《注塑成型问题诊治》第1篇:气痕篇

发布时间:2023-10-10 | 杂志分类:其他
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《注塑成型问题诊治》第1篇:气痕篇

152PC 制品上出现恼人的银纹、气痕和熔接线,如何是好?”华山论剑 – 模塑文章点评” 2018 年 1 月 12 日关键词(keywords):银纹(silver streak)、气痕(gas mark)、熔接线(weld line)、颜色条纹(color streak)、背压(back pressure)、螺杆转速(screw rotation speed)、回料(recycled material)、料花(haze)、转移温度(transition temperature)、熔融指数(melt index)、熔胶前沿(melt front)、瓦斯气(gas)、困气(trapped air)、标志(logo)、非晶态聚合物(amorphous polymer)、抽真空排气(vacuum-pumpingvent)2012 年 12 月 2 日有名”模塑群友 A”者在某注塑论坛上提到其PC制品上的银纹、气痕和熔接线问题。兹摘录网上探讨该问题的相关问答,并附上我的批注或点评(一般为粗斜体,C. Hsu 是我的代号):模塑群友 A (2012/12/2 7:23:54):各位注塑高手:公... [收起]
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《注塑成型问题诊治》第1篇:气痕篇
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3. 在产品设计优化上,可以增加筋之内圆角和外圆角半径(fillet and roundradii),使得塑流可以沿着流线型的筋槽轮廓顺利的将槽中空气全部推出;4.一般排气槽的设置对这种”拖泥带水”而出的水花而言是不起效用的。

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PC 制品上出现恼人的银纹、气痕和熔接线,如何是好?”华山论剑 – 模塑文章点评” 2018 年 1 月 12 日

关键词(keywords):银纹(silver streak)、气痕(gas mark)、熔接线(weld line)、颜色条纹(color streak)、背压(back pressure)、螺杆转速(screw rotation speed)、回料(recycled material)、料花(haze)、转移温度(transition temperature)、熔融指数(melt index)、熔胶前沿(melt front)、瓦斯气(gas)、困气(trapped air)、标志(logo)、非晶态聚合物(amorphous polymer)、抽真空排气(vacuum-pumpingvent)

2012 年 12 月 2 日有名”模塑群友 A”者在某注塑论坛上提到其PC制品上的银纹、气痕和熔接线问题。

兹摘录网上探讨该问题的相关问答,并附上我的批注或点评(一般为粗斜体,C. Hsu 是我的代号):

模塑群友 A (2012/12/2 7:23:54):各位注塑高手:

公司现在做的一个产品,原料是 PC-lexan(GE 公司的),产品原料是无色的,成品是黑色,产品表面有 12 个散热孔,因此模具内部相应有12 个镶件,在flow流过镶件后(就是产品表面孔的后方直到顶端)总会有明显的颜色条纹,严重影响产品的外观,同时表面还有很严重的银纹,倒数第二张图是浇口的位置,具体请各位看图片,请教各位大师如果(何)解决颜色条纹和银纹,小弟跪谢了!

个人观点:产生条状色差可能是色母和原料混合不够均匀,在flow绕过镶件重新汇合后产生的,因此可否通过加大背压和提高螺杆转速解决?

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模塑群友 B (2012/12/3 9:45:28):这样结构的产品用 PC 料确实比较难成型,孔又多,弯曲的地方多,还有凹槽,这样的结构对成型来说很不利,会产生诸如气痕(银纹)、夹水线、困气等等,这样类似的结构,我们比较常用的是ABS料和ABS+PC 改性料,流动性好些。 从你上传的产品图片来看,大面积的气痕(银纹),从几方面考虑,要保持你的原材料干燥完全,普通的烤料机,保持120°C烤 3 小时以上,然后就是你的注塑参数来考虑,炮筒温度高么,一般用270-310°C吧,背压太大的话可以减小点背压,还有就是射胶速度了,分段射胶,你的产品为点胶口,从底面进胶,在有银纹一段高压、慢速射胶,然而PC 料流动性较差,可以适当增加模温,模温 65-120°C,楼主说的提高螺杆转速貌似起不到作用吧,螺杆转速越快,螺杆中的气更不容易排出,且螺杆转速太快,剪切热大,还有就是回料到位后回抽位置别太大了,个人意见仅供参考,说得不对请勿见怪,希望你早点解决问题,祝你工作愉快。

