Page 117 - 《橡塑技术与装备》2023年10期

测试与分析 邓凤意 等·注塑零件熔接线缺陷浅析

注塑零件熔接线缺陷浅析

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邓凤意 ，赖登辉，彭双双
( 四川永贵科技有限公司，四川 绵阳 621000)

摘要 ： 以塑胶材料熔体的流动理论为基础，结合前辈学者对熔接线的相关研究，运用模流分析工具，对熔接线的形成过程和
微观特性进行了阐述，探索了模流分析联合结构分析预测纤维增强塑胶材料的熔接线强度的方法。总结了熔接线缺陷的影响因子
和改善措施。
关键词 ： 注塑成型 ；模具设计 ；模流分析 ；熔接线 ； Digima
中图分类号 ： TQ320.66 文章编号 ： 1009-797X(2023)10-0063-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2023.10.015

注塑零件熔接线处出现开裂、泄漏、外观不良等 式向前推进。当然也存在其他流动形式，如当塑胶材
问题屡见不鲜，当此类问题出现时，塑件的设计和制 料熔体在模具型腔内流动时遇到阻碍或流动截面积发
造人员普遍不能迅速而清晰地界定熔接线相关缺陷的 生突变时，熔体流动方式可能会变化，有可能产生喷
主要影响因子，往往通过不断修改产品结构和模具设 射流、紊流。下图 2 所示为拉伸样条试模制样时产生
计，反复调整注塑成型工艺参数来寻找问题的解决途 喷射流、紊流和层流的情况对比图片。
径和方法，其成本效益较差。究其原因，很重要的一 熔接线的形成大致可分为以下 4 个阶段 [4] ：
个方面是技术人员对于熔接线的形成过程和微观特性 （1）第一阶段是熔体相遇阶段
的理解、认知不足。前辈学者对熔接线相关课题做过 两股或多股熔体流动波前以一定角度发生 “ 碰
许多的研究和论文报道，但多数是针对熔接线某一个 撞 ”，此时熔体波前的压力较低，其大小与熔体波前
特性而展开的研究，在熔接线形成过程和微观特性方 的气体的压缩状态有关，温度达到最高值。
面的综合阐述略显不足。因此，为了支持注塑零件设 （2）第二阶段是熔体扩散阶段
计和制造相关技术人员选择正确的措施进行熔接线相 熔体波前产生黏弹性变形并向四周扩散，逐渐填
关缺陷的改善，有必要对熔接线的形成过程、微观特 充周围模具型腔空隙，此时熔体波前的压力逐渐升高，
性，熔接线相关缺陷的影响因子和改善措施进行较详 温度开始缓慢下降，气体被挤压往型腔表面逃逸，熔
细的理论阐述和归纳总结。 体的高分子链和填充物的状态随着流动方向的转变而
发生变化。
1 熔接线的形成过程 （3）第三阶段是熔接线初步形成阶段
熔接线是指在注塑成型中模具型腔内两股（或多 此阶段不同方向的熔体最终汇合，由于后端熔体
股）熔融的塑胶成一定角度汇合而形成的三维接触区 压力的传导，熔接线区域被逐渐压实，也可能由于不
域。当两股熔胶的汇合角 “θ” 小于或等于 135° 时，模 同方向的压力差，熔接线位置产生细微的偏移，高分
流分析软件定义为熔接线（weld line，也称缝合线）， 子链和填充物的形态基本形成，熔体随着其温度降低
用红色线条渲染 ；当汇合角大于 135° 时，模流分析软 而逐渐凝固，未及时排出的微量气体会残留在熔接线
件定义为熔合痕（meld line），软件不做渲染。下图 1

简单演示熔接线、熔合痕的形成过程。 作者简介 ：邓凤意（1980-），男，本科，助理工程师，主
要从事注塑零件 CAE 仿真分析、注塑成型工艺方面工作。
根据塑胶材料熔体的流动理论 [1~3] ，塑胶材料熔
* 通讯作者
体在模具型腔内流动时主要以层流和 “ 喷泉流 ” 的方 收稿日期 ：2023-08-30

年
2023 第 49 卷 ·63·