塑瓶技术资料整理.docx

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注塑制品常见问题原因分析

（一）

Ø变色焦化出现黑点的原因分析

   造成注塑制品变色焦化出现黑点的主要原因是塑料或添加的紫外线吸收剂、防静电剂等在料筒内过热分解，或在料筒内停留时间过长而分解、焦化，再随同熔料注入型腔形成。

分析如下：

1.机台方面：

（1）由于加热控制系统失控，导致料筒过热造成分解变黑。

（2）由于螺杆或料筒的缺陷使熔料卡入而囤积，经受长时间固定加热造成分解。

应检查过胶头套件是否磨损或里面是否有金属异物。

   （3）某些塑料如ABS在料筒内受到高热而交联焦化，在几乎维持原来颗粒形状情形下，难以熔融，被螺杆压破碎后夹带进入制件。

   2．模具方面：

（1）模具排气不顺，易烧焦，或浇注系统的尺寸过小，剪切过于厉害造成焦化。

（2）模内有不适当的油类润滑剂、脱模剂。

   3．塑料方面：

   塑料挥发物过多，湿度过大，杂质过多，再生料过多，受污染。

   4．加工方面：

（1）压力过大，速度过高，背压过大，转速过快都会使料温分解。

（2）应定期清洁料筒，清除比塑料耐性还差的添加剂。

Ø出现分层剥离的原因分析

   造成注塑制品出现分层剥离原因及排除方法：

   1．料温太低、模具温度太低，造成内应力与熔接缝的出现。

   2．注射速度太低，应适当减慢速度。

   3．背压太低。

   4．原料内混入异料杂质，应筛除异料或换用新料。

Ø肿胀和鼓泡的原因分析

   有些塑料制件在成型脱模后，很快在金属嵌件的背面或在特别厚的部位出现肿胀或鼓泡。

这是因为未完全冷却硬化的塑料在内压的作用下释放气体膨胀造成。

解决措施：

   1．有效的冷却。

降低模温，延长开模时间，降低料的干燥与加工温度。

   2．降低充模速度，减少成形周期，减少流动阻力。

   3．提高保压压力和时间。

   4．改善制件壁面太厚或厚薄变化大的状况。

Ø透明缺陷的原因分析

   熔斑、银纹、裂纹聚苯乙烯、有机玻璃的透明制件，有时候透过光线可以看到一些闪闪发光的细丝般的银纹。

这些银纹又称烁斑或裂纹。

这是由于拉应力的垂直方向产生了应力，使聚合物分子在流动方向取向，使得取向部分与未取向部分折射率不同，光线透过两者界面时发生折射产生银纹。

   解决方法：

（1）消除气体及其它杂质的干扰，对塑料充分干燥。

（2）降低料温，分段调节料筒温度，适当提高模温。

   （3）增加注射压力，降低注射速度。

   （4）增加或减少预塑背压压力，减少螺杆转速。

   （5）改善流道及型腔排气状况。

   （6）清理射嘴、流道和浇口可能的堵塞。

   （7）缩短成型周期，脱模后可用退火方法消除银纹：

对聚苯乙烯在78℃时保持15分钟，或50℃时保持1小时，对聚碳酸酯，加热到160℃以上保持数分钟。

注塑制品常见问题原因分析

（二）

Ø发脆的原因

   制品发脆很大一部分是由于内应力造成的。

造成制品发脆的原因很多，主要有：

   一、设备方面

（1）机筒内有死角或障碍物，容易促进熔料降解。

（2）机器塑化容量太小，塑料在机筒内塑化不充分；机器塑化容量太大，塑料在机筒内受热和受剪切作用的时间过长，塑料容易老化，使制品变脆。

   （3）顶出装置倾斜或不平衡，顶杆截面积小或分布不当。

   二、模具方面

（1）浇口太小，应考虑调整浇口尺寸或增设辅助浇口。

（2）分流道太小或配置不当，应尽量安排得平衡合理或增加分流道尺寸。

   （3）模具结构不良造成注塑周期反常。

   三、工艺方面

（1）机筒、喷嘴温度太低，调高它。

如果物料容易降解，则应提高机筒、喷嘴的温度。

（2）降低螺杆预塑背压压力和转速，使料稍为疏松，并减少塑料因剪切过热而造成的降解。