C. Hsu:善哉斯言。

模塑群友 C (2012/12/3 14:18:19):第一张为料花料花(C. Hsu:应为银纹),跟材料的含水率有关。 确认材料干燥的前提下可以通过降低溶胶速度、降低松退量来解决。 第二张为熔接线(和气痕),这个比较困难,看你到底是什么外观要求了,如果你要一点都不能看到,那只能通过一种高模温成型技术来做,原理是当填充时升高模具的温度,使模具达到材料的熔融温度(C. Hsu:应为转移温度,transition temperature),这样就不会有溶胶线了,但是该设备和模具都很贵。价格听说是在 100W 以上。 单从工艺上来改善的话是不可能完全避免的,但是可以把熔接线尽量弄短点,让缺陷在那些孔位的边缘,不要延伸到头部。具体做法是在孔位时让速度变慢,经过孔位之后再加快速度。因为PC料流动性很差,所以调节也是很困难的,模具温度要很高才行。所以还是建议从模具上改善,改变进胶口的位置,让有孔位的位置在填充的最末端就可以了。至于那些颜色的色差直接多加点黑色母就可以了。

C. Hsu:1. 如何”让有孔位的位置在填充的最末端”? 熔接线问题可解决?2. 与气痕相关缺陷,”多加点黑色母”又有何用?

模塑群友 D (2012/12/3 18:39:12):第一张是料花(C. Hsu:应为银纹),一个烘料桶不够,可再加一个,还有冷料的问题,螺杆的抽胶位置不要预留的太长。第2 张是混色不均(C. Hsu:是气痕,气来自”Belle”凹字薄壁底部的困气。请注意:凹字上游并无此类气痕。),你用报废品粉碎后的料试试就知道了---有条件

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的话最好先把母粒和原料造粒后再来生产就好了! 孔位处的结合线不可能全部消除,在高模温的条件下可以减轻一些。 希望你早点解决问题,祝你工作愉快。模塑群友 A (2012/12/4 10:42:47):感谢各位的大力帮助! 目前在生产前把原料和色母先按照比例混合好,然后烘干 6 小时,再投入生产,目前问题基本解决,还是有少许 splay(C. Hsu:splay 是水花),但是相比之前改善很多,基本可以接受,所以估计问题发生在色母上面,估计含水较多。(C. Hsu:解决的是银纹或水花问题。) 第二个问题,在孔后方产生的熔接线其实没什么,关键是随着熔接线产生了色差条纹,一直延续到了顶部,影响了外观,这个是一直很想解决的问题,想请问各位有没有什么好的办法解决这个问题,感谢大家了! (C. Hsu:”Belle”凹字下游的气痕和熔接线问题仍未解决,气痕问题尤大!)

模塑群友 A (2012/12/4 10:49:46):还有就是,这个模具是从中国(大陆)发过来的,当时随模具一起来的还有一个样品,也是黑色,只是用的色母不一样,但是那个样品上面就没有产生条纹,只有熔接线,我就在想,这个产品上产生的分色条纹会不会和我们现在在用的色母有关,能不能从色母的角度考虑这个问题,比如色母和原料的 melt index/flow rate 等会不会因为不同而导致这个原因,或者其实真正的注塑高手在中国(大陆)。

C. Hsu:熔融指数高的熔胶前沿(melt front)以慢速通过凹字和孔,可以淡化气痕和熔接线。

模塑群友 D (2012/12/4 16:32:19):色母粒要和(向)供应商要求一定是PC料的专用母粒,因为色母粒中有其他底料添加,高温中可能分解,或与PC料不相熔,就可能产生料花!

模塑群友 E (2012/12/4 20:24:57):上面说的不错! 我给你几点建议:1. 原材料要确保干燥;2. 模具温度在 120°C 左右;3. 炮筒温度在270--320°C之间;4. 看进料点像是热流道的可以适当调高一点(C. Hsu:这点无法苟同。);5. 模具排气要好;6. 成型参数分段射最好,该快就要快,射胶时间长点。模塑群友 G (2013/2/28 1:52:37):怎么感觉是珠光啊,银色和珠光是调不到的哦。C. Hsu:模塑群友 G 之言有其道理。 但是,请注意楼主模塑群友A前曾提及:”这个模具是从中国(大陆)发过来的,当时随模具一起来的还有一个样品,也是黑色,只是用的色母不一样,但是那个样品上面就没有产生条纹---”。所以色母应该不是银色或珠光的。

