在大连注塑成型过程中,气泡(气孔或气穴)的产生会影响制品的外观和性能(如强度、密封性)。气泡通常源于原料中的水分、挥发物,或成型过程中卷入空气、熔体流动不畅等。以下是避免气泡的关键方法,从原料处理、工艺调整、模具优化到设备维护分维度说明:
一、原料预处理:消除水分和挥发物
干燥原料
许多吸湿性塑料(如尼龙PA、聚碳酸酯PC、ABS、聚酯PET等)需在成型前充分干燥,否则高温下水分汽化会形成气泡。
干燥方法:根据材料特性控制温度和时间。例如:
PA6/PA66:100~120℃干燥4~8小时;
PC:120~130℃干燥3~4小时(需用热风循环干燥机);
ABS:80~90℃干燥2~3小时。
检测标准:使用含水率测试仪,确保原料含水率低于0.02%(不同材料要求不同,需参考供应商规格)。
避免原料降解
高温下塑料过度受热会分解产生气体(如PVC、POM易降解)。需控制料筒温度不超过材料热稳定限制,避免熔体滞留时间过长(如螺杆空转时间不宜超过30秒)。
定期清理料筒和螺杆,防止碳化料积存释放气体。
二、工艺参数调整:控制熔体流动与排气
注射速度与压力
低速注射:高速注射易使熔体湍流卷入空气,尤其对薄壁制品或复杂流道,应采用分段注射(先慢后快),减少空气夹带。
保压压力与时间:充足的保压可压实熔体,消除因冷却收缩产生的真空泡。保压压力通常为注射压力的60%~80%,保压时间根据制品厚度调整(厚壁件需延长保压)。
料筒与模具温度
料筒温度:适当提高料筒温度可降低熔体粘度,减少流动阻力,但需避免过热降解。例如,PC料筒温度过高会产生银丝状气泡。
模具温度:低温模具会使熔体表面快速固化,内部气体无法逸出。提高模温(如ABS模温50~80℃)可改善熔体流动性,延长排气时间。
螺杆转速与背压
低转速:螺杆转速过高会加剧剪切发热和空气卷入,建议转速控制在50~100r/min(根据材料调整)。
背压调节:适当增加背压(5~15MPa)可减少螺杆前端熔体中的含气量,同时提高塑化均匀性,但背压过高会导致降解。
三、模具设计与排气优化:确保气体排出
增设排气系统
在模具型腔的充模位置(如分型面、筋条顶端、深腔底部)开设排气槽,深度通常为0.02~0.05mm(避免熔体溢出),宽度5~10mm。
对于深腔或复杂模具,可采用镶件、顶针间隙或烧结金属(多孔材料)辅助排气。
优化流道与浇口设计
流道截面:增大流道直径(如圆形流道直径≥8mm),减少熔体流动阻力,避免因流动过快产生湍流裹气。
浇口位置与尺寸:
浇口应开设在壁厚处,避免熔体喷射(如扇形浇口、潜伏式浇口可减少喷射);
薄壁制品采用宽而薄的浇口,厚壁制品采用点浇口或直接浇口,确保熔体平衡填充。
模具表面处理
模具表面粗糙度Ra应≤0.8μm,避免因表面粗糙滞留空气。对深腔模具可进行抛光或镀层处理(如氮化处理),提高表面光洁度。
四、设备维护与操作细节
检查设备密封性
料斗与料筒连接处、螺杆与料筒的间隙过大可能吸入空气,需定期检查密封圈磨损情况,及时更换。
对于高粘度材料(如PC、PMMA),确保料筒与喷嘴连接处无漏料,避免空气随熔体进入模具。
避免熔体滞留
停机前用清洁料(如PE)冲洗料筒,防止残余料碳化。对于热固性塑料注塑机,停机后需彻底清理料筒,避免交联固化。
手动排气操作
试模阶段可采用“欠料注射”(故意不注满型腔),观察气泡位置,调整排气槽位置或工艺参数。
生产中若发现气泡,可短暂打开模具(“空射”),排出型腔中的气体后再继续生产。
五、特殊材料的处理技巧
加纤材料(如GF增强PA):纤维与树脂界面易包裹空气,需提高背压至10~20MPa,同时增加模具排气槽深度(如0.05mm)。
透明材料(如PMMA、PC):气泡会导致透光率下降,需严格控制干燥度(含水率<0.01%),采用多级注射(低速充模+高速保压)。
发泡塑料:需区分工艺类型(物理发泡/化学发泡),通过精确控制发泡剂分解温度和注射速度,避免发泡不均匀产生大气泡。
避免注塑气泡需从“原料干燥→工艺匹配→模具排气→设备维护”全流程管控,核心逻辑是:减少气体来源(干燥、防降解)、促进气体排出(优化流动与排气)、压实熔体(保压与冷却)。实际生产中可通过头件检查(剖切制品观察内部)、调整试模参数(如逐步降低注射速度)逐步排查问题,直至气泡完全消除。