■型創科技 / 王海滔 應用工程師
前言
塑件中常出現的氣泡缺陷可能是真空泡或氣體泡，兩者雖然類似，但它們的成因和特點有所不同。氣泡的出現會降低產品的機械強度和產品重量，無法達到客戶要求。在透明產品中更是要避免的，將破壞產品的設計效果。本篇將分為上下節，詳細說明兩者的區別及對應的解決措施。
首先，氣體泡通常是由於注射過程中空氣被塑膠流包裹而形成。這可能是因為注射速度過快，導致模腔內的空氣未能完全從排氣槽排出，或者是因為塑料原料中含有的空氣在加熱過程中膨脹而形成。氣泡通常表現為塑料內部的小空洞，可能會影響塑件的強度和外觀。
其次，真空泡則是由於塑件在冷卻過程中體積收縮不均勻而產生的。這種情况常見於壁厚不均或過於厚重的塑件，其中心部分冷卻較慢，而表面快速冷卻和收縮，導致內部形成空洞。這種空洞並非由空氣膨脹形成，而是由於物料被牽引過來填補已收縮部分所留下的空間。
氣泡類型辨別
確定零件存在氣泡的類型及其根本原因非常重要。確定氣泡類型將使您能夠查明原因並確定下一步行動以消除問題。如何測試以確定它是氣體還是真空？許多人聲稱可以通過氣泡的形狀、位置或其他特徵來區分。但這種方法容易誤判。其實只要將含有氣泡的零件區域加熱直至其軟化的簡單測試，就可以確定其氣泡類型是滯留氣體還是真空。
在測試中，如果氣泡中存有氣體，氣體就會升溫，並隨著零件軟化而使氣泡膨脹，或者觀察到氣泡往表面移動。而如果氣泡中沒有空氣並且存在真空空隙，則氣泡將由於大氣壓力推動零件軟化的表面而破裂或下沉。測試最好使用熱風槍來加熱該區域，其次是一個小打火機。
此外，需要注意為保證測試效果明顯必須滿足一定的條件。理想情况下，找到直徑至少為3毫米或更大的氣泡，並確保零件的生產出來不超過4小時。因為氣泡開始時可能是空隙，但隨著時間的推移，空氣有機會通過塑料進入內部，空隙將變成氣泡。
氣體型氣泡形成原因
氣體可能來自空氣、水蒸氣、樹脂的揮發物或分解副產物，充填過程中未能順利排出，最終變為氣泡。
- 原材料未充分乾燥：如果使用的塑膠原料沒有充分乾燥，或者原料中夾雜了空氣，那麽在高溫的射出過程中，水分可能會蒸發形成氣體，這些氣體被裹入熔融材料中，冷卻後形成氣泡。
- 材料熱穩定性差：如果使用的塑料材料熱穩定性差，或者在射出過程中料筒溫度設定過高，可能會導致材料發生熱降解，從而產生氣體，形成氣泡。
- 再生料使用不當：在射出過程中，如果加入了過多的再生料，或者再生料的結構疏鬆，料粒內部包入了空氣，也可能導致氣泡的產生。
- 注射速度過快：在射出工藝中，如果注射速度過快，塑料流動時不能有效地將模腔內的空氣從排氣槽排出，就會導致空氣混入塑料內部，形成氣泡。
- 溫度控制不當：螺杆下料口的溫度過高，或者模具的溫度過低，都可能導致氣泡的產生。高溫可能導致塑料過早固化，而模溫過低則可能導致塑料冷卻不均勻，從而形成氣泡。
- 儲料背壓不足：如果儲料時的背壓過低，可能會導致氣體被吸入到塑料中，這也是產生氣泡的一個原因。
- 螺杆射退位置過大：若螺杆射退位置過大，也會將氣體吸入塑料中，而形成氣泡。
- 模具排氣不良：模具的排氣系統如果設計不合理或者堵塞，無法有效排出模腔中的空氣，也會在塑件中形成氣泡。
- 冷流道設計不當：對於使用冷流道式澆口的模具，如果注射位置設計不當或流道過長過細，都可能會導致氣泡滯留在水口料上，影響產品質量。如果直接澆口可能會導致更明顯的真空泡現象。
解決措施
- 確保原料充分乾燥，減少原料中的空氣含量。
- 調整注射速度，確保塑料流動時能夠有效排出模腔內的空氣。
- 適當調整螺杆和模具的溫度，避免塑料過早固化或冷卻不均勻。
- 增加儲料時的背壓，減少螺杆射退位置，減少氣體被吸入的可能性。
- 優化模具設計，改善排氣系統，確保空氣可以順暢排出。同時檢查流道中的任何死角。
- 對於冷流道式澆口，可以通過改變注射位置來避免氣泡滯留在水口料上。
總結
通過以上含氣體型氣泡缺陷的原因分析及解決措施，可以發現當我們確認其氣泡是由氣體造成的，只要我們逐步去檢查任何氣體可能產生的來源，即能幫助我們快速解決該問題。下一篇將繼續講解真空型氣泡缺陷的解析。