   （3）模温太高，脱模困难；模温太低，塑料过早冷却，熔接缝融合不良，容易开裂，特别是高熔点塑料如聚碳酸酯等更是如此。

   （4）型腔型芯要有适当的脱模斜度。

型芯难脱模时，要提高型腔温度，缩短冷却时间；型腔难脱时，要降低型腔温度，延长冷却时间。

   （5）尽量少用金属嵌件，像聚苯乙烯这类脆性的冷热比容大的塑料，更不能加入嵌件注塑。

   四、原料方面

（1）原料混有其它杂质或掺杂了不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时。

（2）有些塑料如ABS等，在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应，使制件发生大的应变。

   （3）塑料再生次数太多或再生料含量太高，或在机筒内加热时间太长，都会促使制件脆裂。

   （4）塑料本身质量不佳，例如分子量分布大，含有刚性分子链等不均匀结构的成分占有量过大；或受其它塑料掺杂污染、不良添加剂污染、灰尘杂质污染等也是造成发脆的原因。

   五、制品设计方面

（1）制品带有容易出现应力开裂的尖角、缺口或厚度相差很大的部位。

（2）制品设计太薄或镂空太多。

Ø气泡的原因分析

   气泡（真空泡）的气体十分稀薄属于真空泡。

一般说来，如果在开模瞬间已发现存在气泡是属于气体干扰问题。

真空泡的形成是由于充注进塑料不足或压力较低。

在模具的急剧冷却作用下，与型腔接角的熔料牵拉，造成体积损失的结果。

   解决办法：

（1）提高注射能量：

压力、速度、时间和料量，并提高背压，使充模丰满。

（2）增加料温流动顺畅。

降低料温减少收缩，适当提高模温，特别是形成真空泡部位的局部模温。

   （3）将浇口设置在制件厚的部份，改善喷嘴、流道和浇口的流动状况，减少压力的消耗。

   （4）改进模具排气状况。

Ø表面光泽差的原因分析

   造成注塑制表面光泽差，主要有两个原因影响整体透明度。

一是模面抛光不好，二是熔料过早冷却。

具体解决方法如下：

（1）增加料温，注射压力与速度，特别是模温。

模温对光泽有显著的影响。

（2）改善浇口的位置，注意料流通畅。

   （3）防止塑料的降解或塑化不完全。

   （4）增长模内冷却时间，保压时间也应加长一些。

Ø震纹的原因分析

   PS等刚性塑料制件在其浇口附近的表面，以浇口为中心的形成密集的波纹，有时称为震纹。

产生原因是熔体粘度过大而以滞流形式充模时，前端的料一接触到型腔表面便很快冷凝收缩起来，而后来的熔料又胀开已收缩的冷料继续前进过程的不断交替使料流在前进中形成了表面震纹。

   解决方法：

（1）提高料筒温度特别是射嘴温度，还应提高模具温度。

（2）提高注射压力与速度，使其快速充模型腔。

   （3）改善流道、浇口尺寸，防止阻力过大。

   （4）模具排气要良好，要设置足够大的冷料井。

   （5）制件不要设计得过于薄。

注塑制品常见问题原因分析（三）

Ø泛白的原因分析

   造成注塑制品泛白、雾晕。

这是由于气体或空气中的杂质的污染而出现的缺陷。

   主要解决方法：

（1）消除气体的干扰，就意防止杂质的污染。

（2）提高料温与模温，分段调节料筒温度，但要防止温度过高而分解。

   （3）增加注射压力，延长保压时间，提高背压。

Ø射料不满的原因分析

   造成注塑制品射料不满的主要原因是缺料和注射压力与速度不妥（包括阻力造成压力过于耗损）。

可能由以下几个方面的原因导致而成：

   1.注塑机台原因：

   机台的塑化量或加热率不定，应选用塑化量与加热功率大的机台；螺杆与料筒或过胶头等的磨损造成回料而出现实际充模量不足；热电偶或发热圈等加热系统故障造成料筒的实际温度过低；注射油缸的密封元件磨损造成漏油或回流，而不能达到所需的注射压力；射嘴内孔过小或射嘴中心度调节不当造成阻力过大而使压力消耗。

