白斑产生的原因及分析.doc

硬质聚氯乙烯管件生产中“白斑”产生的机理及解决办法
作者：张翔(ZHANGXIANG)
摘要(Summary)
本文通过分析注射过程中PVC熔体在模具内的流动过程，指出了硬聚氯乙烯管件制品白斑形成的原因，提出了在生产过程中消除白斑的方法，主要有调整工艺条件及配方、改进模具设计等方法。
ThistextanalyzestheflowcourseofPVCmeltingbodyinthemouldintheprocessofinjection,pointoutU-PVCpipefittingsproductsreasonthathickieform,putforwardinprocessofproductiondispellingmethoddingofhickie,mainlyhavemethodssuchasadjustmentprocessconditionsandprescription,improvementmolddesign,etc..
关键词：硬质聚氯乙烯管件注射“白斑”
Keyword:U-PVCpipefittingsInjection"hickie"
一、前言
聚氯乙烯具有流动性差、易分解、加工温度与分解温度相近等特点，与其他塑料相比，其注塑生产更加困难。随着硬质聚氯乙烯管材的广泛应用，注塑管件的需求量越来越大。在聚氯乙烯管件生产过程中经常出现的问题就是“白斑”，即在管件的浇口附近产生的白色斑块。白斑会对产品的外在和内在质量都会带来不良的影响。通常情况下，白斑在生产初期出现，如果操作不当或模具、配方设计等出现问题，会出现大量的废品，导致生产效率降低，废品量加大，对生产带来很大的不利影响。本文将在多年工作经验的基础上，进一步分析白斑产生的机理，并提出解决办法，希望对企业的生产有一定的借鉴意义。
二、从聚氯乙烯在模具内的流动过程，分析白斑产生的内在原因
聚氯乙烯的生产过程
合模
储料
注射
保压
冷却
开模
取出制品
图一、注塑过程示意图

聚氯乙烯粒料首先在注塑机料筒中在料筒加热器和螺杆的作用下，不断融化，物料经过加热和螺杆的强力剪切，逐渐由粒状变为熔融状态，同时螺杆一边旋转一边后退，到达指定位置后，储料过程完成。模具合拢后，物料在螺杆的作用下开始注射过程。物料在模具中的流动过程是这样的：熔融物料通过喷嘴进入模具，沿主流道向前推进，热的物料遇到冷的模具壁后，靠近模具壁部分迅速被冷却贴在模具壁上，形成通道，中间未冷却部分沿通道继续推进。然后物料到达浇口，经浇口的进一步剪切塑化，物料以更快速度进入型腔，直至充满，从而进入保压阶段，经冷却后，制品成形，开模取出制品。从物料在型腔的流动过程看，前锋熔料是留在流道或浇口附近的。由于位于注射料筒喷嘴处的物料塑化程度较低，如果工艺调整不到位，模具设计不合理就会导致前锋冷料没有完全留在主料道和冷料井内，使冷料进入制品，导致白斑的产生。由上可见，白斑的形成主要是由于前锋冷料进入制品造成的，因此消除白斑的核心就是通过各种方式使前锋冷料留在制品以外。下面将分几种情况分析导致白斑的原因及应对办法。
三、调整注射工艺指标，消除“白斑”
注射工艺主要包括温度、压力、速度三个方面，工艺配方对制品的影响也非常大。要消除制品“白斑”，就要把注射工艺调至最佳位置。下面分别加以叙述：
注射温度的调整。
料筒一段
料筒二段
料筒三段
料筒五段
料筒四段
喷嘴段
图二、料筒温度分布示意图

料筒温度的设定通常是从储料罐一端开始由低到高设定，储料罐的下面应用冷却水冷却，防止由于温度过高导致架桥。一般情况下，喷嘴温度应比一段温度略低，因为物料经过喷嘴时会由于较强的剪切作用导致PVC物料温度上升，弥补加热的不足。在生产初期，料筒温度虽已达到设定温度，但料筒内的物料并没有达到设定的温度，这时会出现物料塑化不足，产生白斑，这时应当提高料筒温度。喷嘴段，由于通常没有加热片，温度比较低，因此可以在开机阶段将喷嘴温度设定的略高于一段温度。示例如下：
通常的温度设定如下：
产品：φ110正三通
机器型号：LP-420
温度设定如下：
项目喷嘴料筒一段料筒二段料筒三段料筒四段料筒五段温度（正常）17617817316816020温度（开机）178-18017817316816020以上温度的设定根据配方的不同会有所改变。
开机正常后，应当尽快恢复正常的温度设定，将喷嘴温度降下来，以免出现物料分解。
注射速度、注射距离、注射压力的调整
在多级注射的注塑机中，注射速度、注射压力通常分为三段，即一段注射，二段注射、三段注射，注射距离分为三段，也分为一段注射距离、二段注射距离、三段注射距离。在多年的工作过程中，我们感到注射距离、注射速度、压力的调整对于消除白斑具有重要意义。一般来讲，一段注射距离应采用较低速度、较低压力，二段注射距