注塑成型加工中，制品表面粗糙度差（如橘皮、熔接痕、光泽不均等）通常与材料特性、模具设计、工艺参数、设备状态及操作方法密切相关。以下是系统性改善方案，结合原理与实操细节：
一、材料选择与预处理
1. 树脂流动性匹配
低流动性材料（如 PC、POM）：易因充模不足导致表面粗糙，需选择高熔体流动速率（MFR）牌号（如 PC 的 MFR 从 5g/10min 提升至 10g/10min）。
高流动性材料（如 PE、PP）：需防止过度剪切发热，可添加 ** 爽滑剂（如硬脂酸酰胺 0.1%-0.3%）** 降低熔体粘度波动。
2. 干燥处理
吸湿性材料（如 PA、ABS）：干燥不足会导致表面气泡、银丝（含水率＞0.02% 时明显）。
标准工艺：PA66 需在 120℃干燥 4-6 小时，使含水率＜0.05%；PC 需 120℃干燥 8 小时以上，露点≤-40℃。
二、模具设计与维护
1. 表面抛光与涂层处理
抛光等级：
镜面制品（如光学部件）：模具表面需达到 SPI-A1 级（粗糙度 Ra≤0.05μm），采用金刚石研磨 + 超声波清洗。
普通制品：型腔表面抛光至 Ra0.2-0.4μm（比制品要求低 1-2 个等级）。
涂层应用：
耐腐蚀模具（如 PVC 加工）：镀硬铬（厚度 10-20μm）或类金刚石涂层（DLC，硬度 2000HV 以上），减少熔体滞留导致的降解。
2. 流道与排气优化
流道尺寸：
主流道锥度 5°-7°，内壁粗糙度 Ra≤0.4μm，防止熔体滞留碳化；
分流道截面采用梯形（深度 / 宽度 = 2/3），平衡各型腔充模速度。
排气设计：
在熔体末端开设排气槽（深度 0.02-0.05mm，宽度 5-10mm），或使用 ** 透气钢（ porosity 15-25%）** 镶嵌，避免困气导致表面烧焦（如透明 PMMA 制品）。
3. 冷却系统优化
冷却不均：局部过热区域（如筋位、凸台）因固化缓慢产生表面收缩痕，需增加随形水路（如 3D 打印螺旋水道），使模温偏差＜5℃。
模温控制：
结晶型塑料（如 PE、PP）：模温 50-80℃，提高表面光泽度；
非结晶型塑料（如 PS、ABS）：模温 40-60℃，降低内应力导致的表面雾化。
三、工艺参数调整
1. 温度控制
料筒温度：
低于熔点时熔体塑化不足，表面出现颗粒状粗糙（如 PA6 料温低于 220℃时）；
高于热分解温度（如 PVC＞180℃）会产生气体，导致表面麻点，需用分段控温（加料段＜压缩段＜计量段）。
模具温度：
提高模温可改善熔接痕清晰度（如 ABS 模温从 50℃升至 80℃，熔接痕粗糙度 Ra 从 1.6μm 降至 0.8μm）。
2. 压力与速度
注射压力：
过低（＜60MPa）导致充模不足，表面出现缺料纹；
过高（＞120MPa）引发熔体降解，表面发黑（如 PC 料注射压力＞100MPa 时）。
注射速度：
高速注射（＞200mm/s）易产生湍流，卷入空气形成气泡（如透明件）；
低速注射（＜50mm/s）导致熔体前锋冷却，表面出现冷料斑，需采用多级射速（如第一段高速充模，第二段低速保压）。
3. 保压与冷却时间
保压不足：制品表面因收缩产生凹陷（如厚壁件保压压力＜注射压力 60% 时），需延长保压时间至浇口冻结（如 PE 保压时间 10-20s）。
冷却时间过短：制品未充分固化顶出时表面划伤，需满足冷却时间 = 3-5 倍壁厚（秒）（如壁厚 3mm 的 PP 件，冷却时间≥9s）。
四、设备维护与操作要点
1. 螺杆与料筒磨损
检测方法：用塞尺测量螺杆与料筒间隙（新设备≤0.1mm），磨损后间隙＞0.3mm 会导致熔体滞留降解，表面出现黑斑。
解决方案：更换双金属螺杆（硬度≥HRC60），或堆焊耐磨合金（如司太立合金）。
2. 顶针设计与使用
顶针面积：顶针总接触面积需＞制品脱模投影面积的 1%，防止顶出应力导致表面发白（如顶针直径＜2mm 时易压痕）。
顶出速度：低速顶出（≤50mm/s）可减少摩擦划伤，配合气顶装置（气压 0.5-0.8MPa）辅助脱模。
3. 原料混料与杂质控制
色母分散不良：未充分预混（如搅拌机转速＜500rpm、时间＜10min）导致颜色斑点，需用高速混合机（转速 2000rpm 以上）或双螺杆挤出造粒。
金属杂质：料筒内残留金属碎屑会划伤制品表面，需定期用专用清洗料（如 PS+30% 玻璃珠）清理螺杆。
五、特殊表面处理工艺
1. 模内装饰（IMD）
在模具型腔中预先放置印刷薄膜，注塑时熔体将薄膜熔接在制品表面，可实现哑光、皮纹、拉丝等效果（粗糙度 Ra 可控 0.2-3.2μm）。
2. 高光无痕注塑（HIM）
通过模具温度快速升降系统（如电加热 + 水冷，模温波动 ±2℃），使制品表面达到镜面效果（Ra≤0.02μm），消除熔接痕（如手机外壳加工）。
3. 化学蚀刻处理
对已成型制品进行酸蚀（如氢氟酸）或火焰处理，改善表面粗糙度（如将 Ra 从 6.3μm 降至 3.2μm），但需注意环保防护。
