在注塑成型過(guò)程中,氣紋(陰影)是常見(jiàn)且棘手的問(wèn)題,不僅影響注塑件的外觀質(zhì)量,還可能暗示內(nèi)部存在質(zhì)量隱患,降低產(chǎn)品的商業(yè)價(jià)值與使用性能。深入剖析其成因并探尋有效的改善方法,對(duì)注塑生產(chǎn)至關(guān)重要。
一、氣紋(陰影)形成原因
(一)氣體來(lái)源
1. 型腔空氣:注塑時(shí),若型腔中的空氣無(wú)法及時(shí)排出,會(huì)被快速注入的塑料熔體壓縮。隨著塑料填充,這些被困空氣在高壓下形成高溫,導(dǎo)致塑料局部過(guò)熱分解,進(jìn)而在制品表面留下氣紋。比如在復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模具中,一些狹窄的筋位、倒扣區(qū)域,空氣更容易積聚。
2. 塑料原料揮發(fā):塑料顆粒在加工前若干燥不充分,水分受熱蒸發(fā)成水蒸氣;或者塑料本身含有易揮發(fā)的添加劑,在注塑高溫環(huán)境下,這些添加劑揮發(fā)產(chǎn)生氣體。這些氣體混入塑料熔體,在充模過(guò)程中形成氣紋。例如,聚碳酸酯(PC)原料若含水率超標(biāo),成型時(shí)就極易出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題。
(二)注塑工藝參數(shù)
1. 注射速度:當(dāng)注射速度過(guò)快,塑料熔體在型腔內(nèi)快速流動(dòng),會(huì)產(chǎn)生紊流。紊流使空氣卷入熔體內(nèi)部,難以排出,最終在制品表面形成氣紋。特別是對(duì)于薄壁注塑件,過(guò)快的注射速度更易引發(fā)此問(wèn)題。
2. 注射壓力:注射壓力過(guò)高,會(huì)加劇熔體對(duì)型腔中空氣的壓縮,使得氣體更難排出。同時(shí),高壓還可能導(dǎo)致塑料熔體過(guò)度剪切生熱,進(jìn)一步增加氣紋產(chǎn)生的幾率。而壓力過(guò)低,塑料熔體填充緩慢,冷卻時(shí)間延長(zhǎng),同樣不利于氣體排出,也易形成氣紋。
(三)模具設(shè)計(jì)
1. 排氣系統(tǒng)不完善:模具的排氣槽尺寸過(guò)小、數(shù)量不足或位置不合理,都無(wú)法有效排出型腔中的空氣。例如,排氣槽深度過(guò)淺,氣體無(wú)法順暢排出;排氣槽位置未設(shè)置在氣體容易聚集的區(qū)域,如分型面、型芯周?chē)?,就難以發(fā)揮排氣作用。
2. 流道設(shè)計(jì)不合理:流道的截面積過(guò)小、長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)或者存在不合理的彎折,都會(huì)增加塑料熔體的流動(dòng)阻力,導(dǎo)致熔體流速不均勻,容易裹挾空氣,進(jìn)而產(chǎn)生氣紋。
二、改善方法
(一)原料處理
嚴(yán)格控制塑料原料的干燥條件,按照塑料品種的要求設(shè)定干燥溫度和時(shí)間。例如,對(duì)于尼龍(PA)材料,通常需在100 - 120℃下干燥4 - 6小時(shí),確保含水率控制在允許范圍內(nèi)。同時(shí),選擇質(zhì)量穩(wěn)定、添加劑揮發(fā)少的塑料原料,從源頭上減少氣體產(chǎn)生。
(二)優(yōu)化注塑工藝
1. 調(diào)整注射速度:采用多級(jí)注射速度控制,在注塑初期,以較慢的速度填充,使型腔中的空氣有足夠時(shí)間排出;當(dāng)型腔大部分被填充后,再適當(dāng)提高注射速度,完成最終的填充。這樣既能避免空氣卷入,又能保證成型效率。
