吹塑制品厂家在吹塑制品脱模过程中出现开裂 ,多由脱模应力集中、模具设计缺陷或工艺参数不当引发 ,以下从成因、表现及解决措施三方面详细分析:

一、脱模应力集中导致开裂
1. 顶出机构设计不合理
原因:
顶针数量不足或分布不均(如直径 100mm 的制品仅用 2 根顶针) ,局部压强过大(>5MPa);
顶针截面积过小(直径<3mm) ,或顶出位置位于制品薄弱处(如边缘、拐角) 。
表现:
顶出部位出现放射状裂纹 ,或沿顶针边缘产生线性开裂 ,裂纹深度常达壁厚的 1/3 以上 。
解决措施:
顶针数量按制品面积计算(每 100cm² 至少设置 1 根) ,直径增大至 5-8mm;
顶出位置选择制品壁厚较厚处(如瓶底中心) ,或增加顶出垫板(厚度≥2mm)分散压力 。
2. 脱模斜度不足
原因:
模具型腔脱模斜度<1°(常规要求 1.5°-3°) ,制品收缩后紧抱模具;
型芯脱模斜度反向(如设计成倒锥度) ,强制脱模时产生撕裂力 。
表现:
制品侧面出现纵向裂纹 ,或脱模后表面有明显刮痕 ,伴随 “咔咔” 断裂声 。
解决措施:
重新加工模具 ,型腔斜度改为 2°-3° ,型芯斜度 1.5°-2°;
复杂结构(如带凹槽制品)采用哈夫模设计 ,避免强制脱模 。
二、模具温度与冷却缺陷
1. 制品未充分冷却
原因:
冷却时间过短(如壁厚 3mm 的 PE 制品冷却时间<15s) ,脱模时内部温度>60℃;
模具冷却水道堵塞(如水垢沉积) ,局部冷却效率下降 50% 以上 。
表现:
脱模后制品手感温热 ,放置 10 分钟内出现收缩开裂 ,裂纹多位于壁厚突变处(如瓶口与瓶身连接处) 。
解决措施:
冷却时间按公式计算:冷却时间 = 壁厚(mm)×(4-6)s(PE)/(6-8)s(PP);
每周用 5% 柠檬酸溶液清洗冷却水道 ,保持水流量≥10L/min ,水温控制在 15-20℃ 。
2. 模具温度不均匀
原因:
冷却水道距模腔表面距离差异>5mm ,导致局部过冷(如<10℃)或过热(如>40℃);
循环水流量波动(>20%) ,冷却效率不稳定 。
表现:
制品局部发白(过冷区)或软化(过热区) ,脱模时发白区域易脆裂 ,软化区域被顶针压塌 。
解决措施:
采用 3D 打印随形冷却水道 ,确保模腔表面温度差≤3℃;
安装恒温恒流冷却系统(流量误差≤5%) ,并在水道入口加装压力表(正常压力 0.3-0.5MPa) 。
三、原料与工艺参数影响
1. 原料熔体强度不足
原因:
聚乙烯(PE)原料熔融指数(MI)过高(如 MI>2g/10min) ,脱模时抗拉伸强度下降;
再生料比例超过 30% ,分子链断裂导致韧性不足(断裂伸长率<200%) 。
表现:
薄壁制品(壁厚<0.5mm)脱模时边缘撕裂 ,或提手处出现微裂纹 。
解决措施:
选用低 MI 原料(如 MI=0.3-1g/10min 的 HDPE) ,或添加 5% 线性低密度聚乙烯(LLDPE)改善韧性;
再生料使用前进行增韧改性(添加 10% 乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物 EVA) 。
2. 吹塑压力与保压时间不当
原因:
吹塑压力过高(>1MPa) ,制品内应力增大(残余应力>10MPa);
保压时间过短(<3s) ,型坯未充分贴模 ,脱模时局部受力不均 。
表现:
制品表面无明显损伤 ,但受力后(如搬运时)沿焊缝线开裂 ,或放置 1-2 天后出现延迟开裂 。
解决措施:
常规制品吹塑压力控制在 0.6-0.8MPa ,保压时间延长至 5-8s;
脱模前进行应力释放:保压结束后 ,缓慢降压(每秒降压 0.1MPa) ,再开启模具 。
四、其他潜在因素
1. 模具表面粗糙或损伤
原因:
模具分型面粗糙度 Ra>1.6μm ,脱模时摩擦力过大;
模腔表面有划痕或锈迹(如镀铬层脱落) ,导致制品表面应力集中 。
表现:
制品表面有明显拉伤痕迹 ,沿划痕方向出现裂纹 ,严重时制品无法脱模 。
解决措施:
模具表面进行镜面抛光(Ra<0.4μm) ,并定期镀铬(厚度 5-10μm);
每次生产前用软布擦拭模腔 ,去除油污及金属碎屑 。
2. 脱模剂使用不当
原因:
脱模剂用量过多(形成液滴) ,局部润滑过度导致制品滑动受力;
脱模剂型号不匹配(如 PVC 制品使用硅基脱模剂) ,导致表面龟裂 。
表现:
制品表面出现不规则小白点 ,或脱模后表面发黏 ,后续印刷时油墨脱落 。
解决措施:
采用喷雾式脱模剂 ,均匀喷涂(用量≤0.1g/m²) ,干燥后再合模;
根据原料选择脱模剂:PE/PP 用硬脂酸类 ,PVC 用含氟脱模剂 ,PC 禁用含硅脱模剂 。
五、快速排查与解决方案
缺陷定位流程:
若开裂位置固定(如顶针处) ,优先检查顶出机构设计;
若开裂随机出现 ,检测模具温度分布与冷却时间;
若开裂伴随表面发白 ,测试原料断裂伸长率(PE 应>300%) 。
应急处理措施:
临时增加脱模剂用量(不超过常规量的 1.5 倍) ,缓解脱模阻力;
降低脱模速度(从 10mm/s 降至 5mm/s) ,减少瞬间冲击力;
对已开裂制品进行退火处理(60℃/2h) ,消除内部应力 。