1 縮痕和縮孔的形成機理

縮痕產(chǎn)生在制件的表面，指在制件表面形成的局部凹陷；縮孔產(chǎn)生在制件的內(nèi)部，除了透明的制件外，一般難以從制件表面看到縮孔?？s痕和縮孔都是由于制件厚壁部分在冷卻時沒有得到足夠的補償而產(chǎn)生的，經(jīng)常產(chǎn)生在局部壁厚較大的區(qū)域、筋或突起物的背面。

縮痕和縮孔的形成與塑料熔體充模時的流動狀態(tài)有關(guān)。在正常情況下塑料熔體以“噴泉流”的方式填充模具型腔，如圖1所示，Schmidt對噴泉流進行了詳細的描述。在這種充填模式下，表層的熔體因接觸較冷的模壁形成固化層，而芯層處于熔融狀態(tài)。充模結(jié)束后，表層已經(jīng)冷卻固化，而芯層才開始冷卻，如果此時沒有得到足夠的保壓補償，芯層的冷卻收縮會拉扯表層，導致表層下凹形成縮痕；如果表層硬度足夠抵抗收縮應力，則在制件中間形成縮孔，即真空泡（如圖2所示）。

    圖1 注塑過程的噴泉流

    圖2 壁厚過大導致縮痕或縮孔

      研究表明，縮痕和縮孔的形成與產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計、成型工藝和材料等方面都有很大關(guān)系。本文將分別從這些方面討論，提出避免或減少縮痕和縮孔的解決措施。

2 產(chǎn)品設(shè)計上的解決措施

       2.1 壁厚設(shè)計

如果制件的厚度過大，那么冷卻時的收縮也越大，如果得不到足夠的保壓補縮，就很有可能產(chǎn)生縮痕或縮孔（如圖2所示）。一般建議制件的最大壁厚不超過4mm。

2.2 保證壁厚均勻

制件局部壁厚過大時，容易產(chǎn)生縮痕或縮孔，可以通過合理的產(chǎn)品設(shè)計獲得均勻的壁厚，既不影響制件的使用，也避免產(chǎn)生縮痕或縮孔（如圖3所示）。

    圖3 通過合理的產(chǎn)品設(shè)計獲得均勻壁厚

 2.3 加強筋設(shè)計

為了增加制件的強度，在制件設(shè)計中常采用加強筋。一般情況下，建議加強筋根部的厚度不超過壁厚的50%，否則容易在背面形成縮痕。圖4是典型的加強筋尺寸設(shè)計此外，當多條加強筋連接在一起時，需要注意防止物料局部集中，避免產(chǎn)生縮痕或縮孔（如圖5所示）。

    圖4 典型的加強筋尺寸設(shè)計

    圖5 加強筋集中導致縮痕或縮孔

    加強筋尺寸設(shè)計不合理時，容易在背面形成縮痕?？梢栽诳s痕位置設(shè)計一些特征，巧妙地將縮痕隱藏，如圖6所示。

    圖6 通過增加特征隱藏縮痕

    2.4 螺絲柱設(shè)計

    螺絲柱的設(shè)計也應遵循同樣的原則，建議螺絲柱的壁厚小于制件壁厚的50%，防止在制件表面形成縮痕。當壁厚過大導致螺絲柱背面出現(xiàn)縮痕時，可以在螺絲柱根部做火山口，如圖7a所示。所謂的火山口就是將螺絲柱的外圓柱面的孔緣和銷同步向上延伸，火山口之所以能防止縮痕，是因為它能使得螺絲柱根部的等效壁厚（內(nèi)切圓直徑2R）變小(r

    螺絲柱不能太靠近外壁，否則會造成制件的壁厚不均，從而導致縮痕。當靠近外壁時，可采用加強筋與外壁相連（如圖8所示）。

    圖7 螺絲柱根部設(shè)汁火山幾防止縮痕

    圖8 采用加強筋使螺絲柱與外壁相連

    2.5 卡扣設(shè)計

    圖9 卡扣根部減薄防止縮痕

在很多制件上設(shè)計有卡扣，如果卡扣的壁厚過大，則背面容易產(chǎn)生縮痕，但卡扣的壁厚較薄時，其強度會下降，而且較薄的壁厚導致填充阻力大，容易引起滯流缺膠。常用的解決辦法是將卡扣根部的局部壁厚減?。ㄈ鐖D9所示），這樣既解決了縮痕問題，又避免了滯流的產(chǎn)生。

2.6 圓角設(shè)計

為了防止應力集中，常在制件的直角處倒圓角。倒圓角時，如果內(nèi)外圓角的尺寸不協(xié)調(diào)，容易在圓角過渡處形成壁厚不均，導致縮痕或縮孔(如圖10a和10b)，外圓角的半徑（R2）應等于內(nèi)圓角半徑(R1)加上制件壁厚t（如圖10c所示）。

    圖10 內(nèi)外圓角的尺寸關(guān)系