塑胶件缩水，预防比解决更重要
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1.缩水是什么？缩水、缩痕或凹痕（sink mark）是指塑胶件成形品表面上的凹陷不良，呈酒窝状或呈沟壑状，是注塑成型中发生频率最高、同时也非常难以消除的缺陷。
缩水造成塑胶件外观面凹陷、表面不均匀，严重影响外观。过于明显的缩水缺陷还不能通过表面处理遮挡，光亮的表面处理还会放大缺陷。
如果是消费类产品，例如洗衣机、冰箱和笔记本电脑等，终端用户如果看到产品外观面上出现大量缩水，坑坑洼洼、凹陷不平，会认为产品档次比较低，严重影响品牌形象。
如果产品不直接面对终端用户，而是企业客户。客户看到大量缩水，会认为工程师非常不专业，也会影响公司形象。
另外，缩水还会影响塑胶件局部区域的尺寸，影响装配以及相应的功能实现。
总之，缩水看上去是小事，但是潜在危害是用户和客户的流失，还会影响装配等，不容小视。
▲各式各样的缩水
2.为什么会发生缩水塑料在注塑时要将原料熔化成融化状，融化状的塑料在冷却固化过程中需要不断收缩，如果塑胶件的厚度不一致或者冷却不均匀等，就会发生不同程度的收缩。
如果塑胶件外表面不够坚硬，无法抵抗内部收缩产生的拉力，表面材料就会向内部移动，而在后续得不到补偿的情况下，表面上就会产生缩水凹陷；如果塑胶件外表面足够坚硬，则会在内部产生空洞。
▲缩水或空洞的产生
产生缩水的具体因素包括塑胶材料、塑胶件设计、模具结构和注塑成型工艺参数等多方面，如下仅列出其中的一部分因素：
2.1 塑胶材料收缩率大
当塑胶材料收缩率较大时，则更容易发生缩水。从表1可以看出，PC/ABS的加强筋壁厚设计为基本壁厚的50%，发生缩水的可能性比较小。而PBT的加强筋壁厚只有设计为基本壁厚的30%时，才不太可能发生缩水，这意味着即使加强筋壁厚稍微厚一点，就有很大的可能性发生缩水。
表1 常用塑胶材料加强筋厚度与基本壁厚比值
2.2 塑胶件局部壁厚过厚
局部壁厚过厚的区域比壁薄的区域冷却得慢。壁薄的区域已经冷却固化，而壁厚过厚的区域还没有完全冷却固化。当壁厚过厚的区域继续冷却固化时，因为收缩而产生缩水。
▲局部壁厚过厚产生的缩水
局部壁厚过厚的区域最容易发生在加强筋根部、支柱根部、加强筋与加强筋或者加强筋与壁的连接处、以及支柱与壁的连接处等。
2.3 塑胶件壁厚不均匀
当壁厚不均匀时，壁薄处冷却快，收缩小；壁厚处冷却慢，收缩大，继而产生缩水。
▲壁厚不均匀产生缩水
2.4 远离浇口
靠近浇口处充填的塑胶熔料先开始冷却固化，容易造成远离浇口区域的塑胶熔料不能充分充填。同时，远离浇口处的保压也较小；这很容易造成远离浇口区域在冷却之后收缩过大，从而发生缩水。
2.5 塑胶熔料从壁薄的区域流向壁厚的区域产生
如果浇口设置不当，使得塑胶熔料从壁薄的区域流向壁厚的区域,溶料在流经壁薄的区域时遇到温度较低的模具型腔，提前开始冷却，这很容易使得壁厚处难以充分充填，发生缩水的概率大大增加。
▲壁薄处先冷却固化
2.6 冷却不均匀
当注塑模具的水路设计使得冷却不均匀时，冷却较快的区域先固化，收缩小，冷却较慢的区域后固化，收缩大，造成缩水。
2.7 注射压力过小和保压不足
当注射压力过小和保压不足时，在塑胶件收缩时，就没有足够的材料来补充收缩的区域，造成缩水。
2.8 注射量调整不当
螺杆式注射成型机注射终了时，必须在螺杆头部与喷嘴之间留有适当数量的熔融塑料（根据机台的大小在5MM左右），用它来缓冲。若这个缓冲量为零，又把注射量调整到终了时，螺杆同时也顶到底，这样在保压时螺杆就无法前进，因而不能进行保压，产生缩水。
3.预防缩水问题的六大思想3.1 缩水问题以预防为主
不要等到缩水缺陷真正产生了，才去匆匆忙忙的解决。这时，也许可以解决问题，但有可能意味着修改塑胶件设计、修改模具浇口和流道等等，这不但会造成产品成本增加，还会造成产品的开发周期加长。
当然，还有更大的可能是因为产品结构和模具结构的限制，或者成本过高，造成无法修改，只能通过调机来解决，而调机往往不能从根本上解决问题。最后的结果是各方委曲求全，一致接受缩水的现状。
本文的标题是“预防比解决更重要”，正是这一思想的体现。
3.2 对待缩水的态度：不同塑胶件的缩水要区别对待
一般来说，一个产品包括A、B、C和D面。
A面是指用户在日常使用中经常看到的面，例如产品的正面；B面是指用户在日常使用中不经常看到的面，例如产品的侧面；C面是指用户在日常使用中看不到的面，例如产品的底面；D面是指产品结构的非外路面，例如产品的内表面和内部结构件。显然，不同区域的塑胶件对缩水的要求不一致。那么在设计时，就不能一视同仁。特征是当外观与强度有冲突时。
