PP制品中的泡是如何产生的? 要如何消除?

徐昌煜

2021年9月8日

关键词(keywords)：气泡(bubble)、缩孔(void)、排气(vent)、体积收缩率(volumetric shrinkage)、缩痕(sink mark)、保压(hold pressure)、背压(back pressure)、文氏管(Venturi tube)、工艺窗口(process window)、压力降(pressure drop)、CAE

上个月收到一份关于PP件中”气泡”的成因和对策的探讨对答录，这是2016年10月在某模塑网上登载过的，到了2018年还有人上网表示意见，可见业界对论题的关注度还是满高的。 参与讨论问题的众好汉的观点和论据颇具代表性，缺陷问题的定性和解决则有厘清的空间。 兹摘录该网群探讨问题的部份对答，并附上我的批注或点评(一般为粗斜体，C. Hsu是我的代号)：

爱你直到永远.发表于 2016-10-19 16:12:04

直径大概5毫米，有气泡，百分之二十左右，料温140°C(?)左右了，模温55°C左右了，排气好，时有时无，食品级共丙(C. Hsu：聚丙烯? 料袋标示的是PP)，融指很高的一种料，求指点! 谢谢!

黄育礼(骏莱机) 发表于 2016-10-19 17:23:12

内部收缩，速度慢点。

C. Hsu：缺陷定性正确。

爱你直到永远.发表于 2016-10-19 18:29:06

速度越慢气空越多。

C. Hsu：两者没有必然关系。

免烘料注塑机姚发表于 2016-10-20 09:28:04

螺杆有问题的可能性很大。

C. Hsu：指的是注塑机的止逆环失效而有部份射料量倒流回料筒后，实际注射进模腔的料不足，有较大的体积收缩率和缩孔。

注塑^_^伺服… 发表于 2016-10-20 09:53:27

低压高速试试看吧。

C. Hsu：对付缩孔，充填阶段低压高速或可，保压阶段高压乃必要。

一切随缘735 发表于 2016-10-20 10:41:15

周期过快了，加长一点冷却时间就可以了。

C. Hsu：话讲反了! 开模顶出早(即周期时间短)，制品内部熔胶仍多，该熔胶冷却收缩时，将制品表面薄弱的固化层拉成内凹，此一收缩量减少了缩孔本来要扩张的空间。 所以冷却时间和周期时间短时，缩痕增加而缩孔减少。

冰到极点899 发表于 2016-10-20 11:32:42

可能料中含有水份，未用的料先拿去烘一下。  温度100°C就可以了。

C. Hsu：泡只在制品圆柱中央出现，非水气泡。 料之干燥无助于此泡的消除。

为爱而忍发表于 2016-10-20 12:11:48

高压低速，加保压，时间长点。

C. Hsu：充填阶段高压低速未必，保压阶段高压乃必要，保压时间略长于浇口封凝时间即可。

佳瑶粑粑发表于 2016-10-20 13:36:55

背压小了。

C. Hsu：背压大时，熔胶密度大、收缩少、缩孔小。

良哥发表于 2016-10-20 14:54:41

模具排气不好。

C. Hsu：缩孔无气。  排气无助此泡之消除。

狼行天下…!发表于 2016-10-20 15:01:01

廖涛801 发表于 2016-10-20 12:32
楼主，你的料温怎么才14O°C，能啤出来吗?

我估计他想说的是240°C，降到210°C就解决了。

爱你直到永远.发表于 2016-10-20 16:15:03

统一回复，这个是真空泡，料不需要烘，模温高了产品变形周期又长，每次产量20万呢。

C. Hsu：气孔有气，非真空泡；缩孔是真空泡。 此缺陷是缩孔(void)。

搜索(陈金海) 发表于 2016-10-20 17:22:00

我也有这个问题(见下图)，一直没有解决，试了好长时间了。  10几克的产品，试了3包料。

C. Hsu：知其然而不知其所以然，造成多少材料、能源、时间和金钱的浪费!

爱你直到永远.发表于 2016-10-20 19:00:46

☆﹏枫ゞ发表于 2016-10-2015:01
我试过这个料，用模温机，模温到120°C，随便打，没有气泡，关键在高压，低速，保压时间长。

PP料模温能打到120°C了，你说的是增强PP吗?

