在注塑加工行业中，产品尺寸不稳定是一个常见且棘手的问题。它指的是在相同的注塑机和成型工艺条件下，每一批成型制品之间或每模生产的制品各型腔成型品之间，塑件的尺寸出现变化。这种缺陷不仅会影响产品的质量和性能，还可能导致生产效率下降，增加生产成本。广东注塑加工厂兆峰凭借多年的行业经验，深入分析了尺寸不稳定的成因，并总结出了相应的排除方法，希望能为行业同仁提供参考。
一、成型条件不一致或操作不当：工艺参数把控是关键
注射成型过程中，温度、压力及时间等各项工艺参数犹如精准运转的齿轮，必须严格按照工艺要求进行控制，尤其是每种塑件的成型周期必须保持一致，不可随意变动。任何一个参数的波动，都可能打破成型过程的平衡，导致塑件尺寸不稳定。
（一）温度的影响
料筒及喷嘴处温度过高，会使塑料熔体的黏度降低，流动性增强，导致在冷却过程中收缩率增大，塑件尺寸难以控制。例如，当料筒温度过高时，熔体在模具内的冷却速度变慢，容易产生过度填充和翘曲变形，从而影响尺寸精度。相反，模温太低或不均匀，会导致塑件冷却速度不一致，局部收缩不均匀，产生内应力，进而造成尺寸偏差。比如，模具型腔表面温度不均匀，会使塑件不同部位的收缩率不同，导致整体尺寸发生变化。
（二）压力的作用
注射压力太低，会使熔体填充不足，无法充满模具型腔，导致塑件尺寸偏小。同时，保压时间太短，不能对型腔中的熔体进行有效的补缩，在冷却过程中，由于体积收缩得不到及时补充，塑件尺寸会出现收缩不稳定的情况。例如，在生产薄壁制品时，注射压力不足会导致边缘部分填充不饱满，尺寸不符合要求。
（三）时间的控制
成型周期的不稳定直接影响塑件的冷却效果。如果冷却时间不足，塑件内部的热量未能充分散发，脱模后会继续收缩，导致尺寸发生变化。一般来说，塑件在脱模后的 10 小时内尺寸变化较大，24 小时后才基本定型。因此，确保成型周期的一致性，给予塑件足够的冷却时间，是保证尺寸稳定的重要环节。
二、成型原料选用不当：收缩率是核心考量因素
成型原料的收缩率对塑件尺寸精度有着至关重要的影响。即使成型设备和模具的精度很高，如果成型原料的收缩率很大，也很难保证塑件的尺寸精度。不同类型的塑料原料具有不同的收缩率特性，且收缩率还会受到成型工艺条件、塑件结构等因素的影响。
（一）收缩率的变化范围
一般情况下，成型原料的收缩率越大，塑件的尺寸精度越难保证。例如，结晶型塑料（如聚丙烯、聚乙烯等）的收缩率通常较大，且收缩率的波动范围也较宽，而无定形塑料（如聚苯乙烯、ABS 等）的收缩率相对较小且稳定。因此，在选用成型树脂时，必须充分考虑原料成型后的收缩率对塑件尺寸精度的影响，确保其收缩率的变化范围不大于塑件尺寸精度的要求。
（二）原料性能的稳定性
除了收缩率，原料的其他性能如熔体流动性、热稳定性等也会影响塑件的尺寸稳定性。如果原料的熔体流动性不稳定，在相同的成型工艺条件下，熔体的填充速度和填充量会发生变化，导致塑件尺寸出现波动。此外，原料的热稳定性差，在加工过程中容易发生分解，产生气体和杂质，影响塑件的成型质量和尺寸精度。
三、模具问题：结构设计与制造精度是基础
注塑模具的结构设计及制造精度直接决定了塑件的尺寸精度。在成型过程中，若模具的刚性不足或模腔内承受的成型压力太高，使模具产生变形，就会造成塑件成型尺寸不稳定。
（一）模具结构设计
模具的结构设计应充分考虑成型压力的分布和模具的刚性。例如，模具的支撑结构、型腔和型芯的强度和刚度必须满足成型工艺的要求，避免在高压下发生变形。此外，模具的流道设计、浇口位置和尺寸也会影响熔体的流动和填充，进而影响塑件的尺寸精度。合理的流道设计可以使熔体均匀填充型腔，减少压力损失和温度差异，从而保证塑件尺寸的一致性。
（二）模具制造精度
模具的制造精度包括型腔尺寸精度、型芯尺寸精度、脱模斜度、表面粗糙度等。如果模具的制造精度不高，型腔和型芯的尺寸偏差较大，会直接导致塑件的尺寸不符合要求。例如，型腔尺寸过大，塑件尺寸会偏大；型芯尺寸过小，塑件的内孔尺寸会偏小。此外，脱模斜度不合理会导致塑件脱模困难，产生变形，影响尺寸精度。
（三）模具磨损与维护
模具在长期使用过程中，会不可避免地产生磨损和疲劳损伤。如果不及时进行维护和保养，模具的精度会逐渐下降，导致塑件尺寸不稳定。因此，定期对模具进行检查、清洁、润滑和维修，及时更换磨损的部件，是保证模具精度和塑件尺寸稳定的重要措施。
