
引言;熔结线(Weld Line)是注塑成型中因两股熔体交汇不完全熔合形成的缺陷,不仅影响外观,还会降低结构强度。Moldflow通过仿真分析精准预测熔结线位置,并提供多维度优化策略。以下案例从分析、设计优化、工艺调整到模具改进的全流程解决方案:
一、案例基本信息及原始方案问题点及成因解析
2-1,案例基本信息
该产品为某影印机面板,最大外形尺寸为520×200×10毫米, 基面肉厚:2.0mm筋位肉厚:1.0mm,局部铭牌及会徵内凹1.00mm

2-2,原始方案问题点
通过Moldflow的填充模块功能分析可知,产品外观面上有2条明显的熔接线, 导致严重的外观问题:

使用熔结线预测图结合流动路径动画,观察熔体交汇点的动态过程。
熔结线位置(Weld Line Location):标记交汇角度小于135°的区域(高风险熔结线)。
2-3,成因解析
1, 多浇口导致浇口间形成熔结线;
2, 肉厚差异过大,填充时严重的滞流,导致填充末端形成熔结线。
三、产品设计优化
减小壁厚差异
在铭牌及会徵内凹区域加厚0.30mm,(典型优化方法为将壁厚差异控制在±15%以内为宜),使熔体交汇角度大于135°(理想为平行流动或大角度交汇角,以减少熔体流速差异导致的熔结线。

四、进浇方案优化
浇口位置优化
通过Moldflow的浇口位置分析(Gate Location Analysis),选择使熔体交汇最少的方案。

五、优化结果
通过对优化方案进行分析,结合流动动画,我们可以看到壁厚增加0.3mm后,避免了充填的迟滞!Moldflow分析验证了最适合的壁厚分布!

我们进一步查看熔结线结果,此时, 外观面已无熔接线产生!
优化方案达到客户需求.

在该案例中,熔接线是凭经验无法预计到的缺陷,如果在试模后再调整浇口位置,将导致模具开发成本的增加。
六、其它常见优化措施
6-1, 工艺参数优化
6-1-1,温度控制
提高熔体温度:在材料许可范围内提升熔体温度(通常5-10℃),降低黏度以促进熔合(注意避免降解)。
优化模具温度:使用变温控制,在熔结线区域局部升温(如通过加热棒或感应加热),延缓冷却速率。
6-1-2,注射速度与压力调整
多段注射:在熔体接近交汇区域时提高注射速度,增加熔体动能以促进熔合。
保压补偿:针对熔结线区域延长保压时间或增加保压压力,补偿收缩导致的熔合不良。
6-1-3,切换阀浇口控制(顺序成型)
使用热流道顺序阀控制(Sequential Valve Gate, SVG),调整各浇口的开启时序,引导熔体单向填充熔结线区域。
6-2,材料与辅助技术
6-2-1,材料改性
选择高流动性材料(如LCP或低黏度PA66),或添加流动促进剂(如硅酮母粒)。
对于纤维增强材料,优化纤维取向以减少熔结线处的力学各向异性。
6-2-2,气体辅助成型(GAIM)
在熔结线区域注入氮气,利用气体压力推动熔体二次熔合,尤其适用于厚壁制品。
6-2-3,振动注塑技术
通过外部振动场(超声波或机械振动)打乱熔体分子取向,增强熔合界面强度。
七、总结:熔结线解决路径图
1. 定位问题:通过填充分析标记熔结线位置,分析交汇角度与温度场。
2. 设计修正:优化壁厚、调整特征布局或增加促进结构。
3. 工艺调整:提高温度、多段注射、使用顺序阀控制。
4. 模具改进:优化浇口与排气,调整冷却布局。
5. 材料升级:选用高流动性或改性材料。
6. 验证闭环:仿真→试模→数据反馈→模型校准。
通过Moldflow的系统化分析,可显著减少甚至消除熔结线,实现从“缺陷预测”到“主动防治”的跨越。对于复杂案例,建议结合二次开发定制自动化优化工具(如基于Python的熔结线风险评分系统),进一步提升解决效率。