Defecte de Injecție - Identificare, Cauze și Soluții 2025

Introducere - costul defectelor în producție

Defectele de injecție reprezintă unul dintre cele mai mari costuri ascunse în industria prelucrării maselor plastice. O unitate de producție tipică din Polonia înregistrează 3-8% rebuturi în producția de serie, ceea ce la o valoare anuală de producție de 5 milioane PLN înseamnă pierderi de 150.000-400.000 PLN anual.

Problema nu se limitează la costurile materiale - fiecare piesă defectă înseamnă și energie irosită, timp de mașină, costuri de control al calității și potențiale reclamații. În industria automotive, unde cerințele de calitate sunt Cpk minim 1.67, chiar și o creștere mică a ratei de rebuturi poate însemna pierderea unui contract în valoare de milioane de zloti.

Vești bune? Companiile care au implementat o abordare sistematică a controlului calității pe mașinile de injecție Tederic raportează reduceri ale rebuturilor de 60-80% în 6-12 luni. Conform datelor din industrie, cele mai frecvente 6 defecte reprezintă 91% din toate defectele - eliminându-le, obțineți o îmbunătățire dramatică a calității.

În acest ghid prezentăm aceste 6 defecte, cauzele lor și soluții concrete cu parametri pentru mașinile Tederic, împreună cu un studiu de caz real al unei companii poloneze care a redus rebuturile cu 82%.

Flash (bavuri) - 35% din toate defectele

Flash (bavuri, revărsare) este un strat subțire de material (0.01-0.5mm) care se scurge dincolo de linia de separare a matriței. Este cel mai frecvent defect în producția prin injecție.

Identificare

• Margine subțire de material de-a lungul liniei de separare a matriței sau ejectoarelor
• Poate fi continuă sau locală
• Marginile ascuțite pot prezenta risc de tăiere

Cauze principale

1. Forță de închidere insuficientă

Dacă presiunea de injecție este prea mare în raport cu forța de închidere, plăcile matriței se deschid în timpul injecției.

Test: Forță necesară [T] = Suprafață proiectată [cm²] × Presiune injecție [bar] / 100

2. Uzura matriței

Uzură mecanică a suprafeței de contact după 300k-1M cicluri sau adâncituri de la impurități.

3. Presiune/viteză de injecție prea mare

Presiune excesivă forțează materialul prin spații microscopice.

Soluții Tederic

Pasul 1: Creșteți forța de închidere

• Creșteți cu 10-20% (de ex. de la 80% la 95% din forța maximă)
• Atenție: Nu depășiți 100% - risc de deteriorare a matriței

Pasul 2: Reduceți presiunea/viteza de injecție

• Presiune injecție: Reduceți cu 10-15% (de ex. de la 1200 bar → 1050 bar)
• Viteză injecție: Reduceți cu 15-20% (de ex. de la 120 mm/s → 95 mm/s)

Pasul 3: Creșteți vâscozitatea materialului

• Reduceți temperatura cilindrului cu 10-15°C
• Reduceți temperatura duzei cu 5-10°C

Pasul 4: Întreținere matriță

• Curățare amănunțită a liniei de separare
• Inspecție suprafață pentru adâncituri
• Pentru uzură ridicată: regenerare matriță (rectificare)

Umplere incompletă - 18% din toate defectele

Short shot (umplere incompletă) este umplerea incompletă a cavității matriței - piesa este incompletă, lipsesc fragmente din geometrie.

Identificare

• Piesă incompletă - secțiuni lipsă, de obicei cele mai îndepărtate de punctul de injecție
• Nervuri incomplete, proeminențe de montaj, pereți subțiri
• Piesă inutilizabilă

Cauze principale

1. Doză de material insuficientă - mașina de injecție nu plastifică cantitatea suficientă.

2. Temperatură prea scăzută - materialul se solidifică înainte de a umple cavitatea.

3. Viteză/presiune prea scăzută - materialul nu ajunge la capătul matriței.

4. Duză blocată - material degradat sau solidificat.

Soluții Tederic

Pasul 1: Creșteți dimensiunea dozei

• Creșteți cu 5-10% (de ex. de la 45mm → 48mm poziție melc)
• Regulă: dimensiunea dozei ar trebui să fie 40-80% din capacitatea melcului

Pasul 2: Creșteți temperatura materialului

• Zone cilindru: +10-20°C toate zonele
• Duză: +10-15°C
• Exemplu pentru PP: de la 200-210-220-230°C → 210-220-230-240°C

Pasul 3: Creșteți viteza și presiunea

• Viteză injecție: +15-25% (de ex. 80 mm/s → 100 mm/s)
• Presiune injecție: +10-20% (de ex. 900 bar → 1050 bar)

Pasul 4: Curățare duză

• Spălați mașina de injecție cu material de curățare
• Îndepărtați acumulările de material solidificat din duză

Deformări - 12% din toate defectele

Deformări (warpage, deformare) este defectul unde piesa după extragerea din matriță se îndoaie, se curbează sau se răsucește. Unul dintre cele mai dificile defecte de eliminat.

