一.熔接線的形成原因:
產(chǎn)生熔接痕的主要原因，系由若干膠熔體在型腔中匯合在一起時，在其交匯處未完全熔合在一起，彼此不能熔合為一體而形成熔合印痕。其具體分析如下。(1)注塑模具：①若各澆口進(jìn)入型腔的熔體速度不一致，易使交匯處產(chǎn)生熔接痕，對此，應(yīng)采用分流少的澆口形式，合理選擇澆口位置，如有可能，應(yīng)盡量選用一點(diǎn)式澆口。② 若澆口數(shù)量太多，或澆口截面積過小，使得熔體在進(jìn)入型腔后分成多股，且流速又不相同，很易產(chǎn)生熔接痕，對此，應(yīng)盡量減少澆口數(shù)，并增大澆口截面積。③若模具中冷料井不夠大或位置不正確，使冷料進(jìn)入型腔而產(chǎn)生熔接痕，對此，應(yīng)對冷料井的位置和大小重新進(jìn)行考慮。④ 澆注系統(tǒng)的主流道進(jìn)口部位或分流道的截面積太小，導(dǎo)致熔體流入阻力增大，而引起熔接不良，對此，應(yīng)擴(kuò)大主流道及分流道截面積。⑤若模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計欠佳，熔體在型腔中冷卻太快且不均勻，導(dǎo)致在匯合是產(chǎn)生熔接痕，對此，應(yīng)重新審視冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。（2 ）注塑工藝：①若注射壓力過低，使得注射速度過慢，熔體在型腔中溫度有差異，這種熔體在分流匯合時易產(chǎn)生熔接痕，對此，應(yīng)適當(dāng)提高注射壓力。②若熔體溫度過低，低溫熔體在分流匯合時容易形成熔接痕，對此，應(yīng)適當(dāng)提高熔體溫度。③如必須采用低溫成型工藝時，可適當(dāng)提高注射壓力和注射速度，從而改善熔體的匯合性能，減少熔接痕的產(chǎn)生。（3）注塑設(shè)備：①若注塑機(jī)的塑化能力不夠，塑料不能充分塑化，導(dǎo)致在充模時產(chǎn)生熔接痕，對此，應(yīng)核查注塑機(jī)的塑化能力。②若噴嘴孔直徑過小，使得充模速度較慢，也容易產(chǎn)生熔接痕，對此，應(yīng)換用大直徑的噴嘴。③若注塑機(jī)的規(guī)格過小，料筒中的壓力損失太大，易導(dǎo)致不同程度的熔接不良，對此，應(yīng)換用的規(guī)格的注塑機(jī)。（4）塑件：①若塑件壁厚相差過大，熔體在充模范時多在薄壁出匯合，此處易產(chǎn)生熔接痕，對此，要使塑件壁厚相差不致過大，且應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)過渡。②若塑件某處壁厚過薄，熔體在此處的固化速度很快，導(dǎo)致產(chǎn)生熔接痕，對此，在設(shè)計塑件壁厚時要注意不能過薄。③若塑件上的嵌件過多，熔體在流經(jīng)這些嵌件時，其流速、流線和溫度都會發(fā)生變化，當(dāng)熔體在交匯時易產(chǎn)生熔接痕，對此，應(yīng)盡量減少嵌件數(shù)量。（5）原料：①若潤滑劑過少，熔合體的流動性差，易產(chǎn)生熔接痕，對此，應(yīng)適當(dāng)增加潤滑劑的添加量。②若原料中含濕量大或易揮發(fā)含量高，受熱后產(chǎn)生大量氣體，使得排氣不及導(dǎo)致產(chǎn)生熔接痕，對此，應(yīng)將原料干燥或清除易揮發(fā)物質(zhì)。③若脫模劑用量太多或品種不符，都易使塑件表面出現(xiàn)熔接痕，對此，要盡量少用脫模劑或用品種相符的脫模劑。