C. Hsu：高模温下，制品表面固化层较薄而内部熔胶较多，该熔胶冷却收缩时，将薄弱的固化层拉成内凹，此一收缩量减少了缩孔本来要扩张的空间。 所以模温高时，缩痕增加而缩孔减少。

爱你直到永远.发表于 2016-10-20 19:14:43

我做塑料也快十年了，不能说技术多好，但也总结出不少经验，你们的回复我都看了，只有3位说的还靠谱点。  最大的可能是模具问题，你们说的这些方法我都知道，都试过了没有效果，模具设计有问题光靠调机是调不好的，大家注意到产品背面的凹陷处吗? 那上模肯定是凸出来的，料是中间进的，那这样往下模去料就慢了。

C. Hsu：如果模具是按图施工，而“上模是凸出来的”，此一凸出制造了塑流瓶颈，使得补缩压力损耗大，补缩无力而助纣(缩孔)为虐 --- 这就是产品设计的问题，而非模具设计的问题。

爱你直到永远.发表于 2016-10-20 19:17:54

大家看看(下面的模具和产品照片)吧。

爱你直到永远.发表于 2016-10-20 19:21:26

看看调机参数。

WeiGU0 发表于 2016-10-20 20:26:28

你做的产品是那块背板吧! 气泡在哪个位子拍清楚了。

C. Hsu：1. 照片要显示缺陷所在及其清晰样貌，以便诊断，这点很重要! 2. 制品是背板和其上的十八根圆柱，“泡”在圆柱中。

永不放弃发表于 2016-10-20 20:53:56

我也有同样的问题，也是这种料，产品差不多一样的结构，正愁啊! 模温高了气泡没有，可是周期太长，产品尺寸还保证不了。

C. Hsu：前有“搜索(陈金海)”，后有“永不放弃”，都遭遇过类似的“泡”害，对于如何除“泡”自然格外关心! 相信此类灾民应不在少，能够厘清病因，对症下药，药到病除，拯救水深火热中的同业，善莫大焉!

爱你直到永远.发表于 2016-10-20 20:58:59

这个产品是别的公司的模具，他们做出来真空泡还要多! 每八根柱子上面基本上都有，难道他们的螺杆也磨损了? 下料也不均匀吗?

C. Hsu：1. 楼主说的是“八根柱子”，柱子是实心体；2. 楼主的意思是此产品缩孔不是因为螺杆磨损在射出时熔胶倒流回料筒或者下料不均部份熔胶密度过小的缘故。

☆﹏枫ゞ发表于 2016-10-20 22:15:02

爱你直到永远发表于 2016-10-2016:15
统一回复，这个是真空泡，料不需要烘，模温高了产品变形、周期又长，每次产量20万呢!

模温高，可以保证产品没有气泡啊，前后模温差不要太大，保证产品不变形，即使再大的订单，不保证质量，便会流失客户，加快生产效率的前提是质量必须经得住检验。  PS(C. Hsu：应为PP)：模具温度高，带动的是材料在不被分解的温度下，有足够低的速度把产品啤饱满!