Identificare

• Suprafețe curbate unde ar trebui să fie plane
• Test de planeitate: piesa pe masă - ating toate punctele?
• Automotive cere de obicei <2mm warpage pentru piese mari

Cauze principale

Mecanism: Deformările rezultă din contracția neuniformă a materialului în timpul răcirii.

1. Răcire neuniformă - o parte se răcește mai repede → contracție diferită → îndoire

2. Tensiuni interne - presiune de menținere prea mare "îngheață" tensiunile

3. Orientare moleculară - moleculele se orientează în direcția de curgere → contracție anizotropă

Soluții Tederic

Strategia 1: Optimizare răcire

• Temperatură matriță: Creșteți cu 10-20°C (răcire mai lentă, mai uniformă)
• Exemplu PP: de la 40°C → 55°C
• Timp răcire: Prelungiți cu 20-30% (permiteți cristalizare completă)

Strategia 2: Reducere presiune menținere

• Holding pressure: Reduceți cu 15-25% (de ex. de la 750 bar → 600 bar)
• Reduce tensiunile interne
• Compromis: Atenție la afundări

Strategia 3: Control temperatură material

• Reduceți gradientul între zonele cilindrului
• În loc de 200-210-220-230°C → 215-215-220-220°C (profil mai plat)

Notă: Deformările necesită adesea compromis între parametri. Utilizați DOE (Design of Experiments) pentru găsirea setărilor optimale.

Sink marks (afundări) - 25% din toate defectele

Sink marks (afundări, adâncituri) sunt adâncituri locale pe suprafața piesei, de obicei în zone cu secțiuni groase sau la nervuri.

Identificare

• Adâncituri superficiale (0.1-2mm) pe suprafața exterioară
• Localizare: opus secțiunilor groase, proeminențe de montaj, nervuri
• În piese clasa A: defect inacceptabil

Cauze principale

Mecanism: Când o secțiune groasă a piesei se contractă interior, stratul exterior solidificat este "supt" spre interior → sink mark.

Factori de risc:

• Grosime mare perete (>3mm pentru PP, >4mm pentru PA)
• Grosime neuniformă perete
• Nervuri mai groase de 60% din grosimea nominală a peretelui
• Presiune de menținere insuficientă

Soluții Tederic

Pasul 1: Creșteți presiunea și timpul de menținere

• Holding pressure: Creșteți cu 15-30% (de ex. 500 → 650 bar)
• Holding time: Prelungiți cu 3-8 secunde
• Continuați menținerea până la solidificarea punctului de injecție

Pasul 2: Creșteți dimensiunea dozei

• Mai mult material disponibil pentru faza de menținere
• Creșteți cu 3-7%

Pasul 3: Reduceți temperatura matriței

• Solidificare mai rapidă a stratului superior → suport mai bun
• Reduceți cu 5-15°C
• Compromis: Poate crește riscul de deformări

⚠️ Atenție: Sink marks și warpage au soluții opuse. Găsiți setări de compromis - prioritatea depinde de aplicație (suprafețe Class A vs piese de ajustare precisă).

Burn marks (arsuri de material)

Burn marks (arsuri, pete negre) sunt decolorări întunecate sau zone carbonizate rezultând din supraîncălzirea locală a materialului.

Identificare

• Pete întunecate (maro, negru) de obicei în zonele finale de umplere
• Miros caracteristic de arsură
• Materialul poate fi fragil, slăbit

Cauze principale

Efect diesel: Aerul prins în matriță se comprimă în timpul injecției, temperatura crește la 400-600°C, aprinde materialul.

Cauze adiționale: Temperatură excesivă cilindru, timp de rezidență prea lung, încălzire prin forfecare la viteze mari.

Soluții Tederic

Pasul 1: Îmbunătățiți ventilația (modificare sculă)

• Soluția cea mai eficientă
• Adăugați canale de ventilare 0.02-0.05mm pe linia de separare
• Soluție temporară: reduceți ușor forța de închidere (risc de bavuri!)

