塑料托盤注塑熔接線
熔接線(Weld Line)是指注塑成（chéng）型中兩股熔融的塑料熔體相接觸時由於不能 完全融合，而在接觸麵處形成了的一個與其他塑件性能不同的三維區域，嚴重影 響塑件的質量，是注塑（sù）成型過程中的一種嚴重（chóng）缺陷問。
1)焰接線形成原因
在注射成型過程中，由於製（zhì）件的幾何形狀（zhuàng），填充過程中發生兩個及兩個以上 的方向的熔體流動時（shí），來自不同方向的熔融塑料在（zài）結合處不能完全融合，就會形 成熔接痕和熔接線。圖3-6"為熔接線形成的具體過程。
熔接線是塑料製品常見缺陷（xiàn）之（zhī）一，輕度的熔接線會影響製品的外觀質量，而（ér） 嚴重的話，還會很大程度影響到製品強度和剛度，特別是對（duì）於多相材料它的影響 就更（gèng）為明顯㈣。如果在塑件中熔接線不能被消除，那麽應該（gāi）通過設計手段，比如 調整澆口的位置和尺寸，使熔（róng）接線出現在製品上（shàng）較不敏感區域，防止影響製（zhì）品的 機械（xiè）性能和表觀質量。
 
 
2) 熔接線的（de）主要影響因（yīn）素
注（zhù）射製品（pǐn）的熔接線（xiàn）的影響因（yīn）素很多，這（zhè）些因素又會相互影響，相互（hù）作（zuò）用，關（guān） 係非常複雜，對熔接線（xiàn）的影（yǐng）響程度也各不相同。其（qí）中主要因素（sù）如下：
(1) 製品材料：製品的材料可以分為無（wú）定形脆（cuì）性塑料（liào）、無（wú）定形韌性塑料、半 結晶型聚合物。熔接線對塑件的損害程度（dù）與材料的接縫係數關係很大，接縫係數 越大，損害就越小。無（wú）定形脆性塑料（liào）的接縫係數（shù）很小，所以熔接線對塑件的（de）損害 就比較大；而無（wú）定形韌性塑料的接（jiē）縫（féng）係數較（jiào）大，熔接縫對塑件的損（sǔn）害小；半結晶 型聚合物的接縫係數也比較高，熔接線對塑件的損害也很小。但是如果在以上三 種（zhǒng）材料中添加了填料（liào）、增強劑，由於在接縫處沿平行於接縫方向的取向效應（yīng）填料、 增強（qiáng）劑比聚合物分子鏈更為顯著，會導致材料接縫係數顯著減小。另外添加劑會 使熔料的黏度增（zēng）大（dà），使聚合物分子鏈活動性（xìng）減小，這些都妨礙了（le）熔料分（fèn）子鏈在接 縫處（chù）的熔合（hé），增加了熔接線（xiàn）的形成。
(2) 製品結構：製品上（shàng）的各類孔、槽、嵌件等結構，製品的壁厚不均（jun1）等設計 都會導（dǎo）致料流分支，而料流分支（zhī）然後（hòu）匯合就會形（xíng）成熔接痕。由於製品上（shàng）的（de）各類孔、 槽、嵌件等結構形成需要通過模具中的模芯結構來實現，由此在充模過程（chéng）中焰體 流（liú）經模芯時會受（shòu）到阻礙，繞過模芯後形成多支分流，再匯合時便會形（xíng）成熔接痕，

如圖3-7向所示。另外，製品的（de）壁厚相差懸殊時，也會導致熔接線形成。熔體流經 壁厚不均的型腔時，熔體在各處因所受的（de）流動阻力不同，流速也會不相同。在厚 截（jié）麵處熔體的流動範圍廣，因此所受的流動阻力小，流動速度就快；而在薄截麵 處則正好相反。正是由於這種（zhǒng）流動速度（dù）的差別，即使製品上沒有孔、槽結構，隻 要熔體的壁厚差異較大，同樣還會形（xíng）成分支料流，分支料流匯合（hé）時在匯合處（chù）便會 形成了明顯的熔接線。

 
圖3-7圍繞型芯流動形成的熔（róng）接（jiē）線
