我們來詳細探討一下如何使用急冷急熱技術(shù)（又稱“高光模溫”、“蒸汽模溫”、“變模溫技術(shù)”）來解決注塑件表面的應(yīng)力痕問題。

這是一個非常有效且先進的方法。要理解其原理，我們首先需要明白應(yīng)力痕是如何產(chǎn)生的。

一、應(yīng)力痕的產(chǎn)生原因

應(yīng)力痕（也稱“流痕”、“噴射紋”或“取向紋”）通常表現(xiàn)為制品表面光澤不一、發(fā)白的條紋。其根本原因在于：

1. 剪切應(yīng)力與分子取向：熔融塑料在高速通過狹窄的澆口或流道時，會產(chǎn)生極高的剪切應(yīng)力。同時，塑料分子被強行拉伸并沿流動方向取向。

2. 快速冷卻與凍結(jié)：當(dāng)這股高度剪切和取向的熔體進入低溫的模具型腔時，其表層會瞬間冷卻固化（凍結(jié)）。被凍結(jié)的分子鏈來不及松弛，就保持了這種高應(yīng)力、高度取向的狀態(tài)。

3. 與后續(xù)熔體的相互作用：后續(xù)流入的熔體會推擠這層已凍結(jié)的表皮層，并在不同流動速率的熔體交界處形成可見的痕跡。這些痕跡區(qū)域的內(nèi)部分子排列和密度與其他區(qū)域不同，導(dǎo)致對光線的反射不同，從而在視覺上形成應(yīng)力痕。

核心問題：傳統(tǒng)注塑中，較低的、恒定的模具溫度是“罪魁禍?zhǔn)住?。它?dǎo)致熔體表層過快冷卻，分子鏈被“凍結(jié)”在應(yīng)力狀態(tài)下。

二、急冷急熱技術(shù)的工作原理

急冷急熱技術(shù)通過動態(tài)地、精確地控制模具溫度，從根本上改變了熔體的冷卻過程：

1. 急熱階段 (Heating Phase)

· 在注射前：通過向模具內(nèi)的加熱管道（或加熱板）通入高溫介質(zhì)（如高溫蒸汽、高溫油），迅速將模具型腔表面加熱到一個非常高的溫度（通常高于塑料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，例如對于ABS，可加熱到120°C甚至更高）。

· 目的：使型腔表面溫度接近甚至超過熔融塑料的固化溫度。這樣，當(dāng)塑料熔體注入時，其表層不會瞬間冷卻固化。熔體可以“從容地”充滿型腔，分子鏈有足夠的時間松弛、解取向，從而極大地降低了因剪切和快速凍結(jié)而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。

2. 急冷階段 (Cooling Phase)

· 在注射和保壓完成后：迅速切換管路閥門，停止通入高溫介質(zhì)，轉(zhuǎn)而向同一管道通入低溫冷卻介質(zhì)（如冷水、冷卻油）。

· 目的：快速地將模具溫度從高溫降低到塑料的頂出溫度以下。雖然加熱階段延緩了冷卻，但高效的冷卻系統(tǒng)確保了整個生產(chǎn)周期不會被過度延長?？焖倮鋮s同樣能保證制品尺寸穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。

三、如何應(yīng)用該技術(shù)解決應(yīng)力痕：步驟與優(yōu)勢

應(yīng)用步驟：

1. 模具設(shè)計：模具必須內(nèi)置密集的、能夠快速傳導(dǎo)熱量的管道系統(tǒng)，以便高效地進行加熱和冷卻。通常使用鈹銅等導(dǎo)熱性好的材料做模芯或鑲件效果更佳。

2. 設(shè)備準(zhǔn)備：需要一套急冷急熱模溫機（蒸汽發(fā)生器+真空冷卻系統(tǒng)或高溫油溫機+冷油機）。

3. 工藝設(shè)定：

· 加熱溫度：設(shè)定為高于塑料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg），確保熔體表層不凍結(jié)。例如，PC料Tg約145°C，模溫可設(shè)150°C；ABS料Tg約105°C，模溫可設(shè)110-120°C。

· 加熱時機：在注射前瞬間完成加熱，并在熔體注入時保持高溫。

· 切換時機：在保壓結(jié)束后，立即切換到冷卻階段。

· 冷卻速率：盡可能快，以縮短周期。

解決應(yīng)力痕的優(yōu)勢與效果：

1. 消除流動前沿的冷凝層：由于型腔表面高溫，熔體流動前沿不會形成冷凝皮，熔體以更均勻的狀態(tài)填充型腔，避免了因熔體折疊、湍流造成的噴射紋和流痕。

2. 促進分子鏈松弛：高溫提供了足夠的時間和能量，讓被剪切取向的分子鏈得以松弛、回縮，從而消除了內(nèi)應(yīng)力。制品內(nèi)部的應(yīng)力分布非常均勻。

3. 復(fù)制高光表面：該技術(shù)不僅能消除應(yīng)力痕，還能完美復(fù)制模具表面的高光潔度，產(chǎn)生鏡面效果（因此也叫“高光無痕注塑”），同時消除熔接痕、銀紋等缺陷。

4. 提升材料性能：由于內(nèi)應(yīng)力極低，制品的機械強度、抗蠕變性、耐化學(xué)腐蝕性都會得到提升，后結(jié)晶的塑料（如PP）結(jié)晶度更均勻。

四、優(yōu)缺點與注意事項

· 優(yōu)點：

· 徹底解決由應(yīng)力引起的表面缺陷（應(yīng)力痕、熔接痕、浮纖等）。

· 獲得高光澤表面，省去后續(xù)噴涂等二次加工。

· 提升制品機械性能

總結(jié)

急冷急熱技術(shù)通過將模具瞬間加熱到高溫，阻止熔體表層過早冷卻，為分子鏈松弛和解取向提供了條件，從根本上消除了導(dǎo)致應(yīng)力痕的內(nèi)應(yīng)力。隨后再急速冷卻以保證生產(chǎn)效率。這是一種從成因入手、治本的高效方案，尤其適用于對外觀要求極高的消費電子、汽車內(nèi)飾等高端塑料制品領(lǐng)域。

對于無法投資該技術(shù)的場合，也可以嘗試一些傳統(tǒng)方法改善應(yīng)力痕，如：升高傳統(tǒng)模溫、優(yōu)化澆口設(shè)計和位置（采用扇形澆口等）、降低注射速度、調(diào)整材料配方（使用低粘度或添加潤滑劑的材料）等，但這些方法往往只能“改善”而無法“根除”問題。

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