Pasul 2: Reduceți viteza de injecție

• Injecție mai lentă → compresie mai mică a aerului
• Reduceți cu 20-40%
• În special în faza finală de umplere

Pasul 3: Reduceți temperaturile

• Temperatură cilindru: -10-20°C
• Temperatură mai scăzută = mai puțin susceptibil la degradare

Pasul 4: Manipulare material

• Uscați corect materialul (umiditate → vapori → burn marks)
• PA, PET, PC: uscare 80-100°C, 4-6h
• Limitați reciclatul la max 20-30%

Weld lines (linii de sudură) - 8% din toate defectele

Weld lines (linii de sudură, linii de îmbinare) sunt linii vizibile care apar în locurile unde două fronturi de material în curgere se întâlnesc și se unesc.

Identificare

• Linie subțire pe suprafața piesei (0.01-0.1mm)
• Localizare: sub găuri, după stâlpi, la puncte multiple de injecție
• În materiale transparente: foarte vizibilă
• Rezistență linie sudură: de obicei 60-90% din rezistența originală

Cauze principale

Mecanism: Două fronturi se întâlnesc la temperatură scăzută → legătură moleculară slabă → linie vizibilă, rezistență redusă.

Soluții Tederic

Strategia 1: Creșteți temperatura materialului

• Temperatură cilindru: +15-25°C toate zonele
• Temperatură duză: +10-15°C
• Temperatură matriță: +10-20°C (fronturile rămân fierbinți mai mult)

Strategia 2: Creșteți viteza de injecție

• Injecție mai rapidă → răcire mai mică înainte de îmbinare
• Creșteți cu 20-40%

Strategia 3: Creșteți presiunea de menținere

• Presiune mai mare forțează fronturile să se unească mai bine
• Creșteți cu 15-25%

Notă: Weld lines nu pot fi întotdeauna eliminate - acceptarea depinde de aplicație (suprafețe Class A vs suprafețe ascunse vs piese structurale).

Matrice de diagnosticare - rezolvare rapidă probleme

Tabelul de mai jos conține soluții rapide pentru cele mai frecvente 6 defecte:

Defect	Prima încercare	A doua încercare	Soluție la sursă
Flash	↑ Forță închidere +15%	↓ Presiune injecție -15%	Întreținere matriță
Short shot	↑ Dimensiune doză +10%	↑ Temperatură cilindru +15°C	Curățare duză, ventilare
Deformări	↑ Temperatură matriță +15°C	↓ Holding pressure -20%	Optimizare răcire
Sink marks	↑ Holding pressure +20%	↑ Holding time +5 sec	Proiect: reduceți grosime perete
Burn marks	↓ Viteză injecție -30%	↓ Temperatură cilindru -15°C	Adăugați canale ventilare
Weld lines	↑ Temperatură topire +20°C	↑ Viteză injecție +30%	Relocare punct injecție

Abordare sistematică: Testați parametrii treptat, schimbați o variabilă pe rând, documentați rezultatele. Utilizați DOE (Design of Experiments) pentru cazuri complexe.

Studiu de caz - reducere rebuturi cu 82%

Producător ambalaje PP - optimizare complexă

Companie: Producător pahare de unică folosință PP, Mazovia, 80 angajați

Producție: Pahare 200ml pereți subțiri, matriță 8 cavități, 350k buc/zi

Mașină: Tederic TRX-M.260

Problemă inițială:

• Rată rebuturi: 6.8% (23.800 pahare defecte/zi)
• Mix defecte: Umplere incompletă 38%, Deformări 29%, Flash 18%, Arsuri 15%
• Pierdere: ~420k PLN/an

Program 6 luni - abordare sistematică:

Lună 1-2: Colectare date, analiză Pareto → Umplere incompletă = prioritate #1

Lună 3: Eliminare umpleri incomplete

• Cauză: Dimensiune doză 42% (prea mică)
• Soluție: Crescut la 55%, temperatură +12°C
• Rezultat: 2.6% → 0.3% (-88%) ✅

Lună 4: Reducere deformări

• Cauză: Răcire neuniformă
• Soluție: Temperatură matriță 40°C → 58°C, +8 sec răcire
• Rezultat: 2.0% → 0.6% (-70%) ✅

Lună 5: Eliminare flash

• Cauză: Uzura matriței (350M cicluri)
• Soluție: Regenerare matriță (rectificare linie separare)
• Rezultat: 1.2% → 0.1% (-92%) ✅

Rezultate finale după 6 luni:

• Rată rebuturi: 6.8% → 1.2% ✅ (-82% reducere)
• Piese bune: 326k → 346k zilnic (+6% productivitate!)
• Economii: ~360k PLN/an recuperat
• Investiție: 45k PLN (regenerare + software SPC)
• ROI: 1.5 luni ✅

ROI investiție în calitate

Calitatea nu este un centru de cost - este un centru de profit!