2. 優(yōu)化注射壓力:根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)和尺寸,通過(guò)試模確定注射壓力。采用逐步降壓的方式,在填充過(guò)程中逐漸降低注射壓力,避免壓力過(guò)高對(duì)氣體排出造成阻礙。同時(shí),配合保壓壓力和時(shí)間的調(diào)整,保證制品的尺寸精度和外觀質(zhì)量。
(三)改進(jìn)模具設(shè)計(jì)
1. 完善排氣系統(tǒng):合理增大排氣槽的尺寸,確保排氣槽深度在塑料熔體不溢料的前提下,盡可能滿(mǎn)足排氣需求,一般排氣槽深度為0.02 - 0.05mm。增加排氣槽數(shù)量,并將其設(shè)置在氣體容易積聚的部位。此外,還可在模具中使用透氣鋼材料,提高模具的整體排氣性能。
2. 優(yōu)化流道設(shè)計(jì):合理設(shè)計(jì)流道的截面積和長(zhǎng)度,減少流動(dòng)阻力。避免流道出現(xiàn)尖銳的彎折和狹窄部位,使塑料熔體能夠均勻、平穩(wěn)地流動(dòng)。例如,采用圓形或梯形截面的流道,可降低熔體的壓力損失。
(四)引入模具真空機(jī)
模具真空機(jī)是解決注塑件氣紋問(wèn)題的有效設(shè)備。在注塑前,通過(guò)模具真空機(jī)將型腔內(nèi)的空氣抽出,使型腔處于真空狀態(tài)。這樣,在塑料熔體注入時(shí),就不存在型腔空氣被壓縮和卷入的問(wèn)題,從根本上消除了氣紋產(chǎn)生的一個(gè)主要原因。
模具真空機(jī)的工作原理是利用真空泵產(chǎn)生負(fù)壓,通過(guò)模具上設(shè)置的真空管路,將型腔內(nèi)的空氣抽出。與傳統(tǒng)排氣方式相比,它具有以下優(yōu)勢(shì):一是排氣更徹底,能夠?qū)⑿颓恢械目諝鈳缀跬耆槌?,而傳統(tǒng)排氣方式難以達(dá)到這樣的效果;二是不受模具結(jié)構(gòu)限制,對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)模具中難以設(shè)置排氣槽的區(qū)域,真空機(jī)同樣能有效排氣;三是提高生產(chǎn)效率,由于減少了氣紋等缺陷的產(chǎn)生,降低了廢品率,同時(shí)可以適當(dāng)提高注射速度,縮短成型周期。
在使用模具真空機(jī)時(shí),需要注意與注塑工藝的配合。根據(jù)不同的塑料品種和制品結(jié)構(gòu),調(diào)整真空度和抽氣時(shí)間。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于薄壁制品,需要較高的真空度和較短的抽氣時(shí)間;而對(duì)于厚壁制品,真空度和抽氣時(shí)間則可適當(dāng)調(diào)整。同時(shí),要確保模具的密封性,避免因漏氣導(dǎo)致真空效果不佳。
注塑件氣紋(陰影)問(wèn)題的解決需要從原料、工藝、模具設(shè)計(jì)以及設(shè)備應(yīng)用等多方面綜合考慮。引入模具真空機(jī)為解決這一問(wèn)題提供了新的有效途徑,通過(guò)合理運(yùn)用上述改善方法,能夠顯著提高注塑件的質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
模具真空機(jī)的使用效果,與模具改良方案緊密相關(guān)。光有先進(jìn)設(shè)備不夠,還得依據(jù)產(chǎn)品需求和生產(chǎn)條件制定有效真空改良方案。
作為十多年專(zhuān)業(yè)真空機(jī)供應(yīng),提供全面技術(shù)支持與售后服務(wù),從設(shè)備到服務(wù)的全方位解決方案,助力客戶(hù)生產(chǎn)高效穩(wěn)定,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得優(yōu)勢(shì)。
技術(shù)主管 曹先生
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