本文首发自同名公众号大塚讲堂（微信ID：Otsuka-IT）
内容︱大塚讲师-李亚广
排版︱Kayla
概述：
目前，塑料产品在我们的日常生活中随处可见，并且有不断增多的趋势。消费者对产品的外观要求也不断的提出新的要求，而在塑料产品的生产过程中，塑料产品的外观经常会出现各种各样的问题，不解决这些问题，又无法赢得消费者的信赖，因此这些问题常常使从业工程师们非常困惑与苦恼。
常见的外观问题有：缩痕、熔接痕、潜流痕、流痕、应力痕、气痕，顶针印、浇口晕、浇口太阳斑等。各种问题的产生原因也各不相同，这里仅就流痕问题做个简单探讨。
流痕，顾名思义，由于熔胶流动过程中的原因所造成的表面外观痕迹。
在生产实际中，我们常见的流痕表现形式有虎皮纹、震纹、浇口晕、浇口太阳斑和喷射纹。而虎皮纹又是最令从业工程师头疼的问题，本文主要针对虎皮纹问题进行探讨。
一、什么是虎皮纹：虎皮纹的特征为产品表面产生圆弧条纹状的表面痕迹，且间距较宽，类似虎纹或斑马纹，因此常称为虎皮纹或斑马纹。（如图1和图2）
虎皮纹的生成原因探讨依据生产实践经验，虎皮纹常在以下几种情况下产生：
A、所用材料黏度高。
B、所用材料添加有弹性体橡胶成分，且成分越多，越容易产生。
C、所用注塑速度比较高。
D、产品结构发生变化的地方常出现。由以上情况可知，其产生原因可能与材料的粘弹性、充填速度和产品结构设计有很大关系。
现将其分为以下三种情况来探讨。
>>第一种情况：流动前沿面积不变，采用较高充填速度充填型腔。
针对此情况，设计了（如图3）所示的实验样件进行分析
在开始分析之前，先对熔胶的流动前沿形状进行下回顾，喷泉流是目前业界比较认同的一种模式。(如图4)
这里忽略浇口到前沿平稳之间的问题，仅从流动平稳开始（通常虎皮纹也是发生在离浇口一定距离的地方，故前端在本次分析中暂忽略）如图5
第一阶段：遇阻充能（如图6） 熔融塑料以高速进行充填，由于剪切作用，其黏度降低，速度有少许增加，充填整体比较平稳，当充填一段距离后，流动前沿速度将会由于空气阻力而发生降速，此时的空气阻力来源于熔胶高速充填，空气逃逸速度远低于充填速度，使空气被不断的压缩，其对流动前沿的阻力也不断增大，增大到空气阻力能够使流动前沿发生减速；此时前沿速度降低，而后续仍然有高速的熔胶不断的补充，由于材料本身具有一定的粘弹性，可以吸收一部分后续高速补充的能量，这样流动前沿就蓄积了部分能量。
第二阶段：空气阻力减小，能量突然释放，熔胶前沿跳跃性前进， 随着气体被压缩，内部压力增大，其会加速从排气系统排出，当充填速度小于气体排出时，随着气体的排出，气体自身阻力变小，熔胶流动前沿由于空气阻力的减少，其原本蓄积的能量会突然释放，结合塑胶小口膨胀效应，熔胶流动前沿会突破原有前沿，出现跳跃性的前进现象。
第三阶段：跳跃性前进后，继续压缩空气，跳跃性前进发生后，空气由于突然的压缩，阻力再次增大，熔胶流动前沿继续高速流动，进一步压缩空气，直到空气阻力大到第二次使熔胶流动前沿速度下降，将是再次蓄能的开始，如图7
出现第一次跳跃性前进现象后，后续就会不断的循环上述三个阶段，而产品的外观就会出现沿着流动方向上的纹路，且间距较大，与虎皮纹的特征类似。
>>第二种情况：采用一般充填速度，流动前沿截面积逐渐减小，针对此情况，设计了如图8和9所示的实验样件进行分析。
第一阶段：流动前沿截面积减小，流动前沿速度增大，开始充能， 在充填过程中，当充填速度一定时，流动前沿速度与流动前沿截面成反比，当流动前沿进入变截面区域时，（如图10和11）随着流动前沿截面积越来越小，流动前沿速度将越来越大，由于熔融塑料具有一定的粘弹性，速度增大不会造成立刻突破流动前沿，而是一次蓄积能量的过程。
第二阶段：突破现有流动前沿，出现跳跃性前进，当速度增大到一定程度时，蓄积能量足够突破熔融塑料的粘弹阻碍表面时，其将出现跳跃性突进现象；
第三阶段：由于流动前沿截面积的继续减小，其流动前沿速度继续增大，再次出现蓄能，当速度增大到一定程度时，蓄积能量足够突破熔融塑料的粘弹阻碍表面时，其将再次出现跳跃性突进现象；两次跳跃性突进现象之间具有一定的距离，均使产品表面产生流动方向的纹路，与虎皮纹描述类似。（如图12）
>>第三种情况：采用一般充填速度，流动前沿截面积突然减小
针对此情况，设计了如图13和图14所示的实验样件进行分析。
当料流充填至图15和16所示位置时，由于流动前沿面积突然变小，当充填速度不变时，料流前沿速度会出现突然增大，其也会出现跳跃性突破流动前沿的情况，由于后续流动前沿面积稳定，产品流动前沿速度会再次稳定下来。这个会出现一到两次的跳跃性突破现象，也会产生轻微虎皮纹现象。
虎皮纹的解决思路从上述分析结果来看，虎皮纹的产生与充填速度、产品结构、材料粘弹性和模具的排气系统有比较直接的关系，因此其解决的办法也要多从以下几个方面进行考虑:
工艺方面：
1.降低充填速度（首选）
2.提高模具温度
3.提高材料温度
模具方面：
1.增大浇口尺寸
2.排气系统优化
3.产品设计（注意产品剧变与产品渐变的设计考量）
材料方面：
1.材料选择黏度小
2.材料选择添加弹性体少
3.材料选择流动性高
以上是针对虎皮纹比较有效的几个解决方案，请大家参考。
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