模塑群友 H (2017/10/30 16:55:06):色纹、色差——经常出现在浇口附近的某个方向上;原因:多数由于混色不良引起的;解决方案:建议增加注塑机专用的混色射嘴,静态混合器。

C. Hsu:

1. 楼主基本上已经解决了银线和水花的问题,银线和水花都是气痕,本案例之银线和水花之气 a. 是水蒸气,此气因除湿干燥入料得宜而免除,b. 是瓦斯

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气,可能来自含有低分子量成分的色母,用对色母是避免此气发生的正本清源之策;

2. 凹字下游气痕之气,是原本在型腔内的困气(trapped air),消除此类气痕的方法有:

a. 减小标志凹陷的深度

将原来凹陷的标志字体的深度(h)(如左下图所示)减小(如右下图所示),图中的 t 是名义壁厚(nominal thickness)。 当材料是非晶态聚合物(amorphous polymers,PC 即是)时,h 应 ≦ 0.25t。b. 从凹陷标志的背后加胶

如右下图所示在凹字的背后加胶,使得整个塑件壁厚均一。c. 在工艺上,采用高模温,而熔胶前沿(melt front)接近和通过标志时采用低速。

3. 凹字和孔下游的熔接线的消除,可以采用下列方法:a. 注射时和注射前,抽真空排气;

b. 高模温(尽量接近 PC 的转移温度 145°C)和低射速。

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水蒸气泡形成的机理和对策“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪 - 模塑知识集锦、转识成智” 2018 年 4 月 14 日

关键词(keywords):水蒸气泡(steam bubble)、熔胶前沿(melt front)、喷泉流(fountain flow)、银线(silver streak)、水花(splay)、除湿干燥(dehumidifyinganddrying)

2018 年 4 月 3 日我在”华山论剑 – 模塑文章点评”专栏写了一篇文章《PC瓶之缩孔与浇口晕皆与小浇口有关》。

该文发表两天后,有一专栏订阅读者提到:”老师,可否举一水蒸气泡形成的肌(机)理,以及解决方案的个案。”注塑成型充填过程中产生的水蒸气泡(steam bubble),如下图所示经熔胶前沿(melt front)之喷泉流(fountain flow)拉伸并翻卷至模壁,被冷却固化的塑料定位在制品表面,顺流动方向取向。 其成线条状者,称之为银纹(silver streak),喷溅成扇状者,称之为水花(splay)。

在型腔充填满之前来不及赶到熔胶前沿的水蒸气泡就被限制在制品当中如下图所示:

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最常见到的水蒸气泡来源是除湿干燥不到位的塑料带进注射成型机的水,水在料筒内高温下气化成水蒸气。 对策自然是做好进料除湿干燥的工作。以《PC 瓶之缩孔与浇口晕皆与小浇口有关》文中的 PC(聚碳酸酯)为例,一般要以120°C 干燥空气除湿 2 到 3 个小时,以确保塑料的含水量在0.3~0.36%以下,才能防止水蒸气泡的产生。

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电气连接器上的气纹2018 年 7 月 21 日

关键词(keywords):电气连接器(electrical connector)、气纹(gas streak)、气泡(gas bubble)、熔胶前沿(melt front)、喷泉流(fountain flow)、水花(splay)、瓦斯气(gas)、剪切应力(shear stress)、关键尺寸(key dimension)

2018 年 7 月 19 日应河南省平顶山市 SMHW 公司(中国最大的尼龙生产厂商,也是我参加的 2018 年中国工程塑料复合材料技术研讨会暨尼龙产业技术发展大会的主要赞助者)之邀在平顶山市的蕴海锦园大酒店2 楼会议室答复该司不同客户采用该司塑料遇到的代表性问题。 总经理和副总经理率20 余人参加(见下图)。

许多问题样件中有一件是如下图所示的电气连接器,材料是尼龙6(PA6)+氮系阻燃剂+少量尼龙 66(PA66),问题是制件表面一直有气纹。客户用的模温是90˚C、料温是 260˚C,料温降到 245˚C 时,气纹减少,但是不能完全消除。某工程师问道:「为何采用竞争对手料的塑料件外观较为亮丽?」

