小唐老师：一个小小缺陷带来的思考~（2017.6.13）
每一个人都有其独特性，每一类产品、每一类工艺也一样，都有其各自的特点。引用一句很著名的话，世界上没有两片完全相同的叶子。世界上也没有完全相同的两种生产工艺。各式各样的生产工艺，生产出大千世界的万千产品。单汽车零部件行业来说，涉及到的零件有上万个，叫得上号的工艺就有数百之多。
小唐老师分享下我们有Knowhow积累的工序列表，给大家感受一下。工序编号 工序名称 F100 机械加工 F100b 机械加工磨削刹车片 F101 退火 F102 表面喷涂 F103 成型加工（冷成型） F104 感应淬火 F105 电镀涂层 F106b 喷漆，油漆应用 F106a 预处理非金属 F107 有色金属铸件的熔化 F108 达克罗 Delta - Magni - 镀层 F109 硬镀铬 F110 铝部件阳极氧化 F111 焊接（电弧焊） F112 粉末混合，烧结 F113 制芯 F114 新校准 F115 轻合金硬模铸造 F116 有色金属压铸 F117 砂型铸造（轻合金） F118 铸铁熔化 F119 激光焊接 F120 型砂制备 F121 冲压拉拔 弯曲 F122 电阻焊接 F123 装配 F124 注塑 F125 冲压（烧结 陶瓷） F126 橡胶混料 F127 冲压（非金属） F128 焊接 (超声波) F129 焊接 (热板) F130 拉拔（线材管材 型材） F131 焊接（管） F132 硫化 F132a 硫化（轮胎） F133 硬质材料表面噴涂 F134 调质表面硬化 F134a 螺栓的调质 F136 切割（钢丝帘布 编织帘布） F138 铁和轻金属的造型 浇注 F139 发泡 F140 挤出（塑料） F141 轮胎结构（生胎） F143 表面致密 F144 混合陶瓷 F145 压延 F146 集成 F147 金属零件的预处理 F148 烧结陶瓷 F149 热烫印 F150 粘结 F151 橡胶挤压 F152 吹塑 F153 焊接 - 高频 F154 管成形 F155 折边 F156 筛网印刷 F157 冲压（非金属） F158 冷轧 F159 制芯（轮胎） F161 泡沫粘合 F162 扭绞 F163 集成（线束） F164 挤出（导线） F165 植绒 F166 涂胶 F167 插件 F168 绕线 F169 刹车片炉内硬化 F170 毛坯玻璃生产 F171 玻璃切割磨边 F173 玻璃成形冲压 F174 玻璃片预复合 F175 玻璃片胶合 F176 热压 F177 摩擦焊接 F178 堆焊 F180 切断压接 F181 新磨削，去皮，抛光 F182 热轧 F185 新冷卷簧 F186 新弹簧盘卷（热） F187 弹簧端部加工 F189 混炼生产 F190a 电气功能检测（导线束） F191a 软钎焊（手工钎焊） F191b 软钎焊，自动化（焊波，波峰焊接） F191c 软钎焊，自动化（回流） F191d 选择性钎焊 F192 卷材，焊接 F193 剪切 F194 热成型 F195 毛毡的生产 (减震件) F196 成形（非金属） F198 抛丸清整 F199 深拉薄膜 F200 镀铝 F202 机械加工（非金属） F203 涂覆 F204 制膜 F204a 制膜（涂敷） F205 压制喷漆 F208 （热）涂层 F209 蜡模制做 F210 沾浆和沾砂 F211 蜡熔化烧结 F212 精密铸造的熔化 F213 精密铸造的浇注 F214 挤压成形 F215 轻金属扩散退火 时效处理 