗、下摆夹扣紧处等。正常生产时，要特别注意加料源——备料箱的清洁。停止生产后，应将加料系统对外界环境暴露处——上料管的上料端口密封，以防污染，做到环环相扣，封闭管理。

7 原料碳化，这种黑点一般体积较大，大的黑点外观直径可达成1——2mm，多数“黑点”较厚，也有一曾或两层的较薄。这种情况就是原料长期积料或局部受高热，分解、焦化、碳化成块。在螺杆或是喷嘴等处流动受剪切破碎后而形成的。

原料碳化原因有：

1 熔体温度太高，料温太高会造成过热分解，形成碳化物，尤其是对一些热敏性材料温度范围窄，必须控制料筒味部温度不能过高。

2 积料焦化：如果熔融塑料滞留某处时间过长，会出现焦化积料，引起黑点，可能引起料滞留的区域，有射头与螺筒的连接处，螺筒壁、熔胶环，射嘴与浇口的接触部位，热流道拐弯处，主流道的死角等部位。

3 料筒间隙过大，螺筒与螺杆的间隙太大，会使料在料筒中滞留，而滞留的料经过长期过热分解，产生黑点。

4 助剂降、分解变色，助剂包括防静电剂，紫/红外线吸收剂和一般的染色剂，其性质一般都在比原料活泼，在加工温度剪切力作用下，原料未分解时，它们已经分解，变成暗色、黄褐色以至黑色，成型时形成黑点、杂质。

二、生产中因外界的原因产生的黑点、杂质非常普遍，而且出现后十分顽固。

1、模具材质不好，分型面或成型面或碰穿面都会掉铁粉，造成黑点。

2、顶针粗糙易烧，掉铁粉，造成黑点。

3、滑块磨铁沫粉，造成黑点。

4、滑块里面漏水生锈或其它污渍，锈和污渍被滑块活动飞出，落在制品上会形成黑点。

黑点辨别：

如黑点出现在整个制品表面上，且制件深处有黑点，应属于成型前黑点；如黑点只出现在表面，应属成型中黑点。如同时只分布在表面特定区域，则属于成型中黑点无疑；如黑点较大（一般在0.5~1mm），应属于原料碳化黑点；如同时黑点发暗、脆、膨松多孔，可判定为碳化黑点：如黑点密度特别大，检查原料无明显杂质，一般应属刚换料后原先料末清干净的现象，否则应查料的原因。

三、解决措施：

1 对成型杂质的，都是因异物混入料中形成了黑点，必须严格控制生产、包装、贮藏、运输、开报、混料至料筒的各个环节的清洁。

2 对碳化黑点，应严格控制加工温度，实际生产中，表示加工温度和实际加工温度是有差别的。对同一设备而言， 不同背压，不同周期时间，不同的一次性射出量，不同的热电偶插放位置，会造成同样加工温度下料碳化、降解趋势不同。具体说，表示温度相同时，背压小，周期短，一次性射出量大，热电偶插在螺筒上部时，熔料降/分解趋势弱，不易产生碳化黑点。

防止碳化黑点同时要严防积料，要消除螺筒、喷嘴、流道中的死角，使其转弯处有平缓过渡，消除可能有料滞留的区域。

3 对于助剂降解沉积或已有碳化料沉积在螺纹面及螺筒壁上的黑点。一般随生产进行，这些黑点会在螺筒内各种强力剪切作用下脱离其原先附着面进入熔料中而被排出。这种“排出”过程便是制品出现黑点、杂质的过程。如转料换色生产中，这种“排出”杂质过程是必然的，我们要尽力缩短这种过程。就是“清洗”。下为两种清洗方式：

1）对空熔胶清洗螺杆（熔胶后空射）。

2）进射台熔胶，对空射胶，再进射台熔胶、对空射胶，如此反复进行，实践证明：清洗中，背压起到很大作用，熔料与螺杆强力剪切。熔胶速度慢，所以熔胶时间也长。这样的效果好，清理异物迅速。注意：背压在没定时有原则——尽量高，高到螺筒刚好不会自动升温为止。

3）对于成型中黑点，成型中黑点必定先附于型腔表面，然后被熔料裹挟固定于制品表面，所以这种黑点去除办法及有让它不会在型腔中。对确定材质不良的模具，还要先确定原因、确定位置。所有有相对移动的型腔，模芯包括滑块、中子、顶针/块，都有可能烧伤，确定烧伤后，要修复破损部位，另外要减小滑动部位的摩擦，加润滑油。另外，要减小滑动部位相对运动速度，如顶进/退，开合模，滑块移动时尽量要慢，滑块与模板间生锈和其它污渍，要卸下滑块，将锈和其它污渍清除干净，将水咀扎紧。对于油或水溅到模腔光滑成型面，造成黑点应该经常擦拭易出油、水处，杜绝其在成型面上的出现。

所以降低生产中的（黑点）不良率，就成为各生产厂家节约成本的一个重要手段！

黑点的判断

1、在谈怎样控制（降低）不良前，我想要讲一下对于黑点的判断：有人可能就疑问了，这个需要讲吗？不就是与产品本身的颜色不同的点，我们都称为黑点！是的，理解正确！但如果我给你一个放大200倍的显微镜观察你生产的产品，你认为，你有可能挑选出没有异色点（完全一个颜色）的产品吗？答案是否定的！放大200倍后，你眼前会显示一堆一堆的（异色）黑点在产品表面……

2、所以，对于任何一个产品而言，必然有一个判断标准！！！常说无规矩不成方圆，在没有标准的基础上，谈怎样控制一个产品的不良率，估计都会产生一堆的扯皮….

