塑料制品產(chǎn)生氣紋的分析及消除措施

1、塑料制品產(chǎn)生氣紋的分析及消除措施摘要:針對塑料制品產(chǎn)生氣紋的缺陷，對注塑設備，模具，材料性能,工藝參數(shù)及周圍環(huán)境等因素進行研究，分析了產(chǎn)生氣紋的原因，又根據(jù)不同氣紋的特點，采取了相應的消除措施，能夠有效地解決此類缺陷。關鍵詞:氣紋;排氣;流動性一、引言氣紋是容易產(chǎn)生且很難消除的質量缺陷。氣紋不僅僅會影響產(chǎn)品的外觀，還會影響產(chǎn)品的強度。國內有關技術資料對產(chǎn)生氣紋的機理過程涉及的不多，造成操作人員遇到具體問題時，不能快速找到問題產(chǎn)生的原因，不知該采取哪些工藝措施，問題得不到及時的解決，導致資源大量浪費，會對企業(yè)造成巨大的損失。針對塑料制品產(chǎn)生氣紋這一缺陷，本文對其產(chǎn)生因素進行了分析和研究，詳細的闡

2、述了氣紋的產(chǎn)生機理及現(xiàn)象，又根據(jù)不同氣紋的特點，制定了相應的應對措施。在生產(chǎn)過程中，根據(jù)觀察到的現(xiàn)象做出準確的判斷，就可以推斷出氣紋產(chǎn)生的原因，繼而制定出相對應的消除措施方案進行解決。二、氣紋產(chǎn)生的原理氣紋是塑料在充模過程受到氣體的干擾而出現(xiàn)在制品表面熔料流動方向上的缺陷。氣體的成份包括水汽、分解氣、空氣，可見，氣紋存在的根本原因是有氣體存在，如果高溫熔融態(tài)塑料流體在填滿模具之前，不能將氣體順暢排出，氣體就會與塑料熔體混合流動，冷卻成型后，內部氣體形成氣孔，外部氣體產(chǎn)生流動痕跡，即氣紋1。事實上，在注塑過程中氣體的存在是不可避免的，而且有相當一部分殘留在塑料內部。當模內壓力足夠大，氣體含量沒有

3、超過一定的限度時，氣體以分散的狀況溶解到塑料里面去；但當模內壓力不夠大，而氣體含量又超過一定的限度時，這些氣體便從熔融塑料中紛紛釋放出來，到達制品表面而形成氣紋。造成氣紋缺陷的主要原因有六點：1 注塑設備與注塑產(chǎn)品不相配；2 模具排氣槽設計太少或太??；3 生產(chǎn)工藝的影響；4塑料熔體自身不斷地產(chǎn)生氣體 ；5 注塑設備所處的環(huán)境濕度大；6 塑料熔體流動性差。1.注塑設備的影響設備的選擇要合理，如果制品與澆口凝料料重之和小于最大注射量的20%,則剩下的原料會因螺桿的旋轉產(chǎn)生的剪切力，機筒的加熱而分解產(chǎn)生氣體。如果大于最大注射量的80%，則會出現(xiàn)熔料受熱不均的現(xiàn)象，很難以成型精密制品。螺桿設計如果合理

4、, 與所加工的塑料種類匹配, 成型工藝范圍就會相對較寬; 否則成型工藝范圍可能很窄甚至不能成型制品。不同型號、大小的注塑機其射嘴的孔也是各有差異的，有2.5MM、3.5MM、5MM等等，機器越大其射嘴孔相應也就越大。噴嘴孔太小、物料在噴嘴處流涎或拉絲、機筒或噴嘴有障礙物或毛刺，高速料流經(jīng)過時產(chǎn)生摩擦熱使料分解產(chǎn)生氣體,氣體來不及排出會產(chǎn)生氣紋現(xiàn)象。2.模具排氣不暢的影響在高溫高壓下，低黏度熔融塑料突然穿越狹窄的澆口，熔融原料注射進入模具型腔的時間很短 ，進入具有較大自由空間的型腔，形成高壓噴射狀態(tài)，夾帶了流道和型腔內存在的空氣。原料在模具中的填充過程又是氣體被排出的過程，模具分型面缺乏必要的排

5、氣孔道或排氣孔道不足、堵塞、位置不好，又沒有嵌件、頂針之類加工縫隙排氣，使流道和型腔中的空氣不能在塑料進入的同時離去，極易造成氣體被裹入高溫熔體中，隨著熔體的流動，氣體逸出熔體表面，形成流動痕跡2。3.生產(chǎn)工藝的影響如果注射壓力過高、注射速度過快，模具中的氣體來不及排出，就會受到急劇壓縮，驟然積聚大量機械能，從排氣槽釋放的氣體又急劇膨脹將機械能轉化成熱能迅速釋放出來，極易造成排氣槽部位零件表面過燒，產(chǎn)生焦斑。除此之外，還會產(chǎn)生物料摩擦熱過高，容易造成熔料因溫度偏高而降解或變色；同時，過快的注射熔料流速會讓模腔內空氣被急劇加壓而升溫，也會使熔料匯合處因降解而出現(xiàn)焦黃色。 但如果注射速度過慢，注塑