二.避免熔接線的措施
(一）.通常熔料溫度、注射速度、壓力、流量、模具溫度的調(diào)節(jié)都通過設(shè)備來實(shí)現(xiàn), 參照成型條件標(biāo)準(zhǔn)小幅度調(diào)整,逼近理想值。
(二).需要修改模具的情形可能有以下幾種:(1)熔接痕處夾有氣泡, 需要在對應(yīng)的分型面增設(shè)排氣孔: 熔接痕處氣泡的形成是由于當(dāng)兩股熔料匯流時, 所包圍的氣體沒有及時排除, 而留在了塑件內(nèi)部, 在熔接痕表面形成凹坑, 可以通俗地稱之為“困氣”。究其原因, 可能是對應(yīng)位置的分型面研配過緊, 以致氣體無法排出; 也可能是合模后, 型腔高度尺寸過度不均勻(塑件壁厚相差較大) 造成。針對前一種情況, 常通過增加或增大排氣槽來改善, 以目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的PP 料為例, 根據(jù)PP 料的溢料間隙為0. 03 mm這一參數(shù)，為避免溢料形成飛邊，排氣槽間隙為0. 01 ～ 0. 02 mm最理想。為便于模具加工和成型過程中型腔的清理, 排氣槽的位置多數(shù)情況會選擇開在定模的分型面上，并盡量開設(shè)在型腔的最后充滿處。對于型腔高度尺寸過度不均勻的情形，只能通過“補(bǔ)焊”和“打磨”的方法來調(diào)整型腔尺寸，這是難度最大，也是模具技術(shù)人員在調(diào)試中最怕遇到的, 它的調(diào)整方法和下面要講到的熔接痕高度始終超差的調(diào)整方法一致。(2) 熔接痕深度始終超差, 需要調(diào)整塑件也即模具型腔的厚度。(3) 熔接痕的位置偏向塑件中部, 需要調(diào)整澆口的位置。
（三）材料選擇：制品選材時，應(yīng)在滿足力學(xué)性能要求的前提下，盡量選用表觀粘度低，相對分子質(zhì)量小，不含填料或非增強(qiáng)的材料，以利于熔體匯合時的良好熔合；選用無定形韌性材料或半結(jié)晶性材料，有利于提高熔接痕的強(qiáng)度；應(yīng)避免選用無定形脆性材料；如必須選用增強(qiáng)材料時，從提高熔接痕強(qiáng)度的角度考慮，應(yīng)優(yōu)先選用含量低的粒狀或短纖維增強(qiáng)的材料。
（四）改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)：產(chǎn)生分支料流幾乎是不可能避免的，特別是大型注塑件。澆口數(shù)量與位置應(yīng)以既不使制品產(chǎn)生多而明顯的熔接痕，又能順利充滿型腔為基本依據(jù)。對成型面積大或流程長的制品，選用多澆口比單澆口更有利于減輕熔接痕；采用熱流道技術(shù)，有利于熔體熔合，不易形成明顯熔接痕；若應(yīng)用CAE模擬技術(shù)來確定制品與模具結(jié)構(gòu)及澆口位置，更有益于避免熔接痕對制品質(zhì)量的影響；模具充分排氣或采用真空引氣，以及在熔體最后充填位置增設(shè)溢流穴，均有利于減輕或消除熔接痕；模具冷卻水道設(shè)計應(yīng)遠(yuǎn)離熔接痕所在位置，并保持冷卻均勻，從而有利于料流前鋒面熔體的相互熔合，提高熔接質(zhì)量，減輕熔接痕的外觀明顯程度.
