在汽車部件注塑生產(chǎn)中，氣紋是一個常見且棘手的問題，它不僅影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，嚴(yán)重時還可能降低部件的性能，增加次品率，提高生產(chǎn)成本。因此，有效解決注塑氣紋問題，是汽車零部件制造企業(yè)提升產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效益的關(guān)鍵。本文將深入探討汽車部件注塑出現(xiàn)氣紋的工藝調(diào)整方法，并重點介紹模具真空機在其中發(fā)揮的重要作用。
一、氣紋產(chǎn)生的原因
（一）氣體來源
1. 型腔原有空氣：模具閉合后，型腔內(nèi)存在一定量的空氣，若不能及時排出，就會被熔體包裹，形成氣紋。這部分氣體約占?xì)饧y缺陷成因的60% ，是最主要的氣體來源。例如在一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的汽車內(nèi)飾件注塑中，由于模具內(nèi)部存在較多的凹槽、筋位等，空氣更容易被困在其中。
2. 材料揮發(fā)氣體：材料本身含有的水分、低分子揮發(fā)物等，在注塑高溫環(huán)境下會汽化產(chǎn)生氣體。比如吸濕性較強的尼龍材料，如果在注塑前干燥處理不充分，水分含量超標(biāo)，就會在注塑過程中產(chǎn)生大量水蒸氣，導(dǎo)致氣紋出現(xiàn)。
3. 添加劑揮發(fā)：脫模劑、頂出機構(gòu)潤滑油等添加劑在注塑過程中受熱揮發(fā)產(chǎn)生氣體。若脫模劑使用過量或涂抹不均勻，在注塑時就容易因揮發(fā)氣體導(dǎo)致氣紋問題。
（二）排氣不暢
1. 模具排氣設(shè)計不合理：排氣槽或排氣孔的尺寸過小、數(shù)量不足、位置不當(dāng)，都會影響氣體排出效率。如排氣通道截面積小于熔體前鋒面積30%時，氣體就難以順利排出 。在汽車保險杠等大型注塑件生產(chǎn)中，若模具排氣設(shè)計不佳，氣體容易在熔體流動末端聚集，形成氣紋。
2. 熔體流動速度與排氣不匹配：注射速度過快，超過了氣體擴散速度（如ABS材料注射速度通常需小于80mm/s），氣體來不及排出，就會被熔體裹挾。例如在薄壁汽車燈罩注塑時，若注射速度控制不當(dāng)，過快的速度會使氣體無法及時排出，從而在產(chǎn)品表面形成氣紋。
（三）工藝參數(shù)問題
1. 熔體溫度過高：當(dāng)熔體溫度超過材料熱分解臨界溫度，材料會分解產(chǎn)生氣體。例如聚碳酸酯（PC）材料，若熔體溫度過高，就會分解產(chǎn)生二氧化碳等氣體，形成氣紋。
2. 注射壓力和保壓不合理：過高的注射壓力會使氣體更易被壓縮在熔體中，而保壓壓力過早介入，在熔體未完全填充時就施加保壓，也會阻礙氣體排出。在汽車儀表盤注塑中，若注射壓力和保壓設(shè)置不當(dāng)，就容易導(dǎo)致氣紋產(chǎn)生。
二、常規(guī)工藝調(diào)整方法
（一）材料預(yù)處理
1. 充分干燥材料：對于吸濕性材料，嚴(yán)格按照材料要求的干燥條件進行預(yù)處理，去除水分。比如尼龍66，需在100 - 120℃下干燥4 - 6小時，使含水率降低到0.1%以下，避免水分汽化產(chǎn)生氣紋。
2. 選擇低揮發(fā)性材料：在滿足汽車部件性能要求的前提下，盡量選擇揮發(fā)性低的原材料，減少揮發(fā)氣體的產(chǎn)生。
（二）優(yōu)化工藝參數(shù)
1. 調(diào)整注射速度：采用“慢 - 快 - 慢”三階段注射速度控制。初始階段（充填量0 - 20%）低速（20 - 40mm/s）突破澆口，減少對氣體的沖擊；主體階段（充填量20 - 80%）高速（80 - 120mm/s）快速充模，提高生產(chǎn)效率；末端階段（充填量80 - 100%）降速至30 - 50mm/s ，讓氣體有時間排出。如在汽車內(nèi)飾塑料件注塑中，通過這種三階段注射速度調(diào)整，有效減少了氣紋的出現(xiàn)。
2. 控制熔體溫度：合理設(shè)置料筒溫度，采用階梯式溫度分布，后段溫度比前段低30 - 40℃（以ABS材料為例），避免材料局部過熱分解。同時，定期檢查溫度控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，確保熔體溫度穩(wěn)定。