6、成型制品用時間增加，熔料受降溫的影響充滿模腔的時間加長，流動所受到的阻力加大，這樣會造成成型制品出現(xiàn)冷合料縫痕，還會造成原料的溫度大幅度下降，隨溫度降低，原料的粘度升高，流動性變差，一方面使氣體不能及時從熔融原料中分離出來反而產(chǎn)生流紋，另一方面就是熔體前沿溫度的急速冷卻形成了高粘度流動體，阻礙了氣體向前流動排出，在通過模腔狹窄區(qū)域（如零件薄壁區(qū)域）時，受到很大阻力，使熔體內部壓力升高，容易形成高溫灼熱氣體，產(chǎn)生零件表面過燒現(xiàn)象。4.塑料熔體自身產(chǎn)生氣體的影響如果注塑設備適合生產(chǎn)某種產(chǎn)品，塑料模具設計合理，排氣順暢，但塑料自身不斷產(chǎn)生氣體，那么塑料熔體在射膠過程和冷卻成型過程中依然會產(chǎn)生氣紋。自

7、身產(chǎn)生氣體主要有兩種類型：（1）水蒸汽的影響水蒸汽來源主要是原材料受潮時吸收的水分，熔膠過程中，原材料受熱，水分被不斷蒸發(fā)逸出，射入模具后，塑料熔體表面水蒸汽遇冷迅速冷凝，在零件表面形成蒸汽紋。如果模具排氣不良，灼熱的水蒸汽就會造成零件表面過燒現(xiàn)象。（2）分解氣體的影響一些質量差的塑料熔膠過程中，由于受高溫或高剪切力（螺桿轉速過快、背壓過高）影響，一些易揮發(fā)相直接從熔體中逸出；特別是當含有微量雜質或微量水分時，可能發(fā)生催化裂化反應。造成塑料產(chǎn)生分解氣的原因：熔體溫度過高，造成分解；料筒溫度過高，或料筒的發(fā)熱圈控制失調。小制品用大機，或緩沖墊量過大，或料筒內的呆料、死角處因長期受熱而分解，或成型

8、周期太長，使熔體在料筒里的停留時間過長而造成分解；熔體在料筒里的剪切過大，螺桿的壓縮比過大，螺槽太淺等，再加上螺桿轉速過大，背壓過大等。5.注塑設備所處的環(huán)境影響當注塑機處于潮濕的環(huán)境中，空氣濕度過大空氣濕度過大，遇到冷的模具而凝聚成水的水珠（如模溫低于露點），造成模具的模穴內帶有微量的水分，這些水分被熔料汽化后成水蒸氣，氣體來不及排出便會產(chǎn)生氣紋現(xiàn)象。6.熔體流動性差的影響許多塑料具有熔體流動性差的性質，它對氣紋產(chǎn)生的影響有兩種類型，一種是塑料在熔膠階段產(chǎn)生的氣體不能及時逸出并從料筒后段排出，導致其最終被帶入模具中；另一種是在模具中使裹入塑料熔體中的氣體不及時逸出。三、典型實例分析儀表罩塑件

9、圖氣紋具有氣紋的儀表罩圖該儀表罩是在800T注塑機中生產(chǎn)的，產(chǎn)品圖號53A-05171,毛重801g，凈重792g，材料牌號ABS/VK125，成型周期65s。1.儀表罩出現(xiàn)氣紋的原因經(jīng)分析造成氣紋的原因主要有：熔料溫度或模具溫度過低；注射速度、壓力過高；背壓偏低；模具排氣不良；原料干燥不充分或過熱分解；模具澆注系統(tǒng)有缺陷。2.可行的改進方案適當提高料筒溫度，使氣體容易逸出，但PC/ABS塑料溫度不能超過270，防止高溫分解，影響PC/ABS塑料性能。適當降低注射壓力、注射速度，使氣體有充分時間排出。應當注意的是，注射壓力和注射速度是相互關聯(lián)的，調整時不能采取同時改變兩者的方式，因為進行調整時

10、并不能確定造成氣紋的原因究竟是注塑壓力過大還是注射速度過大。正確的方法是先選擇其中一個參數(shù)進行調整，然后看其產(chǎn)生的效果，再決定下一步的操作。增加背壓，提高熔料速度，可以使裹入原料中的空氣以及原料自身易揮發(fā)相產(chǎn)生的氣體從料筒后段充分排出。改善模具的排氣。保證注塑過程中物料填充到模具內時所產(chǎn)生的各種氣體順利的排出模具。原材料應該充分干燥，建議7080，烘料時間不少于4h，并做好防潮措施（特別在陰雨天），防止水蒸汽的影響3。合格的儀表罩圖四、結語注塑制品上的氣紋會降低制品的強度，影響外觀, 因此氣紋是注塑制品失效的一個重要原因。氣紋區(qū)域材料的形態(tài)結構是影響制品性能的直接原因, 要消除或減小氣紋對制品性能的影響, 以提高制品的性能, 應充分考慮不同材料形成的氣紋的形態(tài)結構。只有通過正確地認識氣紋區(qū)域材料的形態(tài)結構與制品性