C. Hsu：模温高缩孔小是因为：1. 补缩压力传递到位较为有效，熔胶被压得实，冷却后收缩得少、2. 凝固层较为薄弱，制品表面向内缩得多而减小了缩孔。

行长发表于 2016-10-20 22:45:08

加大背压，提高料温，第一段高压低速，二段速度稍微调快。

郭韦帆发表于 2016-10-21 00:51:47

油温机温度建议在65°C到70°C，料温190°C至220°C。 建议加大入水位，气泡部位加排气。

C. Hsu：1. 加大浇口可以减少通过浇口的压力降而增加补缩的压力到位，有助于减小缩孔；2. 缩孔中又没有气，加排气何用?

胖哥好发表于 2016-10-21 13:33:28

加高一点料温，把模温升高到60到75°C，用高压低速，保压时间加4到8秒。

爱你直到永远.发表于 2016-10-21 20:58:20

谢谢大家的回复，这款产品的真空泡我想明白了，它是料进入模具时要经过上模的凸起再进入下模的模腔，料经过凸起点形成了中空，属模具设计的缺陷，调机解决不了的!

C. Hsu：“料经过凸起点形成了中空”改成“料经过凸起点耗损了较多的补缩压力降”为妥。 真空是收缩形成的，并非通过“凸起点”[该处有若文氏管(Venturi tube)的流路瓶颈]产生的。

A-A珍惜眼前人发表于 2016-10-23 03:04:01

那你这解决模具怎么解决呢?

C. Hsu：楼主之前说：「最大的可能是模具问题，---，模具设计有问题光靠调机是调不好的---。」  A-A珍惜眼前人问楼主的意思是：哪么你是如何修改模具而解决了问题的呢?

爱你直到永远.发表于 2016-10-23 06:56:15

客户说八个柱子上有一个气泡可以的，我把它调到只有一个气泡，而且是每3到4模有一个，只是我要求高点，想把它做到完美!

C. Hsu：1. 楼主并未修改模具，仍然是靠调机完成任务的；2. 怎么做到的? 楼主并未言明；3. 其实，加大保压压力、提高模温或/和料温都可以消减缩孔。

@不良少年发表于 2018-5-29 09:45:45

背压太低，加大背压，慢速打。

C. Hsu：射速不可过慢，否则料冷了，补缩压力传递困难，无助缩孔的消减。

--- 后略不表

C. Hsu：

1.    70%的注塑问题出自上游的产品设计和模具设计，当问题出自上游设计时，优化产品设计和模具设计是解决问题最有效的办法，但是多数业者不情愿多花钱又耗时，宁可靠老师傅调机试运气 --- 一般说来，只要工艺窗口(process window)尚存，改善方向尚可，皇天不负苦心人，勉强过关交差还是偶有所闻的 --- 即使如此，产品在量产阶段和其生命周期中造成的有形和无形的损失还是无法轻忽的

2.    楼主认为本案例的问题设计在于“料要经过上模的凸起再进入下模的模腔，凸起点---属模具设计的缺陷”。 实际上，的确如此，(参看下二图)上模的凸起和下模的孔缘形成的环状流路瓶颈造成较大的塑流压力损耗，使得可以传递到下游圆柱的补缩压力降低，熔胶密度小，缩孔大而多 ---

如下图所示，将孔缘的外圆角半径R加大，瓶颈就可扩大，塑流通过此处的压力降可以降低，更多的补缩压力可以传递到下游的圆柱，缩孔就会因为熔胶被压得比较紧和密度比较大而消减。

3.    还有一个更大的塑流流路瓶颈是进胶到背板中心的单一浇口。  所有的塑流(包括流入8根圆柱的塑流)都要经过此一小浇口，可以想见压力降会有多大! 此一浇口的扩大对于消减缩孔的效果较之扩大上模凸起点和下模孔缘之间的环状瓶颈要大得多，而且修改模具较为简便，是本模修模第一要务!

4.    楼主在工艺窗口狭窄的不利条件下，靠调机去缩孔的成绩已然可观，若能借助模塑CAE找出优化的料温、模温、多段保压压力和时间等，进一步提高良率和生产力，将是锦上添花之事。  CAE可模拟不同工艺条件组合下的注塑成型方案，找出能给出最小且均匀的体积收缩率的组合，该组合就是最能抑制缩孔产生的工艺条件组合。  这是既省时又准确的科学作法，最好在设计的开始阶段就这么做，免得在茫茫大雾中苦寻出路。