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我的看法是:

从上图之气纹看来,应为水花,说明塑流中有气,气泡冲到熔胶前沿时,前沿的喷泉流将气泡拉长翻卷到模壁形成了喷溅状的水花。既然制品是出自同厂,可以假设模具、注射成型机、甚至工艺参数都一样,不同的是材料。 材料中加了低分子的阻燃剂,SMHW公司采用的氮系阻燃剂有可能分子量较低,经过小浇口时,熔胶在高的流速、剪切速率(shear rate)、剪切应力、摩擦生热下,升温到该阻燃剂的气化点以上而产生了瓦斯气,该瓦斯气从前沿翻卷而出,就形成了水花。 竞争对手的材料采用的阻燃剂有可能分子量较大,气化点较高,在同样的生产条件下,阻燃剂未到气化点,瓦斯气不生,水花自不现。

“SMHW 公司将其料温从 260˚C 调低到 245˚C 时,气纹减少”印证了:料温低时气化的瓦斯气和产生的水花少。

如果阻燃剂不改,可以将目前的潜伏式浇口(浇口小端的椭圆形断面的长和短径分别为 1.5mm 和 1mm,加在 1.5mm 厚的制品上)加大,其关键尺寸(浇口和型腔衔接断面的最小尺寸,本案例即浇口小端椭圆形断面的短径)可从1mm放大到(> n x t = 0.8 x 1.5mm = 1.2mm)1.4mm,浇口小端椭圆形断面的长径可采 2 倍的短径,即(1.4mm x 2 =)2.8mm。 这么一来,浇口瓶颈之断面积放大2.6 倍,通过浇口的流速、剪切速率、剪切应力和摩擦生热都大幅降低,只要熔胶温度不升过阻燃剂的气化点,水花也就无由而生。

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PC 电子零件上的密集水花2020 年 10 月 20 日

关键词(keywords):电子零件(electrical part)、水花(splay)、浇注系统(fillingsystem)、最后充填区(last filled area)、剪切速率(shear rate)、剪切应力(shear

stress)、摩擦生热(friction heating)、喷泉流(fountain flow)、瓦斯气(gas)、材料常数(material constant)、材料改性(material modification)

2020 年 10 月 6 日和 7 日塑胶工业技术发展中心在桃园市工业会(福音大楼901 教室)举办为时两天的“由注射成型不良探讨产品、模具与工艺设计的合理化”课,由我全程授课,20 人参加,如下图所示。

这是一次难得的经验,因为恶性贫血,上课前一天我才到家旁边的康宁医院输了 500cc 的血。 上课时仍感晕眩,声音沙哑 --- 但是两天的课还是勉强撑持过来了。 (上课后两天,又到医院输了 500cc 的血。本想这两全天的讲课可能如同《三国志之见龙卸甲》一片中刘德华饰演的常山赵子龙在凤鸣山的最后一战 --- 可惜,未能如愿!)

台湾省新北市某PC及PC/ABS代理商的研发部的二位研发人员一同前来上课,以手机显示带缺陷(水花)的 PC 电子零件照片以及口述说明该电子零件模的浇注系统如下面的示意图所示。

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这是一三板模,熔胶经主流道(sprue)、X 形分流道,进入4 支二次主流道(second sprues),经 4 个直径 1mm 的针点浇口进胶型腔。喷溅状的水花集中在最后充填区(last filled area),该区在上图产品水平中心线的左右两端。 水花密集,有碍观瞻,采用该司材料的客户成型厂的师傅以调机的手法将水花调掉了,目前西线无战事 – 但是,两位研发人员想搞清楚此一水花的来龙去脉,尤其想知道水花的产生与模具设计的好坏有何关系? 免得将来碰到类似的问题而客户要求更改材料配方时,就要慌乱无主而不知所措了。C. Hsu:

1. 此模之 4 个针点浇口颇小,直径只有 1mm。 当射速(即塑流的体积流量)

高时,通过浇口的塑流速度快,剪切速率、剪切应力、摩擦生热和升温都增加,一旦塑料中的低分子添加物升温到其气化点,瓦斯气就喷涌而出,气泡顺流而下,在前沿的喷泉流(fountain flow)翻卷而出,在产品表面形成喷溅状的水花;