例如，为了提高塑胶件的强度，会尽量把加强筋的壁厚稍微厚一些，或者在加强筋的根部增加圆角；但是，这无疑会产生缩水。那么，对于产品的重要外观面如A面，那么就要把加强筋的壁厚做的更薄一些，甚至取消根本圆角；对于内部结构件，强度更重要，那么就需要把加强筋的壁厚稍微厚一些，同时根部增加圆角。
3.3 全方位考虑
预防缩水问题需要全方位考虑，单单从某一方向入手都无法从根本上预防缩水问题。
▲缩水应全方位考虑
3.4 从塑胶件设计入手是最佳方案
通过后期的模具设计、注塑成型参数调整，也许可以解决缩水问题，也许不能。但是有一点是肯定的：那就是很容易增加塑胶件成本，这是绝对需要避免的。
例如，如图所示的导光板，为了解决缩水问题，模具方面增大浇口及流道直径，对缩水有一定帮助，但是依然不是很明显，反而导致本已够庞大的流道更加庞大，成型周期更加的漫长。导光板为0.6克，流道重量却重达22.0克，流道冷却时间约45秒。按照这样的数据进行生产，其材料成本和加工成本将会变得非常可怕。
▲导光板产品与浇口和流道的对比
3.5 团队合作
缩水缺陷的预防依靠产品设计工程师、模具工程师、注塑工程师和塑胶原材料供应商等各部门以及供应商的精诚合作。
在塑胶件设计时，产品设计工程师首先需要向塑胶原材料供应商寻求塑胶原材料的特性信息，其中就包括缩水的特性。一般来说，塑胶原材料供应商会有丰富的知识和技巧来解决各种缺陷。
在具体进行塑胶件设计时，产品设计工程师就需要按照相应的规则和指南来进行详细的塑胶件设计，例如遵守加强筋的壁厚不能太厚的指南。而当产品设计工程师对设计有任何疑问和不确定时，就应当向模具工程师、注塑工程师和塑胶原材料供应商等及时寻求建议。并在设计评审时，邀请各方一同参与。
当塑胶件在三维软件中设计完成之后，产品设计工程师应当把塑胶件的外观需求准确的定义在二维图纸中，告知模具工程师具体的缩水要求，这样模具工程师在设计模具时，就会基于此去考虑模具结构的设计，包括浇口的大小、位置和数量、流道的大小、以及冷却水路的结构等。
而在试模时，上述四方应当在现场共同解决潜在的缩水问题。
3.6 使用模流分析软件
在预测和解决缩水缺陷方面，模流分析软件是一个非常有用的工具。
在基于现有塑胶件设计、模具设计的基础上，使用模流分析软件（如Moldflow）可以预测缩水的大小。如果发现缩水超过外观要求，则可以要求优化塑胶件设计（例如壁厚的地方掏空等）和优化模具设计（例如调整浇口的位置和大小等）。
▲利用模流分析软件预测和解决缩水
?参考文献：
钟元著，《面向制造和装配的产品设计指南》第2版， 2016年， 机械工业出版社Tres, P.A. ，Designing Plastic Parts for Assembly，3rd ed.，1998，Hanser Publishers (Munich)Paul F. Mastro，Plastic Product Design，2nd ed. 2014，Mastro, Paul, Wiley-ScrivenerRobert A. Malloy，Plastic Part Design. An Introduction，2nd ed. 2016，Carl Hanser Verlag GmbH & Co
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关于作者：
钟元，2011年出版书籍《面向制造和装配的产品设计指南》（DFMA）。
2019年12月即将出版《面向成本的产品设计：降本设计之道》（DFC）。
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abs是什么塑料材料?有什么特性？
ABS塑料-名称化学名称 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料
英文名称 Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。
ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，三种单体相对含量可任意变化，制成各种树脂。ABS塑料兼有三种组元的共同性能，A使其耐化学腐蚀、耐热，并有一定的表面硬度，B使其具有高弹性和韧性，S使其具有热塑性塑料的加工成型特性并改善
ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料，无毒、无味、吸水率低其制品可着成各种颜色，并具有90%的高光泽度。ABS同其它材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18.2，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，烧焦但不滴落，并发出特殊的肉桂味
ABS塑料兼有三种组元的共同性能，A使其耐化学腐蚀、耐热，并有一定的表面硬度，B使其具有高弹性和韧性，S使其具有热塑性塑料的加工成型特性并改善电性能。因此ABS塑料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料。ABS塑料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用
主要特性
塑料ABS树脂是产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PB、PAN、PS的各种性能有机地统一起来，兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。经过实际使用发现：ABS塑料管材，不耐硫酸腐蚀，遇硫酸就粉碎性破裂。
由于具有三种组成，而赋予了其很好的性能；丙烯腈赋予ABS树脂的化学稳定性、耐油性、一定的刚度和硬度；丁二烯使其韧性、冲击性和耐寒性有所提高；苯乙烯使其具有良好的介电性能，并呈现良好的加工性。
大部分ABS是无毒的，不透水，但略透水蒸气，吸水率低，室温浸水一年吸水率不超过1%，而物理性能不起变化。ABS树脂制品表面可以抛光，能得到高度光泽的制品。比一般塑料的强度高3-5倍。
ABS具有优良的综合物理和机械性能，较好的低温抗冲击性能。尺寸稳定性。电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、成品加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。ABS树脂热变形温度低可燃，耐热性较差。熔融温度在217~237℃，热分解温度在250℃以上。
ABS塑料-性能
一般性能
ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18～20，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的臭味。
力学性能
ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。
热学性能
ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。
电学性能
ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。
环境性能
ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。
ABS塑料的加工性能
ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。
ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。
ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度80~85℃，时间2~4h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度70~80℃，时间18~18h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h，再冷却至室温即可。
ABS塑料-ABS的分类
ABS根据冲击强度可分为：超高抗冲型、高抗冲击型、中抗冲型等品种；
ABS根据成型加工工艺的差异，又可分为：注射、挤出、压延、真空、吹塑等品种；
ABS依据用途和性能的特点，还可分为：通用级、耐热级、电镀级、阻燃级、透明级、抗静电、挤出板材级、管材级等品种。
ABS塑料-ABS用途
ABS树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面，ABS管材、ABS卫生洁具、ABS装饰板广泛应用于建材工业。此外ABS还广泛的应用于包装、家具、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。