（五）優(yōu)化成型工藝參數(shù)：
（1）提高熔體和模具的溫度，能降低熔體的粘度，增大鏈段的自由度，減少充模時間和冷卻速率，使大分子鏈有足夠的松弛時間，進(jìn)行擴(kuò)散和纏結(jié)。兩股熔體流相遇后更容易相互結(jié)合，形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加玻璃纖維在界面的穿越密度，改善熔接痕強(qiáng)度。但是熔體和模具溫度不能無限制提高。首先，隨著溫度上升，高聚物分子將會發(fā)生熱解，從而改變了材料的性質(zhì)，在制件表面形成斑點(diǎn)。其次，提高溫度之后，所需要的能量以及對模具的性能要求也相應(yīng)提高，增加生產(chǎn)成本。
（2）增加保壓壓力，給分子鏈的運(yùn)動提供了更多的動能，能夠促進(jìn)兩股熔體的相互結(jié)合，提升熔接痕強(qiáng)度，但是同樣也提高了對模具性能的要求，而且容易形成溢料、飛邊等其他缺陷。
（3）增加注射壓力和速率，縮短了充模時間，使兩股熔體在還具有較高的溫度和活性時就能夠相遇，因而熔接痕強(qiáng)度比較高。同樣，這也對模具的要求提高，而且使產(chǎn)生氣泡和亮斑等缺陷的幾率增大。另外，提高注射壓力，使熔體致密導(dǎo)致附加流動阻力、粘度增大，相當(dāng)于降低熔料溫度。每升高6.9×106Pa（70大氣壓），對不同聚合物所相當(dāng)于降低的溫度值為：PP降6℃、PA66降4℃、PMMA降2℃。在這一意義上反而不利于熔接痕強(qiáng)度的提高。
（4）冷卻的設(shè)計：若冷卻水道距熔體匯合處太近, 則接縫處的熔體因溫度降低, 粘度升高而無法充分熔合,必產(chǎn)生明顯的熔接痕。冷卻設(shè)計不當(dāng),還會造成模具溫度分布相差過大, 致使熔體充模時型腔不同部位因溫差導(dǎo)致填充速度不同, 從而引起熔接痕。
提高以上幾點(diǎn)工藝參數(shù)，可以在一定程度上提高熔接痕強(qiáng)度，但同時可能會帶來其他方面的不良影響，并且不能完全消除熔接痕的出現(xiàn)。因此，需要經(jīng)過多次試驗(yàn)或者數(shù)值模擬，不但使熔接痕的強(qiáng)度得到大幅提高，而且使制件的整體性能達(dá)到最佳，符合成本要求，才能進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。
三.熔接線的定義及分類
在注塑成型過程中，當(dāng)采用多澆口或型腔中存在孔洞、嵌件、以及制品厚度尺寸變化較大時，塑料熔體在模具內(nèi)會發(fā)生兩個方向以上的流動，當(dāng)兩股熔體相遇時，就會在制品中形成熔接痕(weld line)，并且熔接痕現(xiàn)象并非注塑成型特有，其他的塑料成型加工中如反應(yīng)注射、吹塑、壓鑄等也會遇到熔接痕問題。盡管熔接痕是在模具充填過程中形成的，但它們的結(jié)構(gòu)、形狀和性質(zhì)與整個注塑成型過程相關(guān)。(1)按產(chǎn)生方式的不同，熔接痕一般可分為冷熔接痕(cold weld line)和熱熔接痕(hot weld line)。當(dāng)注塑件體積或尺寸較大，為縮短注塑時間，常采用多注入口的方式注入熔體，當(dāng)兩股面對面流動的熔體相遇后，不再產(chǎn)生新的流動，這時所產(chǎn)生的熔接痕稱為冷熔接痕；當(dāng)熔體流動中碰到障礙物（如嵌件）后，分成兩股或多股熔體，繞過障礙物，分開的熔體又重新匯合并繼續(xù)流動，這時所形成的熔接痕稱熱熔接痕。2.另外，當(dāng)制件厚度差過分懸殊時，流體流經(jīng)型腔時所受的阻力不同，在厚壁處阻力小，流速快；而薄壁處則阻力大，流速慢。由于這種流動速度的差別，使來自不同壁厚處的熔體，以不同的流速相匯合，最終在匯合處也會形成熔接痕。3.充模時熔體的噴射現(xiàn)象也可能引起熔接痕。但這往往是由于澆口設(shè)置不合理造成，可以通過增大澆口尺寸、改變澆口位置或采用適宜的澆口形式而加以避免。
四.如何利用moldflow的結(jié)果：
1. 熔接線及熔合線會造成結(jié)構(gòu)及外觀的問題。熔接線及熔合線應(yīng)位于不明顯的地方，要求強(qiáng)度的地方應(yīng)避免熔接線及熔合線的產(chǎn)生。
2. 成型條件可以改變?nèi)酆蠀^(qū)域的品質(zhì), 當(dāng)發(fā)生熔接線的區(qū)域的溫度不低于注射溫度的20度時，熔合區(qū)的品質(zhì)是良好的。