   2．注塑模具原因：

   1）模具局部或整体的温度过低造成入料困难，应适当提高模温；

   2）模具的型腔的分布不平衡。

制件壁厚过薄造成压力消耗过度而且充模不力。

应增加整个制件或局部的壁厚或可在填充不足处的附近，设置辅助流道或浇口解决。

   3）模具的流道过小造成压力损耗；过大时会出现射胶无力；过于粗糙都会造成制件不满。

应适当设置流道的大小，主流道与分流道，浇口之间的过渡或本身的转弯处应用适当的圆弧过渡。

   4）模具的排气不良。

进入型腔的料受到来不及排走的气体压力的阻挡而造成充填不满。

可以充分利用螺杆的缝隙排气或降低锁模力利用分型面排气，必要时要开设排气沟道或气孔。

Ø飞边的原因分析

   飞边又称溢边、披锋、毛刺等，大多发生在模具的分合位置上，如动模和静模的分型面，滑块的滑配部位、镶件的绝隙、顶杆孔隙等处，飞边在很大程度上是由于模具或机台锁模力失效造成。

具体可能有以下几个方面的原因造成：

   1.注塑机台原因：

   机台的最高锁模力不够应选用锁模力够的机台。

锁模机铰磨损或锁模油缸密封元件磨损出现滴油或回流而造成锁模力下降。

加温系统失控造成实际温度过高应检查热电偶、加热圈等是否有问题。

   2．注塑模具原因：

（1）模具型腔分布不衡或平行度不够造成受力不平衡而造成局部飞边，局部不满，应在不影响制件完整性前提下流道应尽量安置在质量对称中心。

（2）模具中活动构件、滑动型芯受力不平衡时会造成飞边。

   （3）模具排气不良时受压的空气会使模的分型面胀开而出现飞边，应开设良好的排气系统，或在分型面上挖排气沟。

   3．塑料的流动性过大，或加太多的润滑剂，应适当降低压力、速度、温度等，减小润滑剂的使用量，必要时要选用流动性低的塑料。

   4．加工、调整方面：

（1）设置的温度、压力、速度过高，应采用分段注射。

注射时间、保压时间、加料量过多都会造成飞边。

（2）调节时，锁模机铰未伸直，或开、锁模时调模螺母经常会动而造成锁模力不足出现飞边。

   （3）调节头与二极的平行度不够或调节的系统压力过大。

   5.飞边和制件不满反复出现的原因：

（1）塑料原料粒度大小悬殊不均时会使加料份量不定。

（2）螺杆的过胶头、过胶圈及过胶垫圈的磨损过大，使熔料可能在螺杆处经与料筒内之间滑行及回流造成飞边或不满。

   （3）入流口的冷却系统失效，令进料的调。

   （4）料筒调定的注料量不足，即缓冲垫过小会使射料时多时少而出现飞边或制件不满。

Ø浇口区冷料斑的原因分析

   冷料斑主要是指制件近浇口处带有雾色或亮色的斑纹，或从浇口出发的宛如若蚯蚓贴在上面的弯曲疤痕，它们由进入型腔的塑料前锋或因过分的保压作用而后来挤进型腔的冷料造成，前锋料因为射咀或流道的冷却作用传去热量，在进入型腔前部分被冷却固化，当通过狭窄的浇口而扩张注入型腔时，形成熔体破裂，紧接着又被后来的热熔料推拥，于是就成了冷料斑。

