注塑件气纹（阴影）的原因分析及改善方法

2025-03-10 阅读：328

在注塑成型过程中，气纹（阴影）是常见且棘手的问题，不仅影响注塑件的外观质量，还可能暗示内部存在质量隐患，降低产品的商业价值与使用性能。深入剖析其成因并探寻有效的改善方法，对注塑生产至关重要。

一、气纹（阴影）形成原因

（一）气体来源

1. 型腔空气：注塑时，若型腔中的空气无法及时排出，会被快速注入的塑料熔体压缩。随着塑料填充，这些被困空气在高压下形成高温，导致塑料局部过热分解，进而在制品表面留下气纹。比如在复杂结构的模具中，一些狭窄的筋位、倒扣区域，空气更容易积聚。

2. 塑料原料挥发：塑料颗粒在加工前若干燥不充分，水分受热蒸发成水蒸气；或者塑料本身含有易挥发的添加剂，在注塑高温环境下，这些添加剂挥发产生气体。这些气体混入塑料熔体，在充模过程中形成气纹。例如，聚碳酸酯（PC）原料若含水率超标，成型时就极易出现此类问题。

（二）注塑工艺参数

1. 注射速度：当注射速度过快，塑料熔体在型腔内快速流动，会产生紊流。紊流使空气卷入熔体内部，难以排出，最终在制品表面形成气纹。特别是对于薄壁注塑件，过快的注射速度更易引发此问题。

2. 注射压力：注射压力过高，会加剧熔体对型腔中空气的压缩，使得气体更难排出。同时，高压还可能导致塑料熔体过度剪切生热，进一步增加气纹产生的几率。而压力过低，塑料熔体填充缓慢，冷却时间延长，同样不利于气体排出，也易形成气纹。

（三）模具设计

1. 排气系统不完善：模具的排气槽尺寸过小、数量不足或位置不合理，都无法有效排出型腔中的空气。例如，排气槽深度过浅，气体无法顺畅排出；排气槽位置未设置在气体容易聚集的区域，如分型面、型芯周围等，就难以发挥排气作用。

2. 流道设计不合理：流道的截面积过小、长度过长或者存在不合理的弯折，都会增加塑料熔体的流动阻力，导致熔体流速不均匀，容易裹挟空气，进而产生气纹。

二、改善方法

（一）原料处理

严格控制塑料原料的干燥条件，按照塑料品种的要求设定干燥温度和时间。例如，对于尼龙（PA）材料，通常需在100 - 120℃下干燥4 - 6小时，确保含水率控制在允许范围内。同时，选择质量稳定、添加剂挥发少的塑料原料，从源头上减少气体产生。

（二）优化注塑工艺

1. 调整注射速度：采用多级注射速度控制，在注塑初期，以较慢的速度填充，使型腔中的空气有足够时间排出；当型腔大部分被填充后，再适当提高注射速度，完成最终的填充。这样既能避免空气卷入，又能保证成型效率。

2. 优化注射压力：根据制品的结构和尺寸，通过试模确定注射压力。采用逐步降压的方式，在填充过程中逐渐降低注射压力，避免压力过高对气体排出造成阻碍。同时，配合保压压力和时间的调整，保证制品的尺寸精度和外观质量。

（三）改进模具设计

1. 完善排气系统：合理增大排气槽的尺寸，确保排气槽深度在塑料熔体不溢料的前提下，尽可能满足排气需求，一般排气槽深度为0.02 - 0.05mm。增加排气槽数量，并将其设置在气体容易积聚的部位。此外，还可在模具中使用透气钢材料，提高模具的整体排气性能。

2. 优化流道设计：合理设计流道的截面积和长度，减少流动阻力。避免流道出现尖锐的弯折和狭窄部位，使塑料熔体能够均匀、平稳地流动。例如，采用圆形或梯形截面的流道，可降低熔体的压力损失。

（四）引入模具真空机

模具真空机是解决注塑件气纹问题的有效设备。在注塑前，通过模具真空机将型腔内的空气抽出，使型腔处于真空状态。这样，在塑料熔体注入时，就不存在型腔空气被压缩和卷入的问题，从根本上消除了气纹产生的一个主要原因。

模具真空机的工作原理是利用真空泵产生负压，通过模具上设置的真空管路，将型腔内的空气抽出。与传统排气方式相比，它具有以下优势：一是排气更彻底，能够将型腔中的空气几乎完全抽出，而传统排气方式难以达到这样的效果；二是不受模具结构限制，对于复杂结构模具中难以设置排气槽的区域，真空机同样能有效排气；三是提高生产效率，由于减少了气纹等缺陷的产生，降低了废品率，同时可以适当提高注射速度，缩短成型周期。

在使用模具真空机时，需要注意与注塑工艺的配合。根据不同的塑料品种和制品结构，调整真空度和抽气时间。一般来说，对于薄壁制品，需要较高的真空度和较短的抽气时间；而对于厚壁制品，真空度和抽气时间则可适当调整。同时，要确保模具的密封性，避免因漏气导致真空效果不佳。

注塑件气纹（阴影）问题的解决需要从原料、工艺、模具设计以及设备应用等多方面综合考虑。引入模具真空机为解决这一问题提供了新的有效途径，通过合理运用上述改善方法，能够显著提高注塑件的质量，降低生产成本，提升企业的市场竞争力。