■型創科技 / 王海滔 應用工程師
前言
射出件的波浪紋，也被稱為CD紋、震紋等，是在塑料注射成型過程中出現的一種表面缺陷（如圖1），通常表現為可見波狀紋理。在採用高黏性、流動性差的材料和厚壁的製品生產時易出現這種現象，如在使用PP、PS、PC、PET、PMMA等材料做成的產品上尤為常見。不同產品上出現的這些一層層連續的痕跡看上去都類似，但實際上形成的原因可能大不相同。波浪紋形成是一個複雜的過程，涉及到熔體流動的不穩定性、材料特性以及模具設計等多個因素。
常見波浪紋的形成原因
模具溫度
模具溫度過低，接觸模具表面的熔體凝結速率太快，可能導致塑料前沿熔體在填充過程中過早冷卻，無法完全接觸模面而形成波浪狀的紋路。因為處於凍結狀態，保壓也無法使其平整，在整個料流方向上甚至到流道末端可以看出很深的紋路。
工藝參數設置
不當的工藝參數如注射速度、壓力、時間等，可能導致熔體充模時出現不穩定流動，進而產生波浪紋。例如在過低射出速度條件下，易發生冷料遲滯，流動阻力大。因材料的高黏度，冷料被後續注入的熔膠推移滲入，形成一圈圈的痕跡。
設備故障
如噴嘴溢料、料筒或模具調溫機故障等，存在冷料或溫度不均勻的料流進入，都可能引起製件表面出現波浪紋。
材料特性
材料的剛性是震紋的主要原因，剛性較強的塑料在充模時容易以滯流形式流動，這會導致熔體前端一旦接觸到型腔表面就會迅速冷凝收縮，而後續的熔料又會推動已收縮的冷料繼續前進，形成密集的波紋狀震紋。而如果使用的塑料材料中彈性材料多，剛性差，則在流動過程中可能會因為間歇性的彈性膨脹而形成波浪紋。聚烯烴類材料，如聚丙烯(PP)，由於其結晶特性，在射出過程中容易形成波浪紋。PP在冷卻過程中結晶速度較快，如果熔體流動不穩定，就會導致製品表面結晶度不一致，從而形成波浪紋。
模具設計
當模具型芯的棱角設計不合理、製品厚度不均勻、澆口設計不當時，會造成熔體流動阻力不一致，導致熔體流動不穩定，形成波浪紋。
模具材料選擇
模具材料選擇也會影響波浪紋的產生。如果模具材料選擇不當，比如沒有使用適合PMMA和PC的專用模具鋼，可能會導致拋光過程中表面產生波浪紋。
熔體前沿流動
在充模過程中，新注入的熔體會推動前面的熔體流動，由於熔體前沿不斷地受到拉伸和壓力變化，會形成滯流堆積，從而產生波浪紋。
內應力
內應力的存在也可能導致波浪紋的產生，塑料材料在冷卻過程中會釋放部分內應力，發生彈性回復。這可能會導致已經形成的流動前沿重新排列，形成類似年輪形狀向外擴散的波浪紋，尤其是在使用光面模具進行射出成型時更為常見。
常用解決措施
改變工藝條件
採用高壓低速注射的方式，這有助於保持熔體流動的穩定性，從而防止波浪紋的產生。
提高模具溫度
通過提高模具溫度，可以增加熔體的流動性，對於結晶聚合物來說，較高的模溫有利於結晶的均勻性，這有助於減少波浪紋的出現。
優化模腔結構
如果模具型芯的棱角較突出，會增加熔體流動的阻力，導致流動不穩定，因此改變模具型芯的棱角設計，使其緩衝過渡，可以保持熔體流動的穩定，避免波浪紋的形成。
調整製品厚度設計
儘量將製品的厚度設計為均勻，因為不均勻的厚度會導致熔體流動阻力不一致，從而造成流動不穩定，這也是波浪紋產生的一個原因。
調整材料配方
如果材料中彈性材料多，剛性差，可以考慮修正材料配方，增加剛性，這是解決波浪紋問題的最終辦法。
總結
在實際生產中，為了避免波浪紋的出現，通常需要對射出工藝進行細緻的調整，包括控制注射速度、壓力、溫度等參數，以及優化模具設計和材料選擇。通過這些措施，可以提高塑件的表面質量，減少或消除波浪紋的出現。