3. 優(yōu)化保壓參數(shù)：延遲保壓時間，確保熔體充分填充型腔后再施加保壓，且保壓壓力不宜過高，避免阻礙氣體排出。根據(jù)產(chǎn)品的形狀和尺寸，通過試模確定的保壓時間和壓力。
（三）改進模具設(shè)計
1. 增加排氣槽和排氣孔：在模具容易困氣的部位，如深槽、筋位、復(fù)雜結(jié)構(gòu)附近，合理開設(shè)排氣槽和排氣孔。排氣槽深度一般在0.02 - 0.05mm，寬度根據(jù)模具大小和排氣需求確定；排氣孔直徑通常為0.5 - 1.5mm。例如在汽車發(fā)動機塑料罩蓋模具中，在筋位處增加排氣槽后，氣紋問題得到明顯改善。
2. 優(yōu)化澆口設(shè)計：選擇合適的澆口類型和尺寸，使熔體均勻填充型腔，減少氣體滯留。如對于薄壁汽車部件，采用側(cè)澆口或點澆口，可改善熔體流動狀態(tài)，減少氣紋。同時，確保澆口位置有利于氣體排出，避免在澆口附近形成氣紋。
三、模具真空機的工作原理與優(yōu)勢
（一）工作原理
模具真空機通過真空泵在模具型腔中產(chǎn)生負(fù)壓，將型腔內(nèi)的空氣抽出，使型腔處于真空狀態(tài)。在注塑過程中，熔體在真空環(huán)境下填充型腔，避免了空氣被卷入熔體，從而有效減少氣紋的產(chǎn)生。在注塑開始前，模具真空機啟動，將型腔內(nèi)的空氣抽出，當(dāng)達到設(shè)定的真空度后，注塑機開始注射熔體，熔體在真空的型腔內(nèi)順利填充，大大降低了氣紋出現(xiàn)的概率。
（二）優(yōu)勢
1. 顯著減少氣紋：相比傳統(tǒng)工藝，模具真空機能夠更徹底地排除型腔內(nèi)的空氣，幾乎可以消除因空氣殘留導(dǎo)致的氣紋問題，使汽車部件表面質(zhì)量得到極大提升。對于表面質(zhì)量要求極高的汽車外飾件，如后視鏡外殼等，使用模具真空機后，產(chǎn)品表面光潔度明顯提高，氣紋缺陷基本消除。
2. 提高產(chǎn)品性能：真空環(huán)境下注塑成型，產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密，分子排列更均勻，從而提高了產(chǎn)品的機械性能、密度和熱處理效果，延長了產(chǎn)品使用壽命。汽車發(fā)動機進氣歧管等對性能要求較高的部件，采用模具真空機注塑后，其耐壓性和耐腐蝕性都得到增強。
3. 簡化工藝操作：減少了對復(fù)雜注射速度、壓力等工藝參數(shù)的依賴，降低了工藝調(diào)整難度和試模次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。在新產(chǎn)品開發(fā)過程中，使用模具真空機可以更快地確定合適的注塑工藝，加快產(chǎn)品上市速度。
4. 延長模具壽命：降低了注塑過程中模具受到的氣體壓力和沖刷，減少了模具磨損，延長了模具下線清理周期和整體使用壽命，降低了模具維護成本。對于大型、復(fù)雜且昂貴的汽車模具，模具真空機的使用能有效降低模具損耗，提高模具的經(jīng)濟效益。
四、模具真空機的應(yīng)用案例
某汽車零部件制造企業(yè)在生產(chǎn)汽車門板內(nèi)飾注塑件時，一直受到氣紋問題的困擾。盡管采用了常規(guī)的工藝調(diào)整方法，如優(yōu)化注射速度、改善模具排氣等，但氣紋問題仍未得到徹底解決，次品率較高。后來，該企業(yè)引入了模具真空機，在注塑前對模具型腔進行抽真空處理。經(jīng)過實際生產(chǎn)驗證，使用模具真空機后，氣紋缺陷幾乎完全消失，產(chǎn)品表面質(zhì)量達到了高標(biāo)準(zhǔn)，次品率從原來的15%降低到了3%以內(nèi)，生產(chǎn)效率大幅提高，同時產(chǎn)品的機械性能也有所提升，為企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟效益。
汽車部件注塑出現(xiàn)氣紋問題嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益，通過常規(guī)的材料預(yù)處理、工藝參數(shù)優(yōu)化和模具設(shè)計改進等方法，可以在一定程度上減少氣紋。然而，模具真空機憑借其獨特的工作原理和顯著的優(yōu)勢，為解決氣紋問題提供了更高效、更徹底的解決方案。在汽車零部件制造行業(yè)追求高質(zhì)量、高效率發(fā)展的今天，模具真空機具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價值，值得相關(guān)企業(yè)深入了解和積極采用。