注塑成型中的黑点和黑斑

今天，我将继续讨论常见的 注塑缺陷-黑点和黑斑。这些缺陷在大多数注塑成型工艺中都会频繁出现，而且产品要求越高，黑点的比例就越难控制，从而导致重大损失。因此，降低生产中的黑点缺陷率已成为制造商节约成本的重要途径！

黑点的出现与产品设计无关，但工业设计师应该学会如何识别黑点。

如果您对注塑成型中的其他缺陷感兴趣，可以点击下面的链接了解更多信息。

什么是注塑成型中的黑点和黑斑？

黑点指的是沿着塑料制品的焊接线、背筋、突起或在流动末端的拐角处形成的局部炭化现象。黑点也会不规则地出现在不同位置。有时，这些黑点甚至会呈线状分布，形成黑线。

黑斑的分布特点

黑点和杂质的特点是颗粒较小，呈黑色或褐色，一般不反光，杂质大时呈层状，质脆，易破碎，破碎后呈多孔状。其分布有两大特点：

A.有的不规则地分布在整个地区，有的局部不规则，有时只偶尔出现在某个特定区域。

B.这些黑点和杂质有时只出现在产品表面，有时则遍布表层和深层。不过，靠近表面的内部黑点颜色要比表面的浅，而更深的黑点则完全看不到。

如何识别黑斑？

也许有人会问：黑点需要识别吗？黑点不就是我们所说的与产品本身颜色不同的点吗？如果在放大 200 倍的显微镜下观察产品，几乎不可能挑出没有任何不同颜色点（完全是一种颜色）的产品。放大后，你会在产品表面看到许多不同颜色的黑点......因此，任何产品都必须有一个评判标准。

判断黑斑的标准

标准从何而来？对于注塑供应商来说，必须明确两个标准：

A.原材料供应商提供的黑斑控制标准。

B.产品对应客户的外观检验标准（黑点控制标准）。

如果原材料的异色斑控制标准低于客户对产品外观的控制标准，那么在生产过程中就会出现大量的异色斑缺陷。因此，注塑成型供应商需要确保原材料的异色斑点控制标准与产品一致 客户验收标准 (最好比客户的标准更严格）。

小贴士关于客户标准，您可以点击" "。注塑部件验收标准"了解更多信息。

识别黑斑的方法

通常观察到的形状是不同的，肉眼看到的大多是 "圆形"，而在放大镜下，可以看到片状、多点聚集在一起、云状、条状等形状。因此，我们一般根据点的面积来判断。这是否意味着我们需要彻底检查产品表面的每个部分是否有黑点？这可能会非常耗时。通常情况下，产品终端客户会有一个标准的检查方法：在标准灯光下，在产品与眼睛的标准距离内，在标准时间内没有出现（不同颜色的斑点）的产品一般为合格产品。

如何处理黑斑注塑件

所有发现有黑点、黑斑或黑线的注塑件均被视为次品。必须立即识别这些次品，并将其与合格产品隔离，以防混淆。必须记录缺陷类型（黑点、斑点、黑线）和在部件上的位置，以便进行追溯和分析。出现黑点后，必须对注塑成型过程中的根本原因进行调查。所有此类缺陷都必须报告给生产主管和质量部门，以便审查和采取纠正措施。经确认含有黑点的缺陷部件将被立即处置或控制返工（如适用并获得批准）。

黑斑是如何形成的？

黑点的来源通常有两种：材料碳化--材料在高温下（或长时间）降解；污染--杂质。

碳化

大多数高分子材料在加工过程中都需要加热和剪切。在此过程中，材料的碳化是不可避免的（100%）。对于 注塑机有很多地方会增加碳化的几率：

(1) 螺丝表面磨损

螺杆表面的磨损会导致熔体在该处滞留，久而久之会导致碳化；

(2) 残余熔融塑料

在机器的各个连接点，如螺旋火箭头、喷嘴、 轮缘等，很容易形成缝隙，熔体在缝隙中徘徊，产生碳化黑点。

(3) 生产周期长

在生产过程中，长周期或大型机器（小产品）会导致材料在桶中停留时间过长，增加碳化的可能性。

(4) 附着力

当冷却的塑料被重新熔化时，许多工程材料（如 PC，冷却后能很好地附着在金属表面上）即使重新加热也会残留在金属表面上。随着时间的推移（在高温下），会形成碳化层。这是生产过程中产生黑点缺陷的根源。因此，有必要在短时间停机（<4H）时进行保温，以防止螺杆中的材料硬化和粘连，而较低的保温温度则不会导致碳化。因此，建议的隔热温度一般比软化点高出约 20℃-30℃（例如，PC 的软化点约为 147℃，建议的隔热温度约为 180℃）。在停机期间，有必要将材料从料筒中排出，并在直接关闭电源之前让不易碳化的材料通过机器。

(5) 螺杆容量

产品尺寸和螺杆尺寸决定了停留时间。小产品遇到大机器，意味着物料本身在机筒中停留的时间可能过长。时间过长会导致小分子物质容易降解和碳化。对于大多数材料来说，理想的停留时间是少于 5 分钟。最长时间不应超过 15 分钟。如果停留时间较长，最好降低料桶后端的温度，以减少高温停留时间。停留时间计算公式：

