k8凯发精創(chuàng)注塑（深圳）有限公司  陳天鵬

引言：

氣紋是注塑行業(yè)的一種比較常見的成型缺陷，無論是精密塑料件還是大型的汽車家電類模具，經(jīng)常困擾著k8凱發(fā)(中國)天生贏家·一觸即發(fā)注塑生產(chǎn)廠商。因?yàn)闅饧y是一種比較主觀的外觀缺陷，讓軟件直接表達(dá)出來存在一定的難度，因此在moldflow的分析結(jié)果中，并沒有直觀的分析結(jié)果來顯示和預(yù)判這種注塑缺陷。因此本文通過案例介紹，利用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的更改，運(yùn)用并結(jié)合moldflow軟件來解決這個(gè)難題。

案例分享（1個(gè)）

1案例介紹

運(yùn)動(dòng)相機(jī)的外殼是38x38x31.4 mm（圖1）。一色是PC，主體肉厚：1.2mm（圖2）。二色是TPE，主體肉厚：0.7mm（圖3）。

2原始設(shè)計(jì)方案

本產(chǎn)品的原始設(shè)計(jì)方案如圖4所示。

圖4:原始設(shè)計(jì)方案

3目前存在的問題

一是由于產(chǎn)品的二色壁厚比較薄，再加上此款TPE流動(dòng)性比較差，那么二色產(chǎn)品必須使用較高的注射速度才能打滿（圖5-圖7）。

二是存在薄壁，高速，澆口靠近側(cè)壁外觀，帶來的外觀問題(氣紋)。在該案例中，因?yàn)楸”诋a(chǎn)品，注塑壓力已經(jīng)很大了，所以不可能把澆口遠(yuǎn)離外觀側(cè)壁區(qū)域。但客戶不同意更改整體壁厚，加厚整體壁厚，只同意頂部區(qū)域可以局部修改壁厚。所以調(diào)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)，低速打不滿產(chǎn)品，高速氣紋無法調(diào)至完美（圖8）。

圖8

4原因分析及改善方案

引起氣紋的原因很多都是填充速度過快、溫度過高、困氣等等，本案例從Moldflow填充分析來看，由于氣紋位置離澆口位置比較近，因此造成氣紋的原因初步分析可能是速度快和剪切溫度過高造成的（圖9）。

圖9

產(chǎn)生氣紋的可能原因分析：從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)來看（圖10），由于該位置有一個(gè)斜角，而且離澆口位置比較近，壁厚不均，因此當(dāng)溶膠經(jīng)過該區(qū)域時(shí)，速度較快，剪切熱急劇上升，產(chǎn)生氣體，然后隨著斜角的引導(dǎo)按紅色箭頭方向斜著打在模具表面上（圖11），容易翻滾，形成了氣紋。因此該位置的結(jié)也很有可能是產(chǎn)生氣紋的主要原因。

圖10：氣紋位置處的3D產(chǎn)品截面圖

圖11：產(chǎn)生氣紋的可能原因

如圖12，由于斜角的存在，并且斜角離澆口很近，膠料的速度較快，膠料會(huì)由慣性沿箭頭方向斜著打到模具側(cè)壁，導(dǎo)致氣紋的產(chǎn)生。

圖12：修改前速度方向

所以為了消除氣紋理，降低剪切熱，改變?nèi)苣z速度方向，避免膠料斜著打在鋼料上。所以斜角，壁厚更加均勻，進(jìn)澆位置增加波仔，壁厚更加均勻。

如圖15-16，取消斜角后，膠料的方向更加一致，膠料在R處產(chǎn)生一個(gè)向心力，在向心力作用下貼著一色產(chǎn)品表面填充，降低了剪切和翻滾的可能性，從而改善了產(chǎn)品表面的品質(zhì)。

圖15：修改后MF流動(dòng)情況

圖16：局部放大演示圖

產(chǎn)品的實(shí)際改善效果圖對(duì)比（圖17-18）

4項(xiàng)目總結(jié)

澆口附近氣紋，常出現(xiàn)在壓力比較高的薄壁產(chǎn)品。產(chǎn)生的原因主要有:剪切速率過高、排氣不好等，當(dāng)然還要考慮結(jié)構(gòu)的問題。此案例的成功，k8凱發(fā)(中國)天生贏家·一觸即發(fā)可以在以后的設(shè)計(jì)階段就要考慮表面這個(gè)問題，減少因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)問題導(dǎo)致的成型不良。這對(duì)k8凱發(fā)(中國)天生贏家·一觸即發(fā)來說已是一個(gè)很好收獲。以往類似成品，改善費(fèi)用高（約20萬），改善時(shí)間長（3個(gè)月）。使用 Moldflow模具制作前分析澆口位置，大小更加合理，優(yōu)化更合理的結(jié)構(gòu)，有效的解決了外觀氣紋缺陷。不僅改善費(fèi)用降低到5萬(包含品質(zhì)向上調(diào)整)，也大大縮短了改善時(shí)間為10日 (同上)，還帶來了質(zhì)量的提升。

Moldflow在企業(yè)的長期應(yīng)用效益分析

1項(xiàng)目成本

 利用Moldflow,可以縮短項(xiàng)目周期1-3個(gè)月。每個(gè)項(xiàng)目可節(jié)省100,000RMB平均每年20個(gè)項(xiàng)目。節(jié)省項(xiàng)目成本:100,000*20=￥2000,000RMB

2模具成本

利用Moldflow,平均節(jié)省試模1-2次。每套模具節(jié)省10,000 RMB，平均每年分析50套模具。節(jié)省模具成本:10000*50=￥500,000RMB

總計(jì):200+50=￥250萬/年

經(jīng)驗(yàn)分享

1分析經(jīng)驗(yàn)分享之一：準(zhǔn)確分析填充狀態(tài)

利用moldflow要準(zhǔn)確地分析填充有3個(gè)要點(diǎn)：1、正確的網(wǎng)格模型，網(wǎng)格數(shù)量不能太少。2、正確的材料參數(shù)，材料信息一定得準(zhǔn)確無誤。3、需要參考實(shí)際的工藝參數(shù)。

5.2經(jīng)驗(yàn)分享之二：如何正確設(shè)定合理的注塑時(shí)間

利用moldflow中的DOE：1、可以找到最小注塑壓力的注塑時(shí)間。2、當(dāng)然你也可以設(shè)定波前溫度范圍，來確定合適的填充速度。

展望未來

注塑行業(yè)的發(fā)展越來越離不開Moldflow，是客戶的認(rèn)可，也是公司的需求。日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)，越來越高的品質(zhì)要求，需要k8凱發(fā)(中國)天生贏家·一觸即發(fā)絞盡腦汁，用Moldflow正確的打開方式來為公司創(chuàng)造價(jià)值。公司未來Moldflow會(huì)朝著更高品質(zhì)要求的目標(biāo)前進(jìn)，總結(jié)歸納各種注塑缺陷的預(yù)測(cè)、評(píng)估、以及解決方案。對(duì)于目前Moldflow分析中，不能直接從分析結(jié)果反應(yīng)出來的注塑問題，希望今后一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)步，變得越來越好。