制品外观质量缺陷及处理方法

在生产双色共挤塑料异型材时，除了共挤界面的粘接强度、共挤层厚度外，最容易出现的外观质量缺陷主要有共挤层厚度不均，截面局部增厚或减薄，共挤层表面出现收缩痕、暗带、亮带、刮痕、摩擦痕、气泡、麻点等。

1.共挤层厚度不均

共挤层厚度不均的产生原因主要有以下两方面：

①在口模汇流段，共挤流道与主流道形成的可供共挤料通过的间隙不等。一般是因修模或模具装配时销钉定位不准、错位所导致，应重新调整共挤料通过的间隙，保证共挤料在各个面上间隙一致。

②在基料厚度不同、供料方式不同、供料段压缩比不等的情况下，常发生这种现象：共挤料熔体压力和致密度不同，对基料的压力不一致，也会导致两个面共挤厚度不均。因此首先应调整口模基料两个面压缩比和平直段长度，使两个面熔体致密度和压力尽量保持一致；其次根据型坯共挤层厚度不均匀的特征，整修共挤流道，调整共挤料流速或压力，使其分布均匀。

2.共挤层局部增厚或减薄

共挤层局部增厚或减薄的原因主要有以下两方面：

①由异型材基料的边界效应所引起，大都在型坯的转角部位。一般基料在转角处熔体压力比其他部位要小，容易形成塌角。若共挤料的流动性比基料好，熔体的边界效应相应小一些，共挤料会很容易填充到边角，形成边角局部增厚现象。

解决办法：将模具的转角处设计成小圆角，尽可能消除边界效应。

②由异型材基料局部致密度和熔体内压力不均所致，主要集中在型材外壁和内筋的交汇处。一般型材内筋有外供料和内供料两种形式。

所谓外供料，即在外壁表面开一道槽，从外壁流道分流一部分物料填充到内筋流道内，内筋用料由外壁用料提供。如采用外供料，在型材外壁供料量、压力和流速一致的情况下，内筋和外壁交汇处的熔体致密度小于其他部位，会导致共挤料出现局部增厚。解决办法：在模具供料段，适当增加型材外壁与内筋交汇处的供料，以保持交汇处熔体的致密度与其他部位一致。

所谓内供料，即从分流器开始设置专门的内筋流道，到口模出口处才与外壁流道汇合。如采用内供料，内筋供料量大小、给料速度快慢以及平直段汇流长度，都会影响内筋汇流处熔体的致密度与内压力。若内筋出料速度快，熔体压力高于外壁，会导致共挤层减薄；若内筋出料速度慢，熔体压力低于外壁，会导致共挤层过厚。解决方法：合理设计和修正内筋流道的各项参数，使内筋熔体压力、流速与外壁保持一致。适当延长口模内筋汇流段长度，也能有效改善共挤层局部增厚或减薄的缺陷。

3.彩色共挤层出现收缩痕、暗带或亮带

彩色共挤层出现收缩痕、暗带或亮带的主要原因有以下几方面：(www.xing528.com)

1）与共挤层存在局部增厚或减薄的原因类似。当共挤料流速大于基料流速时，则会出现共挤层局部增厚；当共挤料与基料等速或小于基料流速时，则会出现共挤层局部减薄。同时受型材截面结构应力影响，基料共挤界面发生收缩痕、暗带或亮带时，共挤层表面也将随之出现收缩痕、暗带或亮带，并随共挤层厚度增加而加重。收缩痕、暗带或亮带同是发生在型材轴向的条纹，不同的是收缩痕明显低于型材其他部位的凹痕，用手能摸到，表面比较光滑。亮带和暗带则是用手摸不到，在光线下可以看得到，光泽明显比型材其他部位亮或暗许多的带状条纹。两者之间是相辅相成的，一般出现亮带时，大多都会伴随暗带出现。暗带基本类似于收缩痕，仅是深浅程度有所不同。前者是和定型模没有发生直接接触、摩擦所致；后者是型材表面已经出现明显的凹痕。异型材两个面连接部位，因熔体流动速度叠加，出料往往比别处快，密实度高，与定型模内壁或水箱定型块的摩擦较大，因而会出现亮带；当口模内筋供料过小，熔体压力低，致使相邻外壁物料向内筋处流动，共挤表面则会形成暗带或收缩痕；收缩痕中间下陷部分熔体往往又会向两侧产生一定的横推力，促使边缘熔体凸起，形成亮带。当口模内筋供料过大，致使内筋弯曲，对型材外壁形成拉力，共挤表面亦会形成收缩痕；当口模、定型模尺寸不匹配时，型坯进入定型模后，在其内壁和内筋的约束下，远离内筋的型材外壁则会发生凸凹变形，凸起部分贴紧定型模内壁，因摩擦而形成亮带，凹下部分脱离定型模内壁，形成暗带或收缩痕；当型材内筋过厚，冷却速度慢，发生后收缩，拉动对应的型材共挤表面，亦会形成暗带或收缩痕；原生产型材未出现收缩痕，当牵引速度加快，壁厚减薄时，型材外壁对内筋牵制、约束力减小，在内筋收缩力作用下，共挤表面也会出现暗带或收缩痕。