2. 水花集中在最后充填区,说明最后一段射速太高。客户成型厂的师傅想必是调低最后一段射速以至于水花消除的;

3. 将浇口扩大,塑流速度、剪切速率、剪切应力和摩擦生热升温都会减小,只要温升不到气化点,瓦斯气就不会产生,没有了气泡,又何来水花?加大浇口较之调低射速,不须要延长注射时间,应当是解决水花问题的更胜一筹的作法;

4. 浇口直径(d)要加到多大呢? d 要大于 n x t,这里的n 是材料常数,PC的材料常数是 0.8,t 是加浇口处的产品厚度,在此为3mm。所以,d应该大于 n x t = 0.8 x 3mm =2.4mm,我们可以取 2.5mm作为4 个针点浇口的直径;

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5. 随客户要求对材料进行改性是不切实际的! 一般材料大厂不会随客户要求对其特定型号的材料作客制化的改性。 何况要改何性都没有搞清楚,从何而改? 大部分缺陷问题的解决都可以从产品、模具和工艺设计的优化着手并完成,舍近就远、舍易就难的材料改性要求治丝益棼,不可随风起舞。

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雾花章

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雾花绪论关键词(keywords):雾花(haze)、剪切应力(shear stress)、瓦斯气(gas)、熔胶前沿(melt front)、喷泉流(fountain flow)、气痕(gas mark)

熔胶高速通过流路瓶颈时,流速、剪切速率和剪切应力太大,熔胶温度超过了某些添加物的气化点而产生了大量的瓦斯气,该气含化学反应生成之微粒,随着熔胶前沿的喷泉流翻卷至模壁和制品表面,白斑生焉,然而沾附不牢,刮擦可去。 此一白斑另名雾花。

下图示一汽车预滤器中壳体上雾花满布。

雾花是气痕。 气痕的消除,一来要正本清源,二来要气畅其流。正本清源就是防微杜渐和消弭乱源,也就是不给气体有发生的机会。这里特别要提到:瓦斯气往往是在高速的熔胶通过狭小流路(如喷嘴、阀门或/和浇口)

的时候因为激烈的摩擦生热升温到其气化点而产生,所以太小的流路和过高的射速应该避免。

至于气畅其流的意思就是:要想方设法的疏导型腔中的气体能够顺畅的排出模外,不要给型腔内的困气以压缩、升温、氧化、降解和燃烧与其接触的塑料的机会。

正本清源和气畅其流之后,既无气体,何来气痕(包括雾花)?

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雾花(haze)其来有自”扁鹊与华陀会诊 – 模塑问题诊断” 2017 年 11 月 8 日

关键词(keywords):雾花(haze)、浮纤(floating fiber)、降解(degrade)、气化(gasify)、熔胶前沿(melt front)、析出(plate-out)、排气(vent)、全周长排气(perimeter

venting)

2017 年 11 月 3 日我在“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪- 模塑知识集锦、转识成智”专栏写了一篇文章《模温越高浮纤越严重?》,文中有如下论述:“楼主在描述其浮纤严重时曾提到:‘镜面也发雾’,这说明塑料有降解和气化的嫌疑,气化的气体被熔胶前沿翻卷到模壁阻止熔胶渗入玻纤与模壁的间隙,浮纤是会比较明显。”最近翻阅 Bob Hatch 的文章,其中一篇名为《How to plate ABSproblem-free(如何电镀 ABS 件而不惹麻烦)》,谈到雾花的问题,兹摘录相关部分如下;

An old friend who runs a molding shop was having trouble with ABSpartsthat had to be plated. The parts were mostly plumbing(水管装置) productssuch as shower heads. They were not platting well because of haze onthesurface of some parts, a defect that was emphasized by the plating operation.一位老友经营一家成型厂,正遇到一电镀 ABS 件的困扰。制品多为水管装置产品,如莲蓬头(shower heads)等。 电镀不良是因为有些制品表面出现雾花(haze),该缺陷在电镀后会被放大。

I thought it was likely the haze was produced because the ABSwas

running too hot and burning out the additive package. The additive packagewould then plate-out on the tool, causing haze on the molded part. Wedidfind plate-out on the mold when we looked. The mold was cleaned andrepolished and the haze went away.我想雾花是因为 ABS 加工时过热使得添加物燃烧析出(plate-out)附着在模面上,使得成型品表面沾染为雾状。 我们的确见证了析出之事。将模面清洁和擦亮后再注射成型,雾花就烟消云散了。