3、标准来自哪里？对于加工厂商，一定要拿到两个标准：A. 原材料的供应商提供的原材料的黑点控制标准；B. 产品对应客户的外观检查标准（对黑点的管控标准）。如果原材料的异色点管控标准低于客户对产品外观的异色点的管控标准，那么生产中就可能产生非常大的异色点不良率问题（因为材料的管控松）！

4、所以生产加工厂商，一定要 确保材料的对于异色点的管控标准与产品客户的管控标准一致（或材料的标准更严格一些），这样才能从源头上确保后续的改善不会产生扯皮问题而导致加工厂商受伤！！！

5、有了源头的标准基础，接下来要看个人对黑点的判断依据了：在放大镜下看到的黑点与正常目视的形态是不一样的，肉眼看到的大部分的形成是“圆形”，而在放大条件下看到的有：片状，多点集合一起的，一团云雾状的，长条形的……等等。所以我们大都的情况是以点的面积来判断是否是在标准内！

6、有人问，是否我要彻底的检查产品表面每一处地方看是否有黑点，这个时间会很长。一般产品端的客户都会有一个检查的标准方法：标准光源下，产品与眼睛间一个标准距离，在标准时间内没有观察到（异色点）的产品，基本都是合格的产品了！如果客户没有，可以要求客户提供！

黑点----形成的来源

黑点：来源一般有两种

1、材料碳化---材料在高温下的（或长时间的）降解

2、污染 ---杂质

首先来说碳化：大部的高分子材料的生产加工都需要经过机器的加热，剪切加工。在此过程中，材料的碳化是无可（100%）避免的。对于一个机器来说，有很多个地方都有可能增加碳化的几率：

A. 螺杆表面的磨损，会导致熔体在此产生滞留，长时间后就会出现碳化；

B. 机器的个部位连接处，螺杆火箭头，射嘴，法兰等，容易出现一些间隙的地方，熔体也会容易产生滞留，而产生碳化黑点。

C. 生产中，周期长，或机器大（产品小），导致材料整体在炮筒的停留时间过长，容易导致碳化的增加。

1、粘附：冷却的塑料再熔融，可能有的表面面残留

很多的工程材料(比如PC)，冷却后材料对金属表面的附着力是很好的，再次加热时，外力是不能完全的将金属表面的塑胶材料推移离开，表面一层塑胶会包覆在金属表面，长时间后（高温）形成碳化层。这对生产来说是一个黑点不良的来源…

故：一般短时间的停机(<4H)，是需要保温的，保温的目的是让材料在螺杆里不会硬化(而产生附着)，同时低的保温温度也不会导致碳化。所以，保温温度一般建议是高于软化点20C-30C左右(比如PC的软化点大概在147C左右，保温温度建议180C左右)。而停机时，是需要将炮筒里的材料排出，并尽量用其他不容易碳化的材料过机后，才能直接关闭电源.

2、螺杆容量：产品大小与螺杆大小决定停留时间

小的产品遇到大机器，这种情况，材料本身会在炮筒里可能存在长时间的停留。过长的时间会导致一些小分子容易降解碳化。

对于大部的材料来说，停留时间建议在5分钟以下是比较理想的。最长一般不要超过15min，对于偏长时间的情况，可以适当降低炮筒后段的温度，以减少受高温的时间。停留时间的计算公式：机器最大注塑量*熔体密度*周期*系数(2.0-2.5)/产品重量；或最大的计量长度*周期*系数/(溶胶设定位置-射胶残量)

3、连接死角：螺杆与火箭头的连接处，法兰，射嘴等…

炮筒内部的各零件的连接处，容易出现一些“死角”这些部位的熔体，不容易流动(滞留)，造成长时间的停留导致降解变色(出现一些黄纹，黑点等问题)。

首先在装配的时确保螺牙的完整，并装配精密，接触的端面不能有损伤，如果严重的，需要更换！或做其他的深色产品！

4、表面磨损：不平整的表面，更容易的残留

螺杆表面的磨损，是的螺杆表皮的材料更容易产生“滞留”，对黑点不良的影响很大。

金属炮筒螺杆，对于不同材料的磨损，是不一样的。一般的PC或PMMA，都需要加硬(电镀)的螺杆。对于填充的材料(玻纤，矿粉)，就需要合金螺杆。而且就算是合金螺杆，也是一定时间就需要更换的！