F217 磷化处理 F218 截断（非金属） F219 清洗 F220 氧化铅制造 F221 铅膏制造 F222 板栅铸造铅带 F223 涂膏 F224 熟化干燥工艺 F225 极板的化成 F226 螺旋灯丝的制造 F227 发光体内部结构 F228 真空 - 气体装配 F229 卤素灯泡的装配 F230 硬钎焊 F231 手工层压 F233 切边去毛刺 F234 椅垫生产 F235 冲压（金属） F236 攻丝 F237 变形卷边 F239 回火 F240 贵金属涂覆 F242 磁化 F244 熔化玄武岩 F245 压制 (绒) F247 缝纫 F248 玻璃纤维网热塑性塑料 GMT F250 拆卸 F251 折叠（安全气囊） F251a 折叠纸过滤器 织物过滤器 F252 浸渍 F253 转换点的调整 F255 非金属的加热处理 F256 圆形断面成型 F257 注塑热塑性塑料 F258 微型封装 F259 卷边 F262 整经穿经 F263 织造 F264 编织 F265 针织剪切 F266 拉舍尔针织 F267 染整 F300 注塑件装配 F301 吹塑件装配 F302 切割发泡件装配 F303 编织软管装配 F304 遮阳板装配 F312 铆接装配 F313 暖风和通风装置装配 F314 空调设备装配 F315 离合器装配 F316 传动件和转向件装配 F317 方向盘装配 F318 组合仪表装配 F319 照明灯装配 F320 分电器装配 F321 管件装配 F322 探针、传送器、传感器装配 F323 开关装配 F324 继电器装配 F325 滑动环装配 F326 压接和接合装配 F327 变速箱动力总成装配 F328 中央门锁装配 F329 安全带装配 F330 螺栓连接 F331 外射镜装配 F332 气囊装配 F350 烧结 F351 电阻平衡 F352 高频焊接（线束） F354 PVC 的混炼生产 F355 塑料去毛刺（自动） F356 车窗玻璃的装配 F357 裁剪（下料） F357a 切割（下料） F358 激光切割 F359 发泡铝合金件 F360 金属热喷涂（干法镀膜） F371 试模 F400 磁粉裂纹检验 F401 X 光检验 F402 超声波检验 F403 涡流检验 F404 分级 F405 密封性试验，压降法 F410 阻燃性试验 F411 轮胎，全检 F420 电气功能检验 F421 机械功能检测 Farbauftrag / Fetten 上色去脂 Gerben 鞣制染色 Spritzgiessen Gummi 橡胶压制 Stollen Millen 干燥，拉软，干滚摔软，剖层，削匀Weiche 软化浸灰 Stanzen,Schneiden 冲裁剪裁
看完什么感受？
每一眼看到去有些懵！第二眼看上去是非常懵！！第三眼看上去是更加的懵！！！
如何把握呢？其实最原始的控制参数只有那么七个（详见《外行如何“装”内行！！！》篇中工艺部分）。
这么多种生产工艺中生产多来的产品也是多种多样的。今天就跟着小唐老师一起，挑一个“比较简单”的生产工艺——注塑，所产生的常见产品缺陷的解决思路，并留意这些思路能不能应用到其他生产工艺或者产品上去。
好棒！感觉看完就可以解决所有产品缺陷问题，拯救产品，拯救地球，拯救世界
注塑是将塑料利用模具制成各种形状的塑料制品的成型过程。其中涉及到的最关键的设备就是注塑机与模具（见下图）：
虽然工艺相对简单，但是可能产生的产品缺陷却种类繁多，有缺料、飞边、毛刺、熔接痕、流动痕、弯曲、变形、应力发白、白霜、气泡、开裂、浇口印、色差、光泽度差、缩印、银丝、焦化等等。