1、性能特点
ABS在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度，有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电气绝缘性。它不透明，一般呈浅象牙色，能通过着色而制成具有高度光泽的其它任何色泽制品，电镀级的外表可进行电镀、真空镀膜等装饰。通用级ABS不透水、燃烧缓慢，燃烧时软化，火焰呈黄色、有黑烟，最后烧焦、有特殊气味，但无熔融滴落，可用注射、挤塑和真空等成型方法进行加工。
2、级别与用途
ABS按用途不同可分为通用级(包括各种抗冲级)、阻燃级、耐热级、电镀级、透明级、结构发泡级和改性ABS等。通用级用于制造齿轮、轴承、把手、机器外壳和部件、各种仪表、计算机、收录机、电视机、电话等外壳和玩具等；阻燃级用于制造电子部件，如计算机终端、机器外壳和各种家用电器产品；结构发泡级用于制造电子装置的罩壳等；耐热级用于制造动力装置中自动化仪表和电动机外壳等；电镀级用于制造汽车部件、各种旋钮、铭牌、装饰品和日用品；透明级用于制造度盘、冰箱内食品盘等。
ABS在汽车内饰的要求条件：汽车内饰追求的重要目标包括美观、低气味、机械性能、耐热、耐候等。亚太国际ABS汽车材料能够满足各种内饰部件的使用要求，材料具备以下条件：
[1] 1.良好的流动性
2.优异的抗冲击性
3.易加工成型
4. 易着色、喷涂
5.低气味
6.良好的耐腐蚀性
7.亚光效果
abs材料还具有很好的透光性，与同样透明度的亚克力相比,虽然更有很有的韧性,但是价格相对来说就比较高了，且色彩也没有亚克力的颜色多，一般都是米黄色、黑色、透明三种颜色。我公司abs塑料种类,产品硬度高,抗冲击性强,性能稳定,具有良好的抗压性和强度,提高产品质量,还可以提高生产性,增强的密封性,比单纯的PC有更好的性能,抗冲击性提高,耐热性提高,
ABS塑料中的丙烯腈提供了化学和热稳定性，而丁二烯则增加了韧性和强度。苯乙烯使最终聚合物具有良好的光泽。ABS具有低熔点，这使其能够在注塑过程和3D打印中轻松使用。它还具有高抗拉强度，非常耐物理冲击和化学腐蚀，这使成品塑料能够承受大量使用和恶劣的环境条件。
ABS可以很容易地成型、打磨和成型，而其光滑的表面光洁度与更广泛的油漆和胶水高度兼容。ABS塑料易于上色，使成品可以染成精确的色调，以满足精确的项目规范。
ABS应用
除了在计算机键盘组件和乐高积木中的用途外，ABS通常用于制作墙壁插座的塑料面罩和电动工具的保护壳。它也常用于汽车领域，用于塑料合金和汽车内部装饰件等项目。在建筑行业，ABS在塑料管和波纹塑料结构的制造中独树一帜。它可以根据尺寸剪裁，有多种颜色和饰面。它在生产安全帽和头盔等防护头盔时也派上了用场。ABS热塑性聚合物的其他常见用途包括打印机、吸尘器、厨房用具、传真机、乐器（录音机和塑料单簧管，仅举两个例子）和塑料玩具。
设计用于户外生活的塑料制品通常也由ABS制成，因为这种通用的热塑性塑料可以很好地抵御雨水、风暴和风。然而，为了延长它在户外的寿命，必须充分保护它免受紫外线和更极端的天气条件的影响。其相对便宜的生产成本也使其能够经济高效地用于生产原型和塑料预览模型。
塑料材料使用墙壁插座
最近，ABS在3D打印的兴起中发挥了关键作用。ABS零件很容易获得，并且可以很容易地成型以产生所需的形状和效果。ABS也可以进行电镀，以实现更多的使用选择。3D打印机正在迅速成为制造商、教育机构甚至家庭打印企业和其他创业计划中的常见景象。
优点
ABS塑料有许多优点，从合理的生产成本到坚固、美观的结构。它能够承受多次加热和冷却，非常适合回收利用。ABS具有多种颜色和表面纹理选择，可以实现，并且可以制造出非常高质量的表面。它重量轻，适用于广泛的应用。最后，ABS具有低导热性和低导电性，这对需要电气绝缘保护的产品特别有帮助。它还具有出色的抗冲击性，能够有效可靠地吸收冲击。
缺点
为了抵消这些优点，ABS塑料确实存在一些缺点。其低熔点使其不适合高温应用和医疗植入物。它的耐溶剂性和耐疲劳性也很差，除非得到适当的保护，否则无法很好地承受紫外线照射和风化。它的低电导率意味着它不能总是用于阻碍整体设计的情况。燃烧时，ABS材料会产生大量烟雾，这可能会引起人们对空气污染的担忧。虽然确实存在这样的缺点，但如果ABS用于不易受上述限制的应用中，它可以证明是一种具有成本效益、吸引力和最高性能的热塑性塑料，具有多种优点和用途。