(3) 澆口：模具的（de）結構中澆口數量、位置及尺寸等設計也會對（duì）熔接線產生重 要的影響。充模時，澆口（kǒu）的數目越多，勢必形成的分支料流也越多，各料流匯（huì）合 時，便會形成熔接線，所以形成（chéng）的焰接線也越多。如果澆口數量為〃，則熔接線的（de） 數量為n-1o另外，來自不同澆口的熔體前沿（yán）如（rú）果融合的不（bú）好，熔接線將（jiāng）更加嚴重, 嚴重影響到製品質量。但並（bìng）不是單澆口就有利於控製焰接線（xiàn），對尺寸較大的（de）製品, 采（cǎi）用多澆口往往比單澆口更有利於提高熔（róng）接質量，由於多（duō）澆口可以（yǐ）大大縮短焰體 流程充模與時間，降低流動（dòng）中的焰體溫度與壓力損（sǔn）失，從而（ér）使分支（zhī）料（liào）流匯合時熔 體前沿能夠（gòu）更好的熔（róng）合，從而減輕（qīng）熔（róng）接線的（de）外（wài）觀明顯程度，而單澆口（kǒu）往（wǎng）往不能達 到這麽好的效果。
除澆口數（shù）量外，澆口位（wèi）置對熔接（jiē）線的（de）影響也很大。澆（jiāo）口位置不當，可能會導 致流（liú）程過長，壓力和溫度下降大，而加重了熔接線的明顯程度，甚至造成匯合處 的（de）熔體不能熔合。另外澆口位置不（bú）當還會熔體產生噴射（shè）流動，形成無規（guī）則的（de）波紋 狀熔接線（xiàn）。可見，合理（lǐ）的澆口數量和位置可減少熔接線的發生，改善製品的外觀 質量。另（lìng）外（wài），模具型腔、型芯的表麵（miàn）粗（cū）糙度也影響熔體充模流動速度，進而影響（xiǎng） 熔接線的形成。
(4) 模具排氣及冷卻係統：模具排氣問（wèn）題和冷卻係統同樣會影響熔接線。若 模具排（pái）氣不暢（chàng），模腔內壓力就會過大，阻礙熔體充模流動，從而導致（zhì）熔接線。同 時，會造成料流匯合處存有高溫氣體，造成製品灼傷，還會減少熔體（tǐ）相互熔接的 麵（miàn）積，造成明（míng）顯的熔接線，嚴重損傷製（zhì）品的強（qiáng）度。模具設計（jì）時（shí），若（ruò）冷卻係統設置 不合理（lǐ），由於成分支料流融合時溫（wēn）度降低，造成料流粘度升高而沒有（yǒu）辦法充（chōng）分（fèn）熔 合，進而產生的熔接線。同時，冷卻係統不合理還會造成（chéng）型腔分布分布不均，進 而造成各部位的充模速度不同，形成分支料流，從而產生熔接線。
(5) 成型（xíng）工藝：溫度、壓（yā）力、時間和速度等工藝參數也能（néng）夠明顯地影響到製 品的外觀質量與熔接縫強度，所以它們的影響也（yě）不可忽視。合理的工藝（yì）條件是（shì）改 善或提高熔接線質量的有效手段閱o
溫度、壓力與速度三個參數在諸多工藝參數中對焰接線的（de）影（yǐng）響最明顯，而其 中溫度的（de）影響是最直接（jiē）的㈣。不同料流匯合時，熔體的（de）溫度會（huì）直接影響（xiǎng）料流的匯 合程度，由於前鋒麵溫度下降，使得料流粘度增加，大分子（zǐ）活動能力降低，不能 充分的擴散和纏結，導致（zhì）熔體前鋒（fēng）不能良好（hǎo）熔合，形成熔接線。所以，提高成型 過程中的熔體溫度與模具溫度，使得前鋒麵（miàn）上的溫度與鋒麵內側的溫度（dù）近乎相等 時，不同料流就能較好熔合，這樣便可基本（běn）消除焰接線。同時，升高溫（wēn）度，可以 使與模腔壁麵接觸的熔體不（bú）宜凝結，同時也使熔（róng）體的流動性（xìng）增強，表觀粘度與流 動阻力都減（jiǎn）小，從（cóng）而減輕熔接線。反之，如果降低溫度，熔體的流動性會減弱， 從而（ér）使與模腔（qiāng）壁麵接觸的熔體凝結的（de）厚度增加，熔體表觀粘度與流動阻力也會隨 之增加，而它們增加又會使得靠近凝（níng）結成的（de）熔體溫度進一步下降，從而加重（chóng）熔接 線的形成。當溫度低於粘流溫度Tf時，製品壁厚截麵兩側便會形成較深的V型溝 痕（hén）。如果（guǒ）整個料流前鋒焰體溫度均在粘流溫度Tf以下，則兩前鋒麵由於（yú）沒有辦法（fǎ） 有效的熔合，將產生貫通整個壁厚截麵的冷（lěng）接縫，造成廢品。
