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(dòng)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(huì)與塑料熔體混合流動(dòng)，冷卻成型后，內(nèi)部氣體形成氣孔，外部氣體產(chǎn)生流動(dòng)痕跡，即氣紋[1]。

事實(shí)上，在注塑過程中氣體的存在是不可避免的，而且有相當(dāng)一部分殘留在塑料內(nèi)部。當(dāng)模內(nèi)壓力足夠大，氣體含量沒有超過一定的限度時(shí)，氣體以分散的狀況溶解到塑料里面去；但當(dāng)模內(nèi)壓力不夠大，而氣體含量又超過一定的限度時(shí)，這些氣體便從熔融塑料中紛紛釋放出來，到達(dá)制品表面而形成氣紋。造成氣紋缺陷的主要原因有六點(diǎn)：

1 注塑設(shè)備與注塑產(chǎn)品不相配；

2 模具排氣槽設(shè)計(jì)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(shè)備所處的環(huán)境濕度大；

6 塑料熔體流動(dòng)性差。

1.注塑設(shè)備的影響

設(shè)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(huì)因螺桿的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力，機(jī)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(huì)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(shè)計(jì)如果合理, 與所加工的塑料種類匹配, 成型工藝范圍就會(huì)相對(duì)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(hào)、大小的注塑機(jī)其射嘴的孔也是各有差異的，有2.5MM、3.5MM、5MM 等等，機(jī)器越大其射嘴孔相應(yīng)也就越大。噴嘴孔小、物料在噴嘴處流涎或拉絲、機(jī)筒或噴嘴有障礙物或毛刺，高速料流經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生摩擦熱使料分解產(chǎn)生氣體,氣體來不及排出會(huì)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(jìn)入模具型腔的時(shí)間很短 ，進(jìn)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(nèi)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(jìn)入的同時(shí)離去，極易造成氣體被裹入高溫熔體中，隨著熔體的流動(dòng)，氣體逸出熔體表面，形成流動(dòng)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(huì)受到急劇壓縮，驟然積聚大量機(jī)械能，從排氣槽釋放的氣體又急劇膨脹將機(jī)械能轉(zhuǎn)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(huì)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(shí)，過快的注射熔料流速會(huì)讓模腔內(nèi)空氣被急劇加壓而升溫，也會(huì)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，注塑成型制品用時(shí)間增加，熔料受降溫的影響充滿模腔的時(shí)間加長(zhǎng)，流動(dòng)所受到的阻力加大，這樣會(huì)造成成型制品出現(xiàn)冷合料縫痕，還會(huì)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(dòng)性變差，一方面使氣體不能及時(shí)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(dòng)體，阻礙了氣體向前流動(dòng)排出，在通過模腔狹窄區(qū)域（如零件薄壁區(qū)域）時(shí)，受到很大阻力，使熔體內(nèi)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(shè)備適合生產(chǎn)某種產(chǎn)品，塑料模具設(shè)計(jì)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(huì)產(chǎn)生氣紋。自身產(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(shí)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(huì)造成零件表面過燒現(xiàn)象。

（2）分解氣體的影響

一些質(zhì)量差的塑料熔膠過程中，由于受高溫或高剪切力（螺桿轉(zhuǎn)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(dāng)含有微量雜質(zhì)或微量水分時(shí)，可能發(fā)生催化裂化反應(yīng)。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(diào)。小制品用大機(jī)，或緩沖墊量過大，或料筒內(nèi)的呆料、死角處因長(zhǎng)期受熱而分解，或成型周期太長(zhǎng)，使熔體在料筒里的停留時(shí)間過長(zhǎng)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(zhuǎn)速過大，背壓過大等。

5.注塑設(shè)備所處的環(huán)境影響

當(dāng)注塑機(jī)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(diǎn)），造成模具的模穴內(nèi)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(huì)產(chǎn)生氣紋現(xiàn)象。

6.熔體流動(dòng)性差的影響

許多塑料具有熔體流動(dòng)性差的性質(zhì)，它對(duì)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(shí)逸出并從料筒后段排出，導(dǎo)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(shí)逸出。

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