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注塑成型缺陷形成原因與對策-氣泡篇(上)
導(dǎo)讀：注塑成型的不良缺陷類型相當多，我們首先針對氣泡缺陷問題進行探討與提出解決對策。
【塑料機械網(wǎng) 技術(shù)學(xué)堂】富強鑫專研注塑機近50年，基于本業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新研究與開發(fā)，蓄積了豐富的成型實戰(zhàn)經(jīng)驗與能量。然而在注塑機的作業(yè)過程中，容易受到「人、機、料、法、環(huán)」(也就是操作人員、注塑機/模具、塑料原料、成型條件及生產(chǎn)環(huán)境)影響，進而產(chǎn)生各種成型缺陷。下表為常見的12種缺陷類型。
注塑成型的不良缺陷類型相當多，我們首先針對氣泡缺陷問題進行探討與提出解決對策。
氣泡的形成原因
在注塑成型塑料零件時，因熔體內(nèi)混入空氣、水氣或瓦斯氣而產(chǎn)生各類如銀紋、氣泡等成型不良缺陷，這些氣泡引起外觀與物理性能缺陷往往難以解決。在排除氣泡缺陷時，許多操作人員會錯誤地猜測氣泡是什么，然后立即著手調(diào)整成型條件的工藝手法來排除氣泡缺陷。強烈建議工藝手魔法并非是氣泡排除的最佳起手式，而是從定義氣泡開始。
定義氣泡種類
一般來說，發(fā)生在透明制品上的氣泡可以直接觀察到，而發(fā)生在不透明制品上的氣泡有時從外表無法看到，只有將其剖開或采用其他手段才能發(fā)現(xiàn)。排除氣泡缺陷前應(yīng)先定義氣泡內(nèi)容物質(zhì)的種類：
(1) 滯留氣體：包括空氣、水氣、塑料添加劑揮發(fā)物或分解的氣體。
(2) 真空泡：塑料遇冷收縮的氣泡。
小提醒：要先確定氣泡是哪種類型，找出根本原因與形成氣泡的源頭，再執(zhí)行消除問題的下一步行動。
圖：汽車車燈凸透鏡-后收縮產(chǎn)生的氣泡
確認氣泡類型的方法
通過緩慢的加熱含有氣泡的零件，如熱槍、紅外線烤箱或類似的東西，讓熱量有足夠的時間穿透零件肉厚層開始擴散，直到零件氣泡區(qū)域軟化，此時，氣泡應(yīng)該會改變形式。如果是滯留氣體所形成的氣泡，氣體會受熱并膨脹零件表面甚至破裂。如果氣泡中沒有空氣，而是真空泡，則壓力在零件軟化后作用，推動表面的塌陷。
小提醒：勿超過2小時執(zhí)行軟化測試，尤其是吸水性材料，會將空氣中的水氣吸收使其填滿真空泡的孔隙，產(chǎn)生錯誤的判斷。
假設(shè)測試的結(jié)果證明是滯留氣體產(chǎn)生氣泡，此滯留氣體可能為：
(1)水氣：吸水性塑料干燥不足或因空氣潮濕導(dǎo)致料粒表面附著水氣未清除。
(2)熱分解的氣體：往往是熔體溫度與滯留時間的效益，或塑料添加劑的分解揮發(fā)，通常在干燥與塑化過程發(fā)生。
(3)空氣：成型過程中未排除的原有空間氣體。
確認滯留氣體的種類，接下來探討形成原因：
(1)氣體干燥的水氣問題：熱風(fēng)/除濕干燥設(shè)備選用錯誤導(dǎo)致塑料干燥未完全。
(2)除濕/塑化過程熱分解氣體問題：熱裂解是所有熱塑性材料的特性，是溫度(含剪切效應(yīng))與時間的函數(shù)，螺桿設(shè)計、料管/干燥溫度、轉(zhuǎn)速設(shè)定或過長的周期與干燥時間皆有可能導(dǎo)致熱裂解的副產(chǎn)物氣體的逃逸困難。
(3)熔體流動的問題：例如縫合線匯流，零件幾何特征的匯流、熔體噴射異常流動；模具非排氣頂銷，排氣系統(tǒng)效率不良等導(dǎo)致滯留氣體無法順利排出模穴外，形成困氣。
(4)文丘里效應(yīng)：熔體流動過程中，肋條、頂針、射嘴尖端與澆道襯套等位置配合不良、射嘴未對準以及熱流道中的分流板可能產(chǎn)生將空氣吸入熔體流中的文丘里效應(yīng)。
小提醒：確定氣體來自哪里比了解氣體的成分更重要，利用一個簡單的測試可以找出答案。
敬請期待下篇...
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