壓（yā）力也是熔接線形成的一個重要因（yīn）素。適當增大注射壓力可使來自不同料流 的熔體在較高壓力下匯合，有利於它們熔合，從而（ér）減小熔接線。所以（yǐ）熔接（jiē）線（xiàn）距澆 口（kǒu）位置越近，注（zhù）射壓力（lì）傳（chuán）遞越充（chōng）分，溫度（dù）損失越少，熔體熔合越好，熔接線強度 也越高。
3) 熔接線控製對策
針對以上焰接線的影響因素，我們可（kě）以通過合（hé）理的方法加以控製和消除，具 體有以下（xià）幾個方麵措施吧
(1) 材料選擇：在材料選擇上，在滿足力學性能要求的前提下，應盡量選用 相對分子質量小，表觀粘（zhān）度低的材料，盡量不要添加填料或添（tiān）加劑，以利於匯合（hé） 時熔體能夠較好的相互（hù）熔合（hé），減少熔接線的發生；為了提高熔接線的（de）強度，應盡 量選用無定形韌性材料或半結晶性材料，盡量少用或者不用無定形脆性材（cái）料。
(2) 製品設計：製品結構設計時，在滿足功能結（jié）構要求前提下，應盡量避免 出現使料流分支的結構；製品（pǐn）壁厚（hòu）應盡量（liàng）保持（chí）均勻一致，必要的壁厚差也應小於 30%；盡量少用甚（shèn）至不用孔、槽、嵌件（jiàn）結構，以利於焰體流動，減少出現熔（róng）接線； 在可能出現熔接線的部（bù）位為了提高（gāo）熔接線強度，可以適當增加壁厚。
(3) 模具設計：在模具結構設計上，澆口數量與位置設計的基（jī）本原（yuán）則是既要 順利充滿型腔又不使製（zhì）品產生多（duō）而明顯的熔接線。對成型麵積大或流程長的製品, 選用多（duō）澆口澆注、多級分流道，合理設置澆口位置，避免出現因流程過（guò）長而使熔 體前沿降溫過（guò）快而出現熔接（jiē）線；對於（yú）模具結構設計及澆口位置選擇還可以通過計 算機模擬分（fèn）析技術，選擇最優方案，降低甚至避免熔接線對製品質量（liàng）的影響；采 用（yòng）熱流道技術，有利於熔體熔合，不易形成明顯熔（róng）接線；模具采用真空引氣或充 分排氣，以及在熔體最後（hòu）充填位置增設冷料穴，減輕或消（xiāo）除熔接線；模具冷卻水（shuǐ） 道設計遠離熔接線（xiàn）所在位置，以確保該處熔體（tǐ）能夠良好（hǎo）熔合。
(4) 工藝條件：合理提高熔體注（zhù）射溫度與模具溫度以及衝模（mó）速（sù）率，提高大分 子的活動能力，以利（lì）於料（liào）流前（qián）鋒匯合時，大分子能（néng）夠相互擴散與纏結，使熔體能 夠很好的相互（hù）熔合，減輕甚至消除熔接線（xiàn）；提高注射壓力，可將壓力（lì）有效地傳遞 到料流（liú）前端，增進相互熔合，提（tí）高焰接痕強度；另（lìng）外，有些製品成型後的熱處理, 既可以消除成型過程中的殘留應力，又有利於改善峪接線的強度與外觀質量。
完全消除熔接線對大多數注射製品而言，是非常困難的（de），但可以實施主動控 製，通過對製品（pǐn）材料的選擇、製品結構設計、模具設計及（jí）合理的工藝參數選擇等 不同環（huán）節控製，可以消除或大大降低熔接線的（de）影響，使製品（pǐn）外觀及力學性能滿足 設計要求。尤其現代應用注塑（sù）CAE技術後，對注塑過程進行模擬分析，能夠（gòu）主（zhǔ）動（dòng） 的預測出焰（yàn）接線的大小與位置，甚（shèn）至可以預測熔接線的強度（dù）。據此對製品或模具 設計進行修改，可以從根本上消除或大幅度減輕熔接線的影響，進一步擴大注射 製品的使用範圍。