由以上分析可知：共挤层表面亮带、暗带或收缩痕等质量缺陷，都是型材相邻两个面熔体应力叠加、相互作用或内筋内应力作用于外壁，外壁对内筋牵制与约束不力，即型材结构应力或温度应力不均衡的结果。归根结底是基料熔体流动性差异的表征。因此要处理型材共挤层表面亮带、暗带或收缩痕等质量缺陷。首先应处理好型材基料表面亮带、暗带或收缩痕等质量缺陷。另一方面可对应进行工艺调整，如适当提高挤出速度，以减少熔体在口模中的停留时间；适当降低牵引速度，以增加型坯冷却时间；适当降低口模及定型模冷却温度，以减小熔体流动性；适当减少共挤层厚度，以降低共挤层对基料的作用力；减少口模与定型模间距，并调整其相对位置，降低口模出口膨胀与增加缺陷一侧压力等（如亮带在型材上方，可将定型台适当向下调整，如亮带在型材下方，可将定型台向上调整，左右依然），均能在一定程度上减少共挤层表面亮带、暗带或收缩痕等外观质量缺陷。

2）共挤料透光率过高。不同厂家生产的共挤料，尤其是PMMA共挤料透光率相差很大，从5%到80%不等，当共挤料的透光率大于35%时，共挤层厚度上的细微差别就有可能导致共挤层表面出现明暗条纹。要解决这个问题，一方面应选择优质的PMMA共挤料或者在共挤料中添加不透明的无机填料，以减少共挤料的透光率，另一方面要严格控制共挤层厚度，也能在一定程度上改善共挤层的暗带与亮带等缺陷。

3）定型模真空设计不合理。定型模真空设计不合理也对共挤异型材暗带与亮带有一定影响。定型模真空孔的孔径、位置排列、真空槽的宽度、加工方式等，都会造成共挤面的暗带和亮带。真空孔的孔径越大，真空槽越宽，真空孔附近的真空吸附作用越大，共挤产品在该处与定型模之间的摩擦越严重，真空孔附近产生亮带的可能性也就越大。

4）共挤料析出。共挤料润滑剂含量过多，致使析出物不均匀地吸附在真空槽边缘，也会导致异型材共挤表面出现亮带或暗带。

4.共挤层表面出现刮痕、摩擦痕及气泡

共挤层表面出现刮痕与气泡的原因各不相同。对于PMMA与ASA而言，比较容易出现摩擦痕与刮痕，对于PVC共挤料而言容易出现气泡，这是由于PVC树脂热稳定性不足造成的。PMMA与ASA干燥不足或干燥后密封不当，放置时间过长也会导致共挤层出现气泡，可再行干燥处理。对于摩擦痕或刮痕，一般可通过口模共挤流道设置倒圆，定型模型腔和真空槽抛光，定型块入口设置倒圆，清洁冷却水等方法处理。当共挤料中润滑剂析出，堵塞定型模真空孔时，也会导致共挤面摩擦痕与刮痕的产生，此时可通过更换共挤料解决。

5.共挤层表面出现麻点

表面麻点是彩色共挤异型材经常出现的现象。因形成麻点的原因不同，其表现形式各异。有的麻点呈大小不一的凹坑，有的麻点呈规则或不规则褶皱、鱼鳞斑；有时麻点颗粒粗大，有时麻点呈针眼状气孔。概括起来，麻点的产生大致有以下几方面原因：

1）共挤料质量与性能差异。共挤料各组分之间应有良好的相容性。如果相容性不好，共挤料就会有未包覆到分子内部的粒子暴露在表面，呈不良麻点。同时共挤料各组分的加工性能应当接近。如果加工性能差异过大，当加工温度低时，高分子部分难以塑化；加工温度高时，低分子部分易挥发，形成气泡残留在共挤层表面，呈针孔状麻点。其次共挤料与PVC物料的加工性能不宜相差过大，即使共挤料加工性能再好，如果与PVC物料的性能相差过大，就会出现分层现象与表面麻点。由共挤料塑化不良形成的麻点一般颗粒较粗，基本呈凹坑状，可通过提高工艺温度来减少或消除。共挤料温度过高，过度塑化易在共挤层表面形成不规则曲线，可降低共挤温度予以解决；共挤料在造粒过程中若受到过大的剪切力，致使高分子链产生熔体破碎而形成鲨鱼皮状，可通过更换共挤料加以解决；共挤速度过快，受口模共挤腔间隙限制，共挤层表面易形成褶皱，可降低共挤机转速来解决。由于共挤料水分和低挥发物过多，形成的麻点大小均匀，分布也比较均匀，基本呈气孔状，一般从口模出来，很难发现，经过定型模，特别是经机械抛光，表现才比较明显。可在生产前，将共挤料充分干燥，尤其在多雨天气或湿度较大的地区，更应如此。采用抽真空排气挤出机造粒生产的共挤料，在造粒时尽可能地将水分或挥发物排除，效果更好。

2）主机真空度对麻点的影响。在生产中发现，挤出主机排气孔的真空度越大，PVC物料中的水分、低挥发物排除得越彻底，物料密实度越高，共挤料在口模中与基料汇合后，表面粘附得越牢固，越不易分离。反之主机真空度越小，PVC物料中的水分、低挥发物未能及时排出而残存在物料中，会导致物料的密实度不够，表面呈凹凸不平状，与共挤料汇合时，影响制品的表面平整度，并可能形成表面麻点。

3）定型模对麻点的影响。一般定型模与口模距离越近，麻点越少；距离越远，麻点越多。提高真空度，第一节定型模可直接将从口模出来的型坯共挤层表面吸附在定型模内壁上，发挥冷却作用，排除掉水气和夹带物，可有效减少麻点的产生。

共挤层表面质量影响因素比较多，要得到外观质量完美的共挤制品，可通过在定型台与牵引机之间安装抛光机，对共挤面进行机械抛光，以消除各种因素对共挤层外观的影响，减少型材表面条纹、色差，降低其表面粗糙度。通过抛光，也可发现共挤表面是否存在麻点，及时处理。