机器最大注塑量 * 熔体密度 * 周期 * 系数 (2.0-2.5) / 产品重量；或 最大测量长度 * 周期 * 系数 / （溶剂设置位置 - 残余注塑材料）

(6) 连接死角

在炮筒内螺杆与火箭头、法兰、喷嘴等的连接处，会形成一些熔体不易流动（停留）的 "死角"，造成停留时间过长，导致降解和变色（产生一些黄色条纹、黑点等）。首先，在装配过程中要确保以下几点的完整性 线程 请勿损坏接触端面。如果损坏严重，则需要更换！

(7) 表面磨损

不平整的表面更容易造成螺钉表面磨损，使螺钉表皮材料更容易 "滞留"，这对黑斑缺陷有很大影响。金属机筒螺钉的磨损程度因材料而异。一般来说，PC 或 PMMA 需要使用硬化（电镀）螺钉。对于填充材料（玻璃纤维、矿物粉末），则需要使用合金螺杆。即使是合金螺钉，使用一段时间后也需要更换！

(8) 化学腐蚀

腐蚀性水、CO2、O2、氢的卤化物（如盐酸）、酸性残留物、电解质和其他杂质。在加工过程中，螺杆或机筒表面的腐蚀也会导致表面 "徘徊"，产生黑斑。与磨损类似，对于一般材料，普通氮化螺杆即可满足要求，但对于耐火材料，氮化+电镀级甚至厚电镀处理的螺杆（机筒）更有利于防止化学腐蚀。

污染

生产环境：外部环境中其他物质的颜色可能不同，耐温性可能较低，容易产生黑斑。对于浅色材料，如果在开放式车间环境中使用普通热风干燥设备进行生产。这里至少存在两个问题：

A.长期干燥时，从露天环境吸入的空气被加热后进入料斗，如果超过 16H，普通透明材料就会变成浅灰色颗粒......也就是说缺陷率可达 100%。在正常生产中，料斗周期为 4-12H，但吸入空气的污染比例仍然很高。

B.在生产过程中，一个普通的模具表面，刚打开没多久，就会聚集大量的灰尘（机器本身是电动设备，虽然接地，但不可能 "0静电"），生产过程中的 "异色斑 "也是一个因素。因此，对于 "异色斑 "要求较高的浅色产品，建议在无尘车间生产。

如前所述，材料颗粒大多由机器加工，它们本身就有一定比例的黑点（因此需要获得制造商的标准）。另外，在这些配方中，材料的耐高温和高温氧化能力，在能力不足的条件下，加工会相当痛苦，很容易遇到黄变（条纹）、黑化（条纹、斑点）等问题。

如何改善黑斑？

在此之前，我们讨论了短期绝缘以及直接停机时的一些预防措施和程序。但清洗机筒螺杆需要注意方法：

1.清洁

(1）一般情况下，我们可以使用硬度相对较高的材料来清洗螺杆机筒，利用刮削原理初步清理掉表面的一些残留物，如 PMMA 材料（硬度相对较高）！例如：未干燥的 PS、PC（未干燥且未快速融化，也比较硬）等。

(2）对于清洗填充材料类型，可使用 PC+GF 材料进行清洗。因为玻璃纤维（GF）在正常加工温度范围内（<=400℃）是固体，我们都知道玻璃是很硬的。注意，不要在普通材料螺丝上使用此方法，否则会造成严重磨损。请注意，在清洁过程中，切记反复升温（20℃）和降温（20℃）进行清洁。原理A、粘度的变化；B、内压的变化，都可以带走更多的残留物。

(3) 如果黑斑严重，可直接拆卸螺杆机筒进行抛光。

2.维护

停机期间：如前所述，清洗掉生产材料（工程类材料）是非常必要的，据我所知，这一步骤更像是一个管理和维护过程！清洗筒体内的残留材料，这里选择粘度相对较高的材料进行清洗。

首先，这种改性材料需要在温度上接近生产材料，其次，它有很好的粘度。我们建议使用一些特殊的清洗材料进行清洗，这种特殊的清洗材料具有很好的粘度。在清洗过程中，它的交换性非常好，这种清洗材料具有很好的化学活性（相容性非常好）。在停机过程中，它可以与筒内物料的一些 "残留点"、死角位置继续发生化学反应。在下次启动时，它可以带走更多的残留物（减少出现黑点的机会）。

清洗颜色后（多拍几次），最后拍空（建议最短停留时间为 15 分钟，给它一些反应相容的时间）。当然，改变材料的生产也可以改善黑点。这种材料的颜色清洁能力比普通材料强得多，可以非常有效地节省大量时间。它的特点是可以在桶内停留较长时间。同时，它还能与里面的一些死角材料相容，减少后续黑斑的产生。

结论

不难看出，黑点与注塑厂的设备和环境有一定的关系。更与注塑厂对车间的管理有关。首模一直强调车间生产的 6s 管理。这个时代是科学注塑的时代，也是智能注塑的时代。

我是来自 First Mold 的 James Li，我热衷于分享与注塑成型和模具制造相关的经验和知识。如果您有任何问题，请随时通过以下方式联系我 [email protected].