   解决方法：

（1）冷料井要开设好。

还要考虑浇口上的形式、大小和位置，防止料的冷却速度悬殊。

（2）射咀中心度要调好，射咀与模具入料上的配合尺寸要设计好，防止漏料或造成有冷料被带入型腔。

   （3）模具排气度良好。

气体的干扰会使浇口出现混浊性的斑纹。

   （4）提高模温。

减慢注射速度，增大注射压力，减低保压与注射时间，减低保压压力。

   （5）干燥好塑料。

少用润滑剂，防止粉料被污染。

注塑制品常见问题原因分析（四）

Ø收缩凹陷的原因分析

   注塑成型过程中，制品收缩凹陷是比较常见的现象。

造成这种情况的主要原因有：

   1．机台方面：

（1）射嘴孔太大造成融料回流而出现收缩，太小时阻力大料量不足出现收缩。

（2）锁模力不足造成飞边也会出现收缩，应检查锁模系统是否有问题。

   （3）塑化量不足应选用塑化量大的机台，检查螺杆与料筒是否磨损。

   2．模具方面：

（1）制件设计要使壁厚均匀，保证收缩一致。

（2）模具的冷却、加温系统要保证各部份的温度一致。

   （3）浇注系统要保证通畅，阻力不能过大，如主流道、分流道、浇口的尺寸要适当，光洁度要足够，过渡区要圆弧过渡。

   （4）对薄件应提高温度，保证料流畅顺，对厚壁制件应降低模温。

   （5）浇口要对称开设，尽量开设在制件厚壁部位，应增加冷料井容积。

   3．塑料方面：

   结晶性的塑料比非结晶性塑料收缩历害，加工时要适当增加料量，或在塑料中加成换剂，以加快结晶，减少收缩凹陷。

   4．加工方面：

（1）料筒温度过高，容积变化大，特别是前炉温度，对流动性差的塑料应适当提高温度、保证畅顺。

（2）注射压力、速度、背压过低、注射时间过短，使料量或密度不足而收缩压力、速度、背压过大、时间过长造成飞边而出现收缩。

   （3）加料量即缓冲垫过大时消耗注射压力，过小时，料量不足。

   （4）对于不要求精度的制件，在注射保压完毕，外层基本冷凝硬化而夹心部份尚柔软又能顶出的制件，及早出模，让其在空气或热水中缓慢冷却，可以使收缩凹陷平缓而不那么显眼又不影响使用。

Ø翘曲变形的原因分析

   注塑制品变形、弯曲、扭曲现象的发生主要是由于塑料成型时流动方向的收缩率比垂直方向的大，使制件各向收缩率不同而翘曲，又由于注射充模时不可避免地在制件内部残留有较大的内应力而引起翘曲，这些都是高应力取向造成的变形的表现。

所以从根本上说，模具设计决定了制件的翘曲倾向，要通过变更成型条件来抑制这种倾向是十分困难的，最终解决问题必须从模具设计和改良着手。

这种现象的主要有以下几个方面造成：

   1．模具方面：

（1）制件的厚度、质量要均匀。

（2）冷却系统的设计要使模具型腔各部分温度均匀，浇注系统要使料流对称避免因流动方向、收缩率不同而造成翘曲，适当加粗较难成型部份的分流道、主流道，尽量消除型腔内的密度差、压力差、温度差。