5、腐蚀

水

ＣＯ２

Ｏ２

氢的卤化物－－如氯化氢。。。

酸的殘留物

电解物

其它杂质

加工过程，螺杆或炮筒的表面腐蚀，也会导致表皮的“滞留”而产生黑点。同磨损类似，对于一般的材料，普通的氮化螺杆即可满足要求，但对于防火类的材料，就需要氮化+电镀级别的螺杆 (炮筒)，甚至是加厚电镀的处理。这对于防止化学腐蚀都是比较好的防护！

污染：

主要是生产过程的一个控制管理，和环境条件…

生产环境：外界的其它物质颜色本身可能有差异，同时耐温也可能会更低，容易产生黑点…对于浅色类的材料，如果在一个开放式的车间环境里生产，使用的是普通的热风干燥设备。这里会有最少两个问题：A，长时间的干燥，风机从开方环境里吸入的空气加热送入料斗，时间超过16H，普通的透明料，都可以变成浅灰色的粒子…也就是说不良会达到100%。正常的生产，料斗的循环是4-12H，但空气的吸入污染比例还是很高的。B，生产中一个普通的模具表面，打开一小会，就会落下很多的灰尘（本身机器就是带电设备，虽然后接地，但不可能“0”静电的），生产中的过程也是“异色点”的一个因素。故：对于浅色类的产品，“异色点”要求又比较高的。建议在净房中生产。

其他：

原材料：前面说了，材料粒子大部也是经过机器加工而来，它们本身就有一定的黑点比例(故要拿到厂商的标准)。另外一个就是，材料在加工中的耐高温和耐高温氧化的能力…这些配方中，能力不够的条件下，加工就比较痛苦了(会比较容易遇到发黄(纹)，发黑(纹，点)….等问题)。

黑点的改善对策——清洗，保养

前面讲过短时间的保温，和直接停机时的一些注意事项和操作流程。但对于清洗炮筒螺杆是要注意方法的：

清洗

1. 一般 的情况下我们可以采用比较硬的材料，来清洗螺杆炮筒，利用刮擦的原理来预先将里面的一些表面残留碳化物清洗出来，比如：PMMA材料(比较高的硬度)！比如：未干燥的PS，PC(未加热干燥的没那没快融化，也比较硬一点)等…

2. 对于填充材料类清洗，可以采用PC+GF的材料来清洗。由于玻纤(GF)在正常的加工温度区间(<=400C)的条件下，GF都是固态的，我们都了解，玻璃的硬度是很硬的…注意，加工普通材料的螺杆不要使用这个方法(螺杆会磨损严重的)。

   以上请注意，清洗是，记得反复的提高(20C)，降低(20C)温度来清洗。原理：A，粘度的变化；B，内部压力的变化，都可以带走更多的残留物。

3. 黑点严重的：直接拆螺杆炮筒抛光….

保养

停机时：前面讲过要尽量的将生产的材料(工程类材料)清洗掉，这个步骤，我的理解更多的是一个管理和保养的过程！

清洗到炮筒的残留材料，这里就需要比较高粘的材料来清洗。首先，改类的材料需要与生产用的材料温度接近，第二有比较好的粘度。这里建议使用一些专用的洗机料如：系列的材料，这种材料具有非常好的粘性，在清洗过程中的交换能力突出 (很快就能将之前材料全部带走)，而且这种清洗材料具有良好的化学活性 (相容性非常好)，可以在停机过程中 (它本身过机后，不需要射空) 会继续与炮筒螺杆里的一些“滞留点”、死角位置的材料继续化学反应，融合到一起，在下次开机中，可以带走更多的残留物 (减少黑点的机会)。也可以在换模换色中，使用。颜色清洗 (射几次) 后，就可以干别的工作了，最后来射空 (停留时间建议最少15min，给它一定的反应相容时间)，换料生产。也可以改善黑点。下面是一些该材料的简介：

从上图可以看到，该类材料的颜色清洗能力是远强于普通的材料，这样可以非常有效的节约时间！而且它的特点是可以比较长时间的停留在炮筒里，并且同时与里面的一些死角 (滞留点) 点的材料相容一起后，可以射出…从而减少后续黑点的产生。

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• 汽车内外饰总成装配关系，各零件功能作用

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• 汽车模分型线的处理，分型面的设计，模仁拆分

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我们的分模课视频与当前市面上的模具设计视频的区别与特色：

• 我们所选用的案例都是亲自设计过的模具，都是试模量产成功的模具案例，设计方案都是最合理的，可以直接借鉴。

• 每个案例不是随便做下分型面就完事的，模仁都必须拆分开，模仁尺寸，虎口导柱大小都要调整好才算完。

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• 分模课视频采取讲解与实操结合的形式，都是边讲边操作，设计过程中遇到的问题都会重点讲解，避免哑巴式教学。

我们的结构课内容包括以下几大模块讲解：

• 整套模具的结构讲解及设计原理分析

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