注塑成型烧焦缺陷的系统分析与解决方案

一、烧焦缺陷定义

在注塑填充阶段，若气体被封闭在模具型腔内，在高压条件下可能发生燃烧，导致制品表面产生黑色烟尘状残留物。此缺陷常称为“困气”、“烧黑”或“burning”，易与混色、黄纹、黑纹混淆，但其本质是气体燃烧残留物。

二、烧焦根源：气体来源与排气失效

01 气体来源

模具型腔内原有的空气

材料高温分解（高含水量、添加剂挥发）

螺杆/料筒积垢产生的挥发性气体

02 排气失效关键原因

✅ 模具排气不足（占90%以上案例）

✅ 填充速度过快 → 气体被高速熔体“封死”

✅ 熔体温度过高 → 材料分解产气

三、系统排查与解决方案

01 注塑工艺因素

1.1 填充速度过快

填充速度过快时，气体更易被困在模具内而无法通过排气孔排出。

解决方法：

临时方案：降低填充速度

根本解决： 改善模具排气

案例： 某产品在填充末端熔接线处出现烧焦，降低填充速度后问题解决。随后加深排气孔，使填充速度恢复原值，不仅实现更快填充，还节省了2秒以上的成型周期。

1.2 熔体温度过高

高温加工可能导致材料降解，产生气体副产物。

解决方法：

检查实际熔体温度（建议用接触式测温仪测量）

确保料筒温度设置正确

检查背压和螺杆转速（螺杆应在冷却结束前2-3秒完成后退）

1.3 松退设置不当

过度松退会导致空气在喷嘴尖端被吸入熔体。

解决方法：

检查并调整松退量

如为控制喷嘴流涎而设置大松退量，应先检查喷嘴温度

02 模具因素

2.1 排气不足

模具排气不足是导致烧焦的首要原因！

解决方法：

清洁模具排气孔（包括滑块和斜顶处）

增加额外排气

定期维护，防止钢材腐蚀

典型的PA材料排气槽设计指引

2.2 模具污染

油脂、油污等污染物可能堵塞排气孔。

解决方法：

找出并消除污染源（如液压泄漏）

规范模具润滑程序

避免将液压连接设置在模具顶部

03 注塑机因素

3.1 积垢问题

螺杆、端盖、止回阀处积垢会导致材料降解。

解决方法：

建立正确的关机和清洗程序

检查喷嘴与端盖/尖端的匹配度

长时间停机前彻底清洗料筒

3.2 螺杆设计错误

不当的螺杆设计会产生过多剪切力，导致材料降解。

解决方法：

确保螺杆长径比和压缩比适合材料

检查螺杆是否有积垢形成的“屏障螺纹”

3.3 料筒加热器温度失控

过热区域会导致材料局部降解。

解决方法：

检查料筒温度读数

降低螺杆转速或背压

检查热电偶安装是否正确

3.4 部件损坏

损坏的部件会产生高剪切区域或积垢。

解决方法：

检查并更换损坏的螺杆、料筒、止回阀等部件

清除进料系统中的金属异物

04 材料因素

4.1 含水量过高

吸湿性材料含水量高时，水分汽化会导致熔体混入气体。

解决方法：

确保材料充分干燥

检查干燥设备运行状况

4.2 材料类型

PVC、聚甲醛等温度敏感材料更易烧焦。

案例： 某PVC材料试模时出现碳化痕迹，后发现是配方热稳定性不足。

解决方法：

严格控制料筒温度

关注材料在料筒内的停留时间

确保无材料滞留区域

4.3 添加剂问题

色母粒和其他添加剂可能影响烧焦可能性。

解决方法：

使用正确的添加剂稀释比例

确保添加剂适用于注塑材料

深色制品要特别注意检查肋尖等隐蔽部位

四、总结与建议

解决烧焦问题应遵循以下步骤：

1.优先检查模具排气： 这是最常见的原因

2.排查材料因素： 特别是含水量和材料类型

3.检查注塑机状态： 积垢、部件损坏等问题

4.最后调整工艺参数： 如填充速度、熔体温度等

重要原则： 不应试图通过调整工艺来掩盖模具或设备问题，必须从根源上解决！

通过系统性排查和针对性实施解决方案，可有效消除注塑过程中的烧焦缺陷，从而提升产品质量和生产效率。