限于篇幅所限，我们只聊最常见的缺料，关键看个思路。定义：塑料熔体没有完全填充到模具的各个角落，导致零件部分区域缺失或者尺寸不足
在小唐老师审核注塑件厂的时候，“缺料”在各大注塑缺陷种类中，常坐在前三把“金字交椅”中。造成“缺料”的可能原因如下：
a. 设备（1）注塑机塑化容量小可能是开发阶段没有考虑周全，当产品重量超过注塑机实际最大注射重量时，供料量是跟不上的。若产品重量接近注塑机实际注射重量时，也会存在塑化不够充分的问题，料在机筒内受热时间不足，结果不能及时地向模具提供适当的熔料
这种情况只有更换容量大的注塑机才能解决问题。有些塑料如尼龙（特别是尼龙66）熔融范围窄，比热较大，需用塑化容量大的注塑机才能保证料的供应。
（2）料筒温度控制精度差比如温度计显示的温度不真实，明高实低，造成料温过低。
一般是因为温控装置如热电偶及其线路或温差毫伏计失灵，或者是由于远离测温点的电热圈老化或烧毁，加温失效而又未曾发现或没有及时修复更换。
当然温度传感器安装位置也会有影响，尤其是喷嘴处的探头。完了，射偏了
（3）喷嘴内孔直径不合适
这也是开发阶段考虑不周的一个问题。太小，则由于流通直径小，料条的比容增大，容易致冷，堵塞进料通道或消耗注射压力；太大，则流通截面积大，塑料进模的单位面积压力低，形成射力小的状况。
另外，喷嘴还有可能出现以下问题。 —喷嘴与主流道入口配合不良，常常发生模外溢料，模内充不满的现象。 —喷嘴本身流动阻力很大或有异物、塑料炭化沉积物等堵塞； —喷嘴或主流道入口球面损伤、变形，影响与对方的良好配合； —注座机械故障或偏差，使喷嘴与主流道轴心产生倾侧位移或轴向压紧面脱离； —喷嘴球径比主流道入口球径大，因边缘出现间隙，在溢料挤迫下逐渐增大喷嘴轴向推开力都会造成制品注不满。别以为喷嘴都像这样哦~
（4）堵塞通道
可能是开发阶段没有考虑周全，当产品重量超过注塑机实际最大注射重量时，供料量是跟不上的。
由于塑料在料斗干燥器内局部熔化结块，或机筒进料段温度过高，或塑料等级选择不当，或塑料内含的润滑剂过多都会使塑料在进入进料口缩径位置或螺杆起螺端深槽内过早地熔化，粒料与熔料互相黏结形成“过桥”，堵塞通道或包住螺杆，随同螺杆旋转作圆周滑动，不能前移，造成供料中断或无规则波动。
（5）冷料入模注塑机通常都因顾及压力损失而只装直通式喷嘴。当机筒前端和喷嘴温度过高，或在高压状态下机筒前端储料过多，产生“流涎”，使塑料在未开始注射而模具敞开的情况下，意外地抢先进入主流道入口并在模板的冷却作用下变硬，而妨碍熔料顺畅地进入型腔。
b. 模具（1）浇注系统缺陷流道太小、太薄或太长，增加了流体阻力流道或浇口太大，射力不足流道、浇口有杂质、异物或炭化物堵塞；流道、浇口粗糙有伤痕，或有锐角，表面粗糙度不良，影响料流不畅；流道没有开设冷料井或冷料井太小，开设方向不对；对于多型腔模具要仔细安排流道及浇口大小分配不均衡
可适当增加粗流道直径，使流到流道末端的熔料压力降减少，还要加大离主流道较远型腔的浇口，使各个型腔的注入压和料流速度基本一致。河流——大自然的“流道”
（2）模具设计不合理
