《解析塑料射出成型模具排气不良导致的问题》- 徐昌煜

只看该作者 · 发表于 2012-12-28 16:25:32

本帖最后由 iCAx开思网于 2012-12-28 16:33 编辑

摘要：塑胶射出成型模的排气(vent)，一般是在试模时遭遇短射(short shot)或/和焦痕(burn mark)的麻烦时，才加在出问题的地方，即便如此，排气也加得不够大方，如此留下潜伏的后患，使得整个生产过程的浪费过大以及成本偏高。　本文以案例探讨排气不良带来的缺陷以及因何致之。

ABSTRACT ：In general, the vent lands and grooves are cut at where short shots or/and burn marks happen after they were found after mold trials. Even do so, the vent lands and grooves are not cut deep enough and leave potential problems which make troubles later and the process waste and cost high. This paper discusses different defects resulting from poor vent and how they happen.

关键词(Keywords)：排气(vent)、短射(short shot)、焦痕(burn mark)、融胶波前(melt front)、排气唇部(venting land)、排气沟(venting groove)、劣解(degrade)、困气(air trap)、充填末端(last filled area)、会合角(meeting angle)、全周长排气 (perimeter vent)、气痕(gas mark)、模具镶块(mold insert)、注射排气(injection vent)、体积收缩率(volumetric shrinkage)、成型周期(molding cycle)、残余应力(residual stress)、剪切应力(shear stress)

1. 前言

塑料射出成型模具的排气系统往往不被重视，业者的心态一般是不病不理，这是因为不明究理，所以即使出了问题，也是剪不断、理还乱。本文捡讨排气不良经常产生的缺陷，并且阐述各别的原因。了因果、知生死，才能药到病除、起死回生。

2. 排气系统

塑料射出成型充填过程中，向下游推进的融胶波前(melt front)前方的气体须要经过一通路从型腔排除到模具外。该通路包括排气唇部(venting land)和排气沟(venting groove)，前者在型腔和排气沟之间，后者将来自型腔、汇集的气体排到模具外。上述气体通路(gas channels)称之为排气系统。

3. 因排气不足而产生的色变、焦痕和空洞

当融胶波前将气体围困在型腔某处时，如果气体找不到出路，就会在融胶推挤的高压下升温，与高温气体接触的波前会被氧化、劣解(degrade)、变色，甚至燃烧及短射。

图1是一透明管帽因其顶部困气(air trap)，与高温气体接触的融胶被氧化、劣解、变色，而产生了白斑。

图1是一透明管帽因其顶部困气而产生的白斑

图2是一添加玻璃纤维的尼龙(PA-GF30)汽车水箱上盖(upper tank)，因排气无路而在其充填末端(last filled area)产生了焦痕。

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7. 因排气不足而导致长的成型周期

成型周期(molding cycle)是充填时间、保压时间、冷却时间和开模时间的总和，充填时间因排气不足而拖长固然增加了成型周期，真正延长成型周期的原因往往是冷却时间的延长，使得强迫在模腔内定型的塑件降温到其强度足以压制其内的残余应力(residual stress)，该残余应力中颇有来自排气不良、降低射速、冷却融胶而导致的高剪切应力(shear stress)。图12是二热嘴四型腔汽车座椅POM母螺杆模中出自其中一热嘴的二产品及其流道。原始设计的产品残余应力大，须延长成型时间到112秒才能开模顶出。改善设计降低了残余应力，成型时间缩短到68秒。

图12二热嘴四型腔汽车座椅母螺杆模中出自其中一热嘴的二产品及其流道

8. 结论
成形模的排气和常见的色变、焦痕、短射、气痕、熔接线、翘曲变形、长的成型周期等息息相关，排气不仅不可省略，而且要予以优化，才能够大幅提高良率和生产力。

文章来源：先进成型技术学会创会理事徐昌煜

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