   （3）制件厚薄的过渡区及转角要足够圆滑，要有良好的脱模性，如增加脱模余度，改善模面的抛光，顶出系统要保持平衡。

   （4）排气要良好。

   （5）增加制件壁厚或增加抗翘曲方向，由加强筋来增强制件抗翘曲能力。

   （6）模具所用的材料强度不足。

   2．塑料方面：

   结晶型比非结晶型塑料出现的翘曲变形机会多，加之结晶型塑料可利用结晶度随冷却速度增大而降低，收缩率变小的结晶过程来矫正翘曲变形。

   3．加工方面：

（1）注射压力太高，保压时间太长，熔料温度太低速度太快会造成内应力增加而出现翘曲变形。

（2）模具温度过高，冷却时间过短，使脱模时的制件过热而出现顶出变形。

   （3）在保持最低限度充料量下减少螺杆转速和背压降低密度来限制内应力的产生。

   （4）必要时可对容易翘曲变形的制件进行模具软性定型或脱模后进行退火处理。

Ø成型时主流道粘模的原因分析

   注塑成型时主流道粘模的原因及排除方法：

（1）冷却时间太短，主流道尚未凝固。

（2）主流道斜度不够，应增加其脱模斜度。

   （3）主流道衬套与射嘴的配合尺寸不当造成漏流。

   （4）主流道粗糙，主流道无冷却井。

   （5）射嘴温度过低，应提高温度。

Ø成型时生产缓慢的原因分析

   注塑成型时生产缓慢的原因及解决方法如下：

（1）塑料温度、模具温度高，造成冷却时间长。

（2）熔胶时间长。

应降低背压压力，少用再生料防止架空，送料段冷却要充分。

   （3）机台的动作慢。

可从油路与电路调节使之适当加快。

   （4）模具的设计要方便脱模，尽量设计成全自动操作。

   （5）制作壁厚过大，造成冷却时间过长。

   （6）喷嘴流涎，妨碍正常生产。

应采用自锁式射嘴，或降低射嘴温度。

   （7）料筒供热量不足。

应换用塑化容量大的机台或加强对料的预热。

%如何调较注塑工艺参数（温度、压力、速度、位置）

·温度

   温度的测量和控制在注塑中是十分重要的。

虽然进行这些测量是相对地简单，但多数注塑机都没有足够的温度采点或线路。

在多数注塑机上，温度是由热电偶感应的。

一个热电偶基本上由两条不同的电线尾部相接而组成的。

如果一端比另一端热，将产生一个微小的电讯；越是加热，讯号越强。

·温度的控制

热电偶也广泛应用作温度控制系统的感应器。

在控制仪器上，设定需要的温度，而感应器的显示将与设定点上产生的温度相比较。

在这最简单的系统中，当温度到达设定点时，就会关闭，温度下降后电源又重新开启。

这种系统称为开闭控制，因为它不是开就是关。

·熔胶温度

   熔胶温度是很重要的，所用的射料缸温度只是指导性。

熔胶温度可在射嘴处量度或使用空气喷射法来量度。

射料缸的温度设定取决于熔胶温度、螺杆转速、背压、射料量和注塑周期。

您如果没有加工某一特定级别塑料的经验，请从最低的设定开始。

为了便于控制，射料缸分了区，但不是所有都设定为相同温度。

如果运作时间长或在高温下操作，请将第一区的温度设定为较低的数值，这将防止塑料过早熔化和分流。

注塑开始前，确保液压油、料斗封闭器、模具和射料缸都处于正确温度下。

·注塑压力

这是引起塑料流动的压力，可以用在射嘴或液压线上的传感器来测量。

它没有固定的数值，而模具填充越困难，注塑压力也增大，注塑线压力和注塑压力是有直接关系。

·第一阶段压力和第二阶段压力

在注塑周期的填充阶段中，可能需要采用高射压，以维持注塑速度于要求水平。

模具经填充后便不再需要高压力。

不过在注塑一些半结晶性热塑性塑料（如PA及POM）时，由于压力骤变，会使结构恶化，所以有时无须使用次阶段压力。

·锁模压力

为了对抗注射压力，必须使用锁模压力，不要自动地选择可供使用的最大数值，而要考虑投影面积，计算一个适合的数值。

注塑件的投影面积，是从锁模力的应用方向看到的最大面积。

对大多数注塑情况来说，它约为每平方英寸2吨，或每平方米31兆牛顿。

然而这只是个低数值，而且应当作为一个很粗略的经验值，因为，一旦注塑件有任何的深度，那么侧壁便必须考虑。

·背压

这是螺杆后退前所须要产生及超越的压力，采用高背压虽有利于色料散布均匀及塑料熔化，但却同时延长了中螺杆回位时间，减低填充塑料所含纤维的长度，并增加了注塑机的应力；故背压越低越好，在任何情况下都不能超过注塑机注塑压力（最高定额）的20%。

·射嘴压力

射嘴压力是射嘴里面的压力。

它大约就是引起塑料流动的压力。

它没有固定的数值，而是随模具填充的难度加大而增高。

射嘴压力、线压力和注射压力之间有直接的关系。

在螺旋式注塑机上，射嘴压力大约比注射压力少大约百分之十左右。

而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之十左右。

而在活塞式注塑机时压力损失可达到百分之五十。

·注塑速度

   这是指螺杆作为冲头时，模具的填充速度。

注塑薄壁制品时，必须采用高射速，以便于熔胶未凝固时完全填充模具，生产较为光滑的表面。

填充时使用一系列程序化的射速，避免产生喷射或困气等缺陷。

注射可在开环式或闭环式控制系统下进行。

   无论采用那种注射速度，都必须将速度值连同注射时间记录于记录表上，注射时间指模具达到预定的首阶段射压所须的时间，乃螺杆推进时间的一部分。

%背压的形成、作用与调校

背压是注塑成型工艺中控制熔料质量及产品质量的重要参数之一，合适的背压对于提高产品质量有着重要的作用。

 一、背压的形成

   在塑料熔融、塑化过程中，熔料不断移向料筒前端（计量室内），且越来越多，逐渐形成一个压力，推动螺杆向后退。

为了阻止螺杆后退过快，确保熔料均匀压实，需要给螺杆提供一个反方向的压力，这个反方向阻止螺杆后退的压力称为背压。

背压亦称塑化压力，它的控制是通过调节注射油缸之回油节流阀实现的。

预塑化螺杆注塑机注射油缸后部都设有背压阀，调节螺杆旋转后退时注射油缸泄油的速度，使油缸保持一定的压力（如下图所示）；全电动机的螺杆后移速度（阻力）是由AC伺服阀控制的。