Exemplu calcul economii

Ipoteze: 5M piese/an, cost 3.60 PLN/piesă (material + energie + manoperă)

Scenariu A: Defect rate 5% (stare actuală - slab)

• Piese defecte: 250.000/an
• Cost irosit: 900.000 PLN/an ❌

Scenariu B: Defect rate 2% (îmbunătățire la medie)

• Piese defecte: 100.000/an
• Cost irosit: 360.000 PLN/an
• Economii: 540.000 PLN/an ✅

Scenariu C: Defect rate 0.5% (clasă mondială)

• Piese defecte: 25.000/an
• Cost irosit: 90.000 PLN/an
• Economii: 810.000 PLN/an ✅

Costuri tipice de investiție

Optimizare proces: 15-25k PLN (studii DOE, material test)

• Îmbunătățire așteptată: 30-50% reducere defecte
• ROI: <1 lună

Regenerare sculă + optimizare: 40-85k PLN

• Îmbunătățire așteptată: 60-80% reducere defecte
• ROI: <2 luni

Sistem SPC complet + automatizare: 110-215k PLN

• Îmbunătățire așteptată: 70-90% reducere + automated tracking
• ROI: 2-4 luni
• Beneficii adiționale: Trasabilitate, alerte real-time, mentenanță predictivă

Rezumat și pașii următori

Concluzii cheie

1. 6 defecte = 91% probleme

Flash, sink marks, short shots, warpage, weld lines, burn marks - eliminând aceste defecte, atingeți o îmbunătățire dramatică a calității.

2. Majoritatea defectelor au cauze concrete, recognoscibile

Abordare sistematică (5 De ce, Ishikawa, DOE) conduce la soluții. 80% pot fi eliminate prin reglarea parametrilor mașinii.

3. Mașinile de injecție Tederic permit atingerea Cpk>2.0

Seria NEO: repetabilitate <0.5%, control temperatură ±2°C. Seria DREAM: <0.3% repetabilitate, ±1°C. Aceasta este fundamentul pentru calitate de clasă mondială.

4. ROI investiție în calitate este astronomic

De obicei <3 luni returnare pentru optimizare proces, <6 luni pentru îmbunătățiri scule. Economii durabile pe ani.

5. Calitate = avantaj competitiv

În automotive, medical, ambalaje - cerințele de calitate sunt biletul de intrare. Furnizorii cu Cpk>2.0 și rate rebuturi <1% obțin contractele.

Ce să faceți acum - Plan de acțiune

1. Măsurați starea actuală

• Începeți urmărirea ratei de rebuturi (chiar și o foaie simplă)
• Categorizați defectele după tip
• Calculați costul calității (defecte × cost per piesă)

2. Analiză Pareto - identificați problemele principale

• Care 2-3 defecte reprezintă 70-80% din probleme?
• Concentrați efortul pe prioritățile principale

3. Analiză cauze rădăcină

• 5 De ce pentru fiecare defect principal
• Ajungeți la cauza rădăcină, nu doar simptome

4. Implementați soluții sistematic

• Începeți cu optimizare proces (parametri mașină) - cel mai mic cost
• Utilizați DOE - schimbați o variabilă pe rând, măsurați impactul
• Documentați seturile de parametri cu succes

5. Verificați și mențineți îmbunătățirile

• Monitorizați rata de rebuturi după modificări
• Calculați Cpk (țintă ≥1.67 pentru automotive)
• Blocați parametrii procesului, instruire operatori

6. Îmbunătățire continuă

• Calitatea este o călătorie continuă, nu o destinație
• Stabiliți obiective din ce în ce mai ambițioase: 5% → 2% → 1% → 0.5%
• Sărbătoriți succesele cu echipa

Aveți nevoie de ajutor?

Echipa TEDESolutions oferă:

• Audituri calitate: Evaluare la fața locului, analiză cauze rădăcină, plan de acțiune
• Optimizare proces: Studii DOE pentru mașini Tederic, optimizare parametri
• Instruiri: Operatori și ingineri în rezolvare probleme, SPC
• Implementare SPC: Configurare software, tablouri de bord, integrare date

---