注塑模困气的形成原因及解决措施

注塑模困气的形成原因及解决措施

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1引言

在注塑行业中，困气是经常遇到的注塑缺陷之一。困气容易直接引起缺料、烧焦、气纹、表面雾状等注塑缺陷，间接引起缩痕、玻纤外露等注塑缺陷。困气根据出现位置可分为分型面排气不良、深筋位料流末端困气和包风三种类型。困气最根本的解决措施是改善模具的排气结构，但是要真正理解困气产生的根本原因才能知道如何从模具上进行解决，否则将增加试模验证次数，造成不必要的浪费，甚至不但没有解决困气，反而造成飞边等注塑缺陷。

2困气的定义

困气是指在注射充满模腔的过程中，模腔中的气体不能及时或不能从注塑模中排出而阻止胶料继续填充导致缺料、烧焦等注塑缺陷的现象。一般情况下，困气发生在充满模腔的过程中，保压补缩的过程中并不会发生困气。模腔中的气体有两个来源：一个来源是模腔中的空气，另一个来源是胶料本身产生的分解气和少量水蒸气。通过定义可以知道解决注塑困气的问题就是解决如何减少分解气和如何将模腔中的气体排出模腔外的问题。

3困气产生注塑缺陷的原因

如果将模腔中未排出的气体看成理想气体，对气体在充胶受压过程进行分析，由于注射时间短，可以近似认为是一个绝热的过程，根据热力学第一定律和理想气体状态方程PV=nRT，则T2> T1，P2 > P1，如果P2大到与熔胶到此处的压力相等，则充胶停止造成缺料。如果T2升高到材料的分解温度则导致材料困气烧焦。同时，高分子材料燃烧分解属于放热反应，也会产生大量的气体，温度更高，形成恶性循环。气纹是缺料形式的轻微表现，同样表面雾状也是材料分解的轻微表现。至于因困气导致的缩痕、玻纤外露等注塑缺陷则是在工艺调试过程中为保证排气使注射速度放慢造成的。

为了便于理解，大家可以以高压锅或打气筒为例理解此原理。打气筒内的气体被压缩，温度升高，当气体被压缩到一定程度，你就打不动了。高压锅因为加热产生大量的水蒸气，使锅内压力增大，沸点升高，温度升高（高温水温机也是这个道理）。理解上了上面的原理，也就能够理解为什么困气会导致产生烧焦、缺料、气纹等注塑缺陷，也就能够理解为什么同一个产品有时候放慢一点注射速度会出现缺料，加快一点注射速度会产生烧焦的根本原因了，也就知道如何从根本上去解决这个问题。

4案例分析

4.1包气（包风）

当两股料流融合后，中间夹杂的气体不能排出时则引起包气缺料、包气烧焦、包气气纹等注塑缺陷。下图分别为包气缺料、包气烧焦和包气气纹。

解决措施：1）模具非外观面要求的位置加顶针、透气钢、排气镶件等增加排气；2）通过调整注塑速度的或调整产品壁厚或调整浇口位置的将包气位置赶到容易排气的位置；3）通过流道反转来调整料流以避免包风；4）对于部分产品，可通过降低注射速度来优化烧焦现象。

4.2深筋位料流末端困气

模具分型面已被胶料封住后，料流还沿与分型面垂直方向流动时，气体已无法从分型面排出，造成困气缺料、困气烧焦等注塑缺陷。

解决措施：1）深筋位料流末端加排气镶块、镶针或透气钢；2）如果末端难开排气，可在其它容易加排气的位置尽量加开排气，工艺调整时充胶末端采用低压低速注射以达到客户的最低缺料要求；3）有时候产品设计工程师会在深筋位困气的位置特意做一个内圆弧以达到产品美观的目的。

4.3分型面排气不良

分型面排气不良在某些不注重排气的公司是最常见的注塑缺陷。分型面本身是容易开设排气槽的位置，可是气体却没有完全从分型面排出而造成困气烧焦。这主要是模具的整体排气不充分，大量的气体被同时压缩到某一位置造成的。

解决措施：1）尽量加开排气槽和引气槽，以降低料流末端排气槽的排气压力。

2）较低的注射速度不但可以优化排气，还可以减小飞边。

5引起困气的其它间接原因

∙高模温和高锁模力会减小排气间隙，影响排气效果；

∙材料分解，如冷料剪切热造成的分解，料温过高造成的材料分解，注射速度过快导致剪切热造成的材料分解；

∙排气槽堵住，尤其是滑块上的排气槽，容易让润滑油堵住。

6小结

困气在注塑行业中不可能完全避免，所以在新产品开发阶段就应该通过模流分析来规避包风现象；模具设计阶段就重视模具的整体排气系统设计；工艺设计阶段就要避免材料分解、设定合理的锁模力和注射速度、尽早提出模具排气的优化方案；

量产阶段要格外注重模具的日保养和预防性维护保养。

本文来自于微信公众号： 专业注塑

作者：Blakesim Molding

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