四、设备故障：稳定运行是必要保障
成型设备的正常运行是保证塑件尺寸稳定的前提条件。如果设备出现故障，如塑化容量不足、加料系统供料不稳定、螺杆转速不稳定、停止作用失常、液压系统止回阀失灵、温度控制系统热电偶烧坏或加热器断路等，都会导致塑件的成型尺寸不稳定。
（一）塑化系统故障
塑化容量不足会导致原料不能充分塑化，熔体的均匀性差，影响填充效果和尺寸精度。加料系统供料不稳定，会使进入料筒的原料量时多时少，导致熔体的压力和温度波动，从而影响塑件尺寸。螺杆转速不稳定会使塑化过程不均匀，熔体的剪切速率和温度发生变化，造成熔体黏度不稳定，填充性能变差。
（二）液压系统故障
液压系统是注塑机的动力来源，其故障会导致注射压力、保压压力和锁模力不稳定。止回阀失灵会使熔体在注射和保压过程中发生回流，导致压力损失，影响填充和补缩效果。例如，止回阀密封不良，会使注射压力无法有效传递到型腔，导致塑件填充不足，尺寸偏小。
（三）温度控制系统故障
温度控制系统是保证料筒和模具温度稳定的关键部件。热电偶烧坏或加热器断路会导致温度测量和控制不准确，料筒和模具温度出现波动，影响熔体的流动性和冷却效果，进而导致塑件尺寸不稳定。
五、测试方法或条件不一致：精准测量是重要环节
测定塑件尺寸的方法、时间和温度不同，测量结果会有很大的差异。其中，温度条件对测试的影响最大，因为塑料的热膨胀系数比金属大 10 倍左右。
（一）测试方法的标准化
必须采用标准规定的方法来测定塑件的结构尺寸，包括测量工具的选择、测量部位的确定和测量步骤的规范。例如，对于不同类型的塑件，应使用相应精度的测量工具，如游标卡尺、千分尺等。同时，测量部位应选择在塑件的关键尺寸位置，避免因测量部位不当而导致结果偏差。
（二）测试条件的一致性
测试时的温度和湿度条件应符合标准要求，一般规定在 23℃±2℃、相对湿度 50%±5% 的环境下进行测量。此外，塑件必须充分冷却定型后才能进行测量。由于塑件在脱模后的一段时间内会继续收缩，因此在 10 小时内尺寸变化较大，24 小时后才基本稳定。如果在未充分冷却的情况下进行测量，得到的尺寸数据不准确，无法反映塑件的真实尺寸。
六、排除方法与预防措施
针对以上分析的各种成因，我们可以采取以下排除方法和预防措施，以解决注塑加工中尺寸不稳定的问题。
（一）优化成型工艺
- 严格按照工艺要求控制温度、压力、时间等参数，定期对设备的工艺参数进行校准和检查，确保其稳定性和准确性。
- 针对不同的塑件和原料，进行充分的工艺调试，找到最佳的成型工艺条件，并制定详细的工艺规程，操作人员必须严格遵守。
（二）合理选用原料
- 根据塑件的尺寸精度要求和使用性能，选择收缩率小且稳定、性能合适的成型原料。
- 对原料进行严格的检验和筛选，确保其性能符合要求，避免使用受潮、老化或含有杂质的原料。
（三）提高模具质量
- 在模具设计阶段，充分考虑塑件的结构特点和成型工艺要求，优化模具结构设计，提高模具的刚性和精度。
- 选择优质的模具材料，采用先进的加工工艺和设备，保证模具的制造精度。
- 建立完善的模具维护保养制度，定期对模具进行检查和维修，及时更换磨损的部件。
（四）加强设备管理
- 定期对成型设备进行维护保养，制定详细的设备维护计划，包括日常检查、定期保养和大修等。
- 及时更换老化或损坏的零部件，如热电偶、加热器、止回阀等，确保设备的正常运行。
- 对设备的控制系统进行定期校准和调试，保证工艺参数的稳定控制。
（五）规范测试流程
- 建立标准化的测试流程，明确测试方法、测试条件和测试时间，确保测量结果的准确性和可比性。
- 使用高精度的测量工具，并定期对其进行校准和检定，保证测量精度。
- 在塑件充分冷却定型后再进行测量，避免因测试条件不一致而导致的尺寸偏差。
结语
注塑加工中尺寸不稳定是一个涉及多个环节的复杂问题，需要从成型工艺、原料选用、模具设计与制造、设备管理和测试方法等方面进行全面分析和控制。广东注塑加工厂兆峰始终坚持以质量为核心，不断优化生产工艺，加强质量管理，致力于为客户提供高精度、高质量的注塑产品。通过对尺寸不稳定缺陷的深入研究和实践总结，我们相信能够帮助行业同仁更好地解决这一问题，提高注塑加工的整体水平。