3.熱熔接線的性能要明顯優(yōu)于冷熔接線
4.Moldflow 的熔接線模擬結(jié)果生成后,要把熔接線結(jié)果圖疊放在熔體流動前鋒溫度圖上,并激活前鋒溫度圖,觀察熔體的前鋒溫度是否小于熔體的凝固溫度,兩股相遇熔體的前鋒溫度差是否大于10℃。如果熔體的前鋒溫度小于熔體的凝固溫度,那么熔接線就會提前凝固,不利于熔體的融合,造成熔接線處的機(jī)械性能下降。如果兩股相遇熔體的前鋒溫度差大于10℃,那么熔體融合得不好,也造成制件的機(jī)械性能降低。把熔接線缺陷的結(jié)果疊放在氣泡結(jié)果圖上,觀察熔接線是否與氣泡結(jié)果重合,如果兩者重合,會大大降低熔接線處制件的強(qiáng)度,這種情況是應(yīng)該避免的。最后把熔接線缺陷結(jié)果疊放在填充時間結(jié)果上,觀察熔接線是否出現(xiàn)在最大填充時間處,如果兩者重合,則熔接線一般出現(xiàn)在充填的末端,最可能在制件的表面上,這種情況也是應(yīng)該消除的。
5. 一般而言，匯合角大于135 度時形成熔合線，小于135 度時形成熔接痕，如下圖所示。熔合線的性能明顯優(yōu)于熔接痕，匯合角對熔接縫的性能有重要影響，因?yàn)樗绊懥巳劢雍蠓肿渔溔酆?、纏結(jié)、擴(kuò)散的充分程度，匯合角越大，熔接縫性能越好。
以上結(jié)合線解決方案為：內(nèi)側(cè)二支Boss孔內(nèi)針的高度減低，針頭部盡量倒角分化，此用意也是讓結(jié)合線在過針頭部匯合的夾角延后，匯合線縮短不明顯，結(jié)合模具溫度及射出速度調(diào)整，
五。實(shí)際案例表達(dá)：
2.1 優(yōu)化澆口位置調(diào)整結(jié)合線分布
如下圖產(chǎn)品在開模時，原始兩點(diǎn)進(jìn)澆會導(dǎo)致外觀面上產(chǎn)生結(jié)合線，利用Moldflow 調(diào)整澆口個數(shù)及位置，直到結(jié)合線位置重新分布到非外觀區(qū)域，分析出最合適的澆口，最終成型出合格的產(chǎn)品。
Fig 5外觀面上有結(jié)合線
Fig6調(diào)整澆口位置后結(jié)合線位置轉(zhuǎn)移
Fig7成型出產(chǎn)品外觀OK
2.2調(diào)整產(chǎn)品局部特征解決熔接線問題
如圖Fig8 產(chǎn)品為汽車配光鏡，外觀件，成型材料為透明PC，產(chǎn)品尺寸: 63×20×26mm，成型出來產(chǎn)品問題是RR 花紋附近有熔接線，調(diào)整工藝條件無法消除，用Moldflow 分析，發(fā)現(xiàn)由于RR 花紋處產(chǎn)生明顯滯留，導(dǎo)致熔膠匯合產(chǎn)生熔接線，如圖Fig9
Fig8 實(shí)際產(chǎn)品RR花紋附近有熔接線
Fig9 Moldflow分析出RR花紋附近有滯留
對此一般解決辦法自然是調(diào)整肉厚，但是究竟將肉厚調(diào)整到多少為最合適呢？根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可能很難判斷，反復(fù)試模成本高，趕不上交期…這時利用Moldflow 分析可以幫到我們：根據(jù)以上介紹結(jié)合線是否可見跟匯合角度的關(guān)系，我們將產(chǎn)品RR 花紋處的肉厚分別增厚0.2mm,0.4mm,0.6mm 三種方案，分別進(jìn)行Moldflow 分析，從充填模式我們不難發(fā)現(xiàn)其中只有肉厚增加0.6mm 的那一種，充填后沒有結(jié)合線，如圖Fig10
Fig 10從充填模式可見, RR加厚0.6mm 流動模式最好
2.3調(diào)整產(chǎn)品壁厚解決熔接線、包封問題
下圖產(chǎn)品為汽車轉(zhuǎn)向燈遮光罩，材料為PC，汽車外飾透明件外觀要求高，如圖Fig11Moldflow 壁厚檢查可以看出，產(chǎn)品中間壁厚為1.5mm 時，邊緣較厚為2.8mm, 利用Moldflow 進(jìn)行最佳澆口位置分析，如圖fig12，可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品最佳進(jìn)澆位置位于產(chǎn)品中間部分的兩側(cè)，為此我們設(shè)計了兩種進(jìn)澆方案進(jìn)行對比.