二、适当调校背压的好处

   1、能将炮筒内的熔料压实，增加密度，提高射胶量、制品重量和尺寸的稳定性。

   2、可将熔料内的气体“挤出”，减少制品表面的气花、内部气泡、提高光泽均匀性。

   3、减慢螺杆后退速度，使炮筒内的熔料充分塑化，增加色粉、色母与熔料的混合均匀度，避免制品出现混色现象。

   4、适当提升背压，可改善制品表面的缩水和产品周边的走胶情况。

   5、能提升熔料的温度，使熔料塑化质量提高，改善熔料充模时的流动性，制品表面无冷胶纹。

三、背压太低时，易出现下列问题

   1、背压太低时，螺杆后退过快，流入炮筒前端的熔料密度小（较松散），夹入空气多。

   2、会导致塑化质量差、射胶量不稳定，产品重量、制品尺寸变化大。

   3、制品表面会出现缩水、气花、冷料纹、光泽不匀等不良现象。

4、产品内部易出现气泡，产品周边及骨位易走，不满胶。

 四、过高的背压，易出现下列问题

   1、炮筒前端的熔料压力太高、料温高、粘度下降，熔料在螺杆槽中的逆流和料筒与螺杆间隙的漏流量增大，会降低塑化效率（单位时间内塑化的料量）。

   2、对于热稳定性差的塑料（如：

PVC、POM等）或着色剂，因熔料的温度升高且在料筒中受热时间增长而造成热分解，或着色剂变色程度增大，制品表面颜色/光泽变差。

   3、背压过高，螺杆后退慢，预塑回料时间长，会增加周期时间，导致生产效率下降。

   4、背压高，熔料压力高，射胶后喷嘴容易发生熔胶流涎现象；下次射胶时，喷嘴流道内的冷料会堵塞喷嘴或制品中出现冷料斑。

   5、在预塑过程中，常会因背压过大，喷嘴出现漏胶现象，浪费原料并导致喷嘴附近的发热圈烧坏。

   6、预塑机构和螺杆筒机械磨损增大。

 五、背压的调校

   注塑背压的调校应视原料的性能、干燥情况、产品结构及质量状况而定，背压一般调校在3-15kg/cm3。

当产品表面有少许气花、混色、缩水及产品尺寸、重量变化大时，可适当增加背压。

当射嘴出现漏胶、流涎、熔料过热分解、产品变色及回料太慢时可考虑适当减低背压。

%薄壁注塑技术

薄壁注塑对注塑机、模具、塑料均有要求。

文章探讨薄壁的特性、经济效益及设备的设计。

   何谓薄壁？

   简单的看法，当壁厚小于1mm时称为薄壁。

更全面地，薄壁的定义与流程/壁厚比、塑料的粘度及传热系数均有关系。

   从模具的主流道到成品最远一点的流程L，除以成品的壁厚t，称为流程/壁厚比。

当L/t＞150时，称之为薄壁。

如流程的厚薄不一致，可分段计算如图1示。

图1 流程/壁厚比

   PP的粘度因数是1。

一次即弃饭盒的流程135mm，壁厚0.45mm，流程/壁厚比=300。

PC的粘度因数是2。

手机电池外壳的流程38mm，t=0.25mm，流程/壁厚比=152。

乘上粘度因数是304，与饭盒的相若。

   一般塑料的导热不良。

为了增加散热效果或达到电磁波兼容性，一些外壳会采用高导热性的塑料。

金属粉末亦属于高导热性的。

上式是注塑成品的冷却时间公式，其中t=壁厚，Tm=溶融温度，TW=模壁温度，T=脱模温度，α=塑料传热系数。

L/t的定义要包括粘度因数及传热因数在内。

   为何要薄壁注塑？

   塑料