如何消除碳纖 PC/ABS 制品表面 “虎紋” 缺陷

“虎紋” 缺陷是碳纖 PC/ABS 制品生產(chǎn)過程中常見的問題，其表現(xiàn)為制品表面出現(xiàn)類似虎皮條紋狀的明暗相間紋路，嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀和品質(zhì)塑膠制品。這一缺陷主要由材料特性、注塑工藝參數(shù)以及模具設(shè)計(jì)等因素導(dǎo)致。下面從多個(gè)維度解析并提供相應(yīng)的解決策略。

一、材料優(yōu)化

（一）調(diào)整材料配方

碳纖 PC/ABS 材料中，碳纖維的分散性對(duì) “虎紋” 的產(chǎn)生有重要影響塑膠制品。如果碳纖維在基體中分散不均勻，就容易在制品表面形成條紋?？赏ㄟ^添加相容劑來改善 PC、ABS 與碳纖維之間的相容性，增強(qiáng)界面結(jié)合力，促進(jìn)碳纖維的均勻分散。例如，選用馬來酸酐接枝的 ABS 或 PC 作為相容劑，添加量控制在 2%-5% ，能夠有效減少 “虎紋” 現(xiàn)象。此外，適當(dāng)降低碳纖維的含量也有助于改善表面質(zhì)量，但需注意不能過度降低，以免影響制品的力學(xué)性能。

（二）材料預(yù)處理

在注塑前，對(duì)碳纖 PC/ABS 材料進(jìn)行充分干燥處理至關(guān)重要塑膠制品。PC 和 ABS 都具有一定的吸濕性，若材料中含有水分，在注塑過程中受熱會(huì)產(chǎn)生水蒸氣，導(dǎo)致熔體流動(dòng)不穩(wěn)定，進(jìn)而引發(fā) “虎紋”。將材料在 80 - 90℃的溫度下干燥 4 - 6 小時(shí)，使材料含水率控制在 0.02% 以下，可有效避免因水分引起的表面缺陷。

二、工藝參數(shù)調(diào)整

（一）溫度控制

料筒溫度：適當(dāng)提高料筒溫度可以降低熔體粘度，改善熔體的流動(dòng)性，使碳纖維更均勻地分布在基體中塑膠制品。一般來說，將料筒前段溫度提高 5 - 10℃，中段和后段溫度提高 3 - 5℃，有助于減少 “虎紋”。但需注意，溫度過高會(huì)導(dǎo)致材料降解，影響制品性能，因此要根據(jù)具體材料的熱穩(wěn)定性合理調(diào)整。

模具溫度：提高模具溫度能使熔體在模具內(nèi)的冷卻速度更加均勻，減少因冷卻不均導(dǎo)致的表面缺陷塑膠制品。將模具溫度控制在 60 - 80℃ ，可有效改善制品表面質(zhì)量。不過，模具溫度過高會(huì)延長成型周期，降低生產(chǎn)效率，需要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下進(jìn)行優(yōu)化。

（二）注塑速度與壓力

注塑速度：采用多級(jí)注塑速度是減少 “虎紋” 的有效方法塑膠制品。在注塑初期，以較低的速度（約 30 - 50mm/s）填充型腔，避免熔體高速流動(dòng)產(chǎn)生的湍流和剪切應(yīng)力，防止碳纖維取向不一致；在填充后期，適當(dāng)提高注塑速度（約 60 - 80mm/s），確保型腔充滿。同時(shí)，調(diào)整保壓速度，保壓速度一般為注塑速度的 20% - 30% ，以保證制品的密實(shí)度。

注塑壓力：合理調(diào)整注塑壓力和保壓壓力塑膠制品。注塑壓力過高會(huì)使熔體在模具內(nèi)產(chǎn)生過度的剪切作用，導(dǎo)致碳纖維取向差異，從而形成 “虎紋”；壓力過低則可能造成填充不足。一般將注塑壓力控制在 80 - 120MPa，保壓壓力控制在注塑壓力的 60% - 80% ，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)。

（三）冷卻時(shí)間

延長冷卻時(shí)間有助于熔體在模具內(nèi)充分冷卻定型，減少因冷卻不均產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，從而降低 “虎紋” 出現(xiàn)的概率塑膠制品。但冷卻時(shí)間過長會(huì)降低生產(chǎn)效率，需通過試驗(yàn)找到合適的冷卻時(shí)間，一般可在原有基礎(chǔ)上增加 10 - 20% 。

三、模具設(shè)計(jì)改進(jìn)

（一）澆口設(shè)計(jì)

澆口的位置、尺寸和形狀對(duì)熔體的流動(dòng)狀態(tài)有直接影響塑膠制品。采用多點(diǎn)澆口或潛伏式澆口可以改善熔體的流動(dòng)平衡性，減少熔體的流動(dòng)阻力和剪切速率差異，使碳纖維分布更均勻。同時(shí)，合理調(diào)整澆口尺寸，增大澆口直徑（一般增加 0.5 - 1mm），降低熔體的流動(dòng)速度，減少剪切作用，有助于消除 “虎紋”。

（二）流道設(shè)計(jì)

優(yōu)化流道系統(tǒng)，采用等截面或漸變截面的流道設(shè)計(jì)，確保熔體在流道內(nèi)的流動(dòng)速度和壓力分布均勻塑膠制品。流道表面應(yīng)進(jìn)行拋光處理，降低表面粗糙度（Ra 值控制在 0.2 - 0.4μm），減少熔體流動(dòng)的阻力，避免因流動(dòng)不暢導(dǎo)致的 “虎紋” 缺陷。

（三）排氣設(shè)計(jì)

良好的排氣系統(tǒng)能及時(shí)排出模具型腔內(nèi)的空氣和熔體揮發(fā)產(chǎn)生的氣體，防止氣體困在制品內(nèi)部或在表面形成缺陷塑膠制品。在模具分型面、型芯和型腔等部位開設(shè)排氣槽，排氣槽深度控制在 0.02 - 0.05mm ，寬度為 5 - 10mm ，確保氣體能夠順利排出，減少因氣體引起的 “虎紋”。

四、其塑膠制品他輔助措施

（一）模具表面處理

對(duì)模具表面進(jìn)行特殊處理，如采用鏡面拋光、皮紋處理或鍍硬鉻等方法，可以改變制品表面的反光特性，在一定程度上掩蓋 “虎紋” 缺陷塑膠制品。鏡面拋光能使制品表面更加光滑，減少光線反射的不均勻性；皮紋處理可以通過紋理的遮蓋作用降低 “虎紋” 的可見度。

（二）設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)

定期對(duì)注塑設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，確保螺桿、料筒等部件的磨損在合理范圍內(nèi)塑膠制品。磨損嚴(yán)重的部件會(huì)導(dǎo)致熔體塑化不均勻，從而產(chǎn)生 “虎紋”。及時(shí)更換磨損部件，保持設(shè)備的良好運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)提高制品質(zhì)量至關(guān)重要。

消除碳纖 PC/ABS 制品表面 “虎紋” 缺陷需要綜合考慮材料、工藝、模具等多方面因素，通過不斷試驗(yàn)和優(yōu)化，找到最適合的解決方案塑膠制品。