如圖Fig13，方案之一，從左邊進(jìn)澆，從流動模式及結(jié)合線分布可以看出產(chǎn)品右邊會有結(jié)合線產(chǎn)生；方案之二，如圖Fig15，從右邊進(jìn)澆，從流動模式及結(jié)合線分布可以看出產(chǎn)品左邊會有結(jié)合線產(chǎn)生，由此我們可以看出，產(chǎn)品流動模式不好主要是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（壁厚）導(dǎo)致，從澆口因素改善效果不明顯，所以我們著手方向應(yīng)該是調(diào)整產(chǎn)品壁厚。
Fig14從左邊進(jìn)澆，右邊會有包封、結(jié)合線Fig15從右邊進(jìn)澆，左邊會有包封、結(jié)合線
之后我們把產(chǎn)品中間厚度從1.5mm 增加到1.8mm，之后重新進(jìn)行Moldflow 分析，如圖Fig17，優(yōu)化后的充填模式很順暢，沒有包封和結(jié)合線，最后成型出的產(chǎn)品外觀OK。
2.4采用閥澆口解決熔接線問題
案例：汽車儀表板本體骨架
如果產(chǎn)品大而且復(fù)雜，經(jīng)常采用多個澆口，如果這些澆口都同時開放，在澆口中間會產(chǎn)生很多熔接線，影響外觀。經(jīng)常采用的方法就是采用閥澆口， Fig 19 是汽車儀表板本體骨架，由于是外觀件而且產(chǎn)品大，模具設(shè)計采用7 個澆口，如果不采用閥澆口，產(chǎn)品上會形成很多熔接線，從圖中看出，采用閥澆口后，開啟順序從中間向兩端依次打開，有效地避免了結(jié)合線的產(chǎn)生。
Fig 19 汽車儀表板本體骨架7個澆口及采用閥澆口后依次開啟成型狀況
2.5采用驟冷驟熱模具解決熔接線問題
驟冷驟熱模具可廣泛應(yīng)用目前用于目前DVD/DMR/BD/BR/PDVD 等視聽播放器的外裝面板、液晶電視機(jī)，電腦液晶顯示器，汽車液晶顯示器，空調(diào)、汽車內(nèi)飾件、車燈、光學(xué)儀器等家電、汽車、通訊、醫(yī)療等行業(yè)。
2.6 Moldflow模擬高光成型解決方案
用Moldflow 模擬變模溫成型，首先我們要了解其成型關(guān)鍵及它是如何是成型出高光的產(chǎn)品的。先來看傳統(tǒng)成型出來的產(chǎn)品為何產(chǎn)生結(jié)合線，如圖所示，兩股熔融塑料波前相遇，在模壁處由于溫度較低未合流而固化，產(chǎn)生結(jié)合線—Weld line（結(jié)合線會影響產(chǎn)品外觀和強(qiáng)度），當(dāng)然并非所有結(jié)合線都可見或者結(jié)合線處都很脆弱，只有當(dāng)合流處溫度較低才出現(xiàn)這種情況。
可以設(shè)想：如果兩股熔料相遇時被繼續(xù)加熱，使熔膠在模具表面合流前沒有固化，這樣就有效地避免了熔接痕的產(chǎn)生，這也就是變模溫技術(shù)的關(guān)鍵之一。（原理如下圖所示）
由于在變模溫成型過程中，最關(guān)心的問題有兩點(diǎn)：1.如何優(yōu)化溫度變化曲線；2.縮短成型周期。針對這些特點(diǎn)，Autodesk Moldflow Insight 模擬高光成型，其設(shè)置方法簡介如下：
選擇變溫區(qū)域mesh（可以設(shè)置多個區(qū)域多個溫度）
1. 設(shè)置溫度隨時間變化參數(shù)
如果必要的話，可在產(chǎn)品表面不同位置設(shè)置不同的溫度曲線，高光成型和傳統(tǒng)注塑成型的產(chǎn)品充填時的塑膠表面溫度差異如下圖所示。
六.熔接線的危害：注射成型過程中經(jīng)常會產(chǎn)生熔接線,熔接線是注塑成型制品最嚴(yán)重的成型缺陷之一,它不但影響制品的外觀質(zhì)量，而且熔接線對制品強(qiáng)度有影響，并且在涂漆等后處理時，熔接線難以處理，所以必須縮短熔接線的長度。由于熔融樹脂填充互相遇合的界面顯示在表面上，致使強(qiáng)度及外觀降低。
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