注塑成型缺陷分析四——困气（air trap）的成因和对策

昨天我们发了一篇关于如何在新模具试模时检查困气和排气不良的方法，收到很多朋友的反馈，说这个方法有点爆力，说实在这个方法确实是简单粗爆，因为我们较经常用这个方法，可能产品也不尽相同，所以在实际使用中确实有些要注意的点我没有交待清楚，为确保实际使用中减少一些不必要的问题发生，所以今天我就发一些注意事项，防止有些朋友在使用中损坏模具，引起粘模等一些麻烦。

所以在测试排气槽开得是否有效时，在使用中请注意以下方面：

1，始终在料筒温度和模具温度正确，原料经过正确干燥

2，试模过程中始终在注塑压力受限的情况下，逐渐加大注射速度和注射胶量，打出始终缺胶的产品，此步是防止过大的注射压力和过充填引起粘模和胀模的问题。

4，特别注意有些深型腔，深筋位，或有薄弱胶位，以及模具本身有些结构较脆弱如细小的型芯，细小的镶针等的模具要非常谨慎的使用此方法，一旦发现可能的粘模，或产品顶出变形时要特别注意检讨原因后再测试，以免损坏模具

5，断续加大注射速度和注射胶量，如果注射速度达到最大和注射胶量都足够时，此时再慢慢加大注射压力，但始终保持注塑压力受限，直到注射满整个产品。

6，打出样品后并检查困气和排气不良的地方，为下一次修模提供依据。

以上仅是检查排气的一种方法，没有考虑注塑工艺和原材料原因，因为我司认为后期优化工艺更加合适，如果试模阶段就用优化的工艺，则生产阶段发生困气是则没有工艺调整的空间。

1，初始

在注塑生产中，困气是经常遇到的注塑缺陷之一。困气容易直接引起缺料、烧焦、气纹、表面雾状等注塑缺陷，间接引起缩痕、玻纤外露等注塑缺陷。

困气根据出现位置：

可分为分型面排气不良

深筋位料流末端困气

和包风等三种类型。

困气最根本的解决措施是改善模具的排气结构，但是要真正理解困气产生的根本原因才能知道如何从模具上进行解决，否则将增加试模验证次数，造成不必要的浪费，甚至不但没有解决困气，反而造成飞边等注塑缺陷。

从我司多年科学注塑成型技术应用实践看如下方法可以很好在新模阶段消除困气的产生：

1，在新产品设计阶段注意产品胶厚的设计，防止因走胶造成深筋位，防止两股胶汇合，防止产生周边胶厚，局部胶很薄的位置，否则后期依靠注塑工艺去解决是不现实的。

2，模具进浇口的选择和浇品的数量都必须通过模流分析找出困气位置，模具设计提前做好预防。

3，模具排气要开的合理位置，结构也要合理，防止容易堵塞，防止排气不充分，一套有效排气系统可以减少后期生产很多的麻烦。

4，第一次试模时检讨模具哪里困气，和当初设计有什么差异，如何改善，都是我们要考虑的：

第一次试模检查排气非常重要，方法如下：

对新模具第一次试模，可用高速高压填充100%检查困气，

从缺胶95%开始调转压位置慢慢打满产品，注意模具

中是否有薄弱人镶件或粘模以免损坏模具。

一、困气的定义

困气是指在注射充满型腔的过程中，型腔中的气体不能及时或不能从注塑模中排出而阻止胶料继续填充导致缺料、烧焦等注塑缺陷的现象。一般情况下，困气发生在充满模腔的过程中，保压补缩的过程中并不会发生困气。模腔中的气体有两个来源：一个来源是模腔中的空气，另一个来源是胶料本身产生的分解气和少量水蒸气。通过定义可以知道解决注塑困气的问题就是解决如何减少分解气和如何将模腔中的气体排出模腔外的问题。

二、困气产生注塑缺陷的原因

如果将模腔中未排出的气体看成理想气体，对气体在充胶受压过程进行分析，由于注射时间短，可以近似认为是一个绝热压缩温度升高到材料的分解温度则导致材料困气烧焦。同时，高分子材料燃烧分解属于放热反应，也会产生大量的气体，温度更高，形成恶性循环。气纹是缺料形式的轻微表现，同样表面雾状也是材料分解的轻微表现。至于因困气导致的缩痕、玻纤外露等注塑缺陷则是在工艺调试过程中为保证排气使注射速度放慢造成的。

所以解决困气的方法只有两个：

1，让气体排出速度大于注塑速度

2，避免气体绝热压缩，可能需要慢速注射从而避免烧焦、缺料、气纹等注塑缺陷

三、以下为实际生产中遇到的问题

1，包气（包风）

当两股料流融合后，中间夹杂的气体不能排出时则引起包气缺料、包气烧焦、包气气纹等注塑缺陷。下图分别为包气缺料、包气烧焦和包气气纹。

解决措施：

1）模具非外观面要求的位置加顶针、透气钢、排气镶件等增加排气；

2）通过调整合适注塑速度把气体赶出困气位置，可通过降低注射速度来优化烧焦问题，但此时需注意产品可能会缺胶

3）通过流道反转改变剪切从而降低粘度更好填充避免包风；

4）调整产品壁厚或调整浇口位置的将包气位置赶到容易排气的位置；

2，、深筋位料流末端困气

模具分型面已被胶料封住后，料流还沿与分型面垂直方向流动时，气体已无法从分型面排出，造成困气缺料、困气烧焦等注塑缺陷。

解决措施：

1）深筋位料流末端加排气镶块、镶针或透气钢；

2）如果末端难开排气，可在其它容易加排气的位置尽量加开排气，工艺调整时充胶末端采用低压低速注射以达到客户的最低缺料要求；

3）有时候产品设计时在在深筋位困气的位置特意做一个内圆弧以达到产品美观的目的。

4）也可在困气处增加一个护耳，出模后剪掉，但这会增加人工，在一些要求高的又无法避免困气的模个上会用到

3、分型面排气不良

分型面排气不良或堵掉造成注塑缺陷。分型面本身是容易开设排气槽的位置，可是气体却没有完全从分型面排出而造成困气烧焦。这主要是模具的整体排气不充分，大量的气体被同时压缩到某一位置造成的。

解决措施：

1）尽量加开排气槽和引气槽，以降低料流末端排气槽的排气压力。

2）较低的注射速度不但可以优化排气，还可以减小飞边。

5引起困气的其它间接原因

∙高模温和高锁模力会减小排气间隙，影响排气效果；

∙材料分解，如冷料剪切热造成的分解，料温过高造成的材料分解，注射速度过快导致剪切热造成的材料分解；

∙排气槽堵住，尤其是滑块上的排气槽，容易让润滑油堵住。

四，总结

困气在注塑行业中不可能完全避免，所以在新产品设计和模具设计中就应该通过模流分析来规避包风现象；模具设计阶段就重视模具的整体排气系统设计；工艺设计阶段就要避免材料分解、设定合理的锁模力和注射速度、尽早提出模具排气的优化方案；量产阶段要格外注重模具的日保养和预防性维护保养。

魏剑，15年科学注塑成型技术的忠实践行者和执行者，可提供全方位的科学注塑成型技术培训、落地实操和注塑车间管理解决方案，可承包接管注塑车间或管理顾问，降低注塑生产成本20%以上！