模具过分复杂，转折多，进料口选择不当，浇口数量不足或形式不当；模具设计时未考虑制品局部断面很薄（应增加整个制品或局部的厚度，或在填充不足处的附近设置辅助流道或浇口）；模腔内排气不畅造成制件不满，这种缺陷大多发生在制品的转弯处、深凹陷处、被厚壁部分包围着的薄壁部分以及用侧浇口成型的薄底壳的底部等处。对于多型腔模具容易发生浇口分配不平衡的情况，必要时应减少注射型腔的数量，以保证其它型腔制件合格。 哇！排气终于通畅了！！c. 工艺（1）注塑周期/时间过短这是一个产能压力大的情况下，很多公司采用的“捷径”。由于周期（时间）短，料温来不及跟上也会造成缺料，在电压波动大时尤其明显。要根据供电电压对周期作相应调整。调整时一般不考虑注射和保压时间，主要考虑调整从保压完毕到螺杆退回的那段时间，既不影响充模成型条件，又可延长或缩短料粒在机筒内的预热时间。
这是一张内涵图，没这方面困扰的男同胞记得点赞
（2）进料量加料计量不准或加料控制系统操作异常。注塑机或模具或操作条件所限导致注射周期反常。预塑背压偏小或机筒内料粒密度小都可能造成缺料，对于颗粒大、空隙多的粒料和结晶性的比容变化大的塑料如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等以及黏度较大的塑料如ABS应调较高料量，料温偏高时应调大料量。
当机筒端部存料过多时，注射时螺杆要消耗额外多的注射压力来压紧、推动机筒内的超额囤料，这就大大的降低了进入模腔的塑料的有效射压而使制品难以充满。请适量进食~
（3）注射压力太低，注射时间短注射压力太低，注射时间短，柱塞或螺杆退回太早。熔融塑料在偏低的工作温度下黏度较高，流动性差，产生缺料。比如在制ABS彩色制件时，着色剂的不耐高温性限制了机筒的加热温度，这就要以比通常高一些的注射压力和延长注射时间来弥补。
还是时间问题，小唐老师，你够了！！！
（4）注射速度慢注射速度对于一些形状复杂、厚薄变化大、流程长的制品，以及黏度较大的塑料如增韧性ABS等具有十分突出的意义。当采用高压尚不能注满制品时，应可虑采用高速注射才能克服缺料的风险。闪电~
（5）料温过低机筒前端温度低，进入型腔的熔料由于模具的冷却作用而使黏度过早地上升到难以流动的地步，妨碍了对远端的充模。机筒后段温度低，黏度大的塑料流动困难，阻碍了螺杆的前移，结果造成看起来压力表显示的压力足够而实际上熔料在低压低速下进入型腔。喷嘴温度低则可能是固定加料时喷嘴长时间与冷的模具接触散失了热量，或者喷嘴加热圈供热不足或接触不良造成料温低，可能堵塞模具的入料通道。刚开机时喷嘴太冷。
d. 原料塑料流动性差。塑料厂常常使用再生回料，而再生碎料往往会反映出黏度增大的倾向。由于氧化裂解生成的分子断链单位体积密度增加了，这就增加了在机筒和型腔内流动的粘滞性，回料还会加大气态物质的产生，使注射压力损失增大，造成充模困难。
大自然的流动性
小小的一个“缺料”缺陷，竟然搞出这么多原因。这些原因背后有什么逻辑可抓呢？细心的朋友，可能已经发现了。还记得下面两张图吗？
啊！为什么你也叫乌龟！！
这就是大名鼎鼎的“乌龟图”，在《大众集团Formel Q质量能力》中小唐老师有介绍过。这里面隐藏着工业上非常著名的口诀“人机料法环”。看看上面的模块，除了“人”和“环”，是不是都涉及到了？
“人”是最复杂的，所以这里没去谈，感兴趣的朋友可以参考《生产线“防错”技术一览》（与人犯错做斗争）。
“环境”，这里没有展开的原因是塑料对环境相对不敏感（当然也不是绝对的，比如尼龙料就特容易吸湿）。
再多讲一些，比如设备。上面讲了5点，不过归纳起来无非是设备能力差，精度低，防错功能不全几大类，其中深层次的还是稳定性差！！！
对于料、方法，各位看官有什么发现或者总结呢？欢迎留言告诉我们。当然，首先，你得扫描下面二维码关注我们~
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