Two or three hours later the haze returned. We surmised that the barrel

heats were too high. Although the sprue and runners appeared to be properlysized, the nozzle orifice was far too small for the sprue O diameter. Soweopened up the nozzle orifice.两、三个小时后,雾花再现。 我们推断料筒太热。虽然主流道(sprue)

和流道的尺寸看起来还好,然而,喷嘴孔径(0.125inch 或3.2mm)相对于主流道入口口径(0.312inch 或 7.9mm)却是太小了。 所以,我们将喷嘴孔径扩大(到0.290inch 或 7.4mm)。

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We also noticed that the venting in the mold was not very good, so wetook the mold to the toolroom and had the toolmakers put perimeter venting, or

continuous venting, around every cavity. Most of the parts were roundindesign. On the ones that were not, we added one vent per parting lineinch.我们也注意到模具的排气不太好,所以将模具送到模具车间,请模具师傅在型腔周围加工全周长排气(perimeter venting)。 大部分制品都是圆形设计,加全周长排气没有问题。 几个非圆形制品也可在其型腔分型线(parting line)上每隔一英寸(inch 或 25.4mm)加工一排气。

Fig. If you do a good job of venting and keep the barrel heats lowenough, chances are you’ll never have plate-out and won’t have to worry about platingthe parts after molding.图 如果你做好排气和保持料筒在低热状态下,析出现象不再,而成型后的产品电镀也就没有甚么好忧虑的了。

We completed venting and opened up the nozzle orifice. By openingthenozzle orifice we were able to lower the barrel heat. The temperatures hadbeen approximately 480°F to 490°F; our changes lowered themto 420°F. Now we were able to mold beautiful parts without experiencing plate-out onthemold. I left the next day, and a couple days later the shop owner calledandsaid he had not polished the mold since I left.我们完成排气和扩大喷嘴口径。 扩大喷嘴口径后料筒温度可以降低。原来料筒温度约在 480°F~490°F(249°C~254°C);经改模后,料筒温度降到420°F(216°C)。 现在我们能够成型漂亮的制品而不会带给模具析出物了。我于次日离去,两天后,模具厂老板打电话给我:「自你离去后,注射成型前擦清模具就没有必要了!」

这篇文章说明雾花是料温太高、塑料降解、气化和析出物所致。料温太高的原因包括料温设定太高、流路瓶颈(喷嘴、浇口等)太小以及射速太高等。作者解决雾花问题的手段是;降低料温、扩大喷嘴口径以及充分排气(C. Hsu:正本清源 + 氣暢其流)。 Bob Hatch 文和《模温越高浮纤越严重?》文对照看,物理因缘隐然其中,觉悟者不为迷雾所惑,对策既出,云消雾散。

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白色雾斑从何而来?

“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪 - 模塑知识集锦、转识成智” 2017 年 9 月 7 日

关键词(keywords):雾斑(blush)、剪切应力(shear stress)、熔胶破裂(melt

fracture)、黏度(viscosity)、剪切速率(shear rate)、添加物(additives)、喷泉流(fountain flow)、雾花(haze)、气化点(gasification point)

2017 年 8 月 24 日与 25 日在上海举办的先进成型技术学会培训课上由我讲”薄壁轻量化制品的工艺、模具设计要领”,23 位学员中,大多数是来自汽车主机厂及其供应商。

武汉某大汽车塑件厂来了三位学员,其中一位是模具经理,他带了一汽车B柱外饰件(如下图所示),名义壁厚(nominal thickness)是1.4mm(但是我量得的厚度是 1mm),塑料是 AEPDS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三共聚合物,该经理说是一种与 ABS 类似的材料),一模二腔的模具,每一腔采用单一浇口(1.2

h x 18

w,即 1.2mm 厚 x 18mm 宽)自塑件侧边中点进胶,螺杆射速采用一段设定(即恒速,皆 30%)。

上图之浇口与制品衔接处的断面尺寸为 1.2

h x 18

w,浇口下游并无异样。但是该经理说原来浇口断面尺寸为 0.8

h x 10

w时,制品在浇口下游30mm内的扇形区域内会有白色的雾斑,将模面白色沉积物清除后注射成型的制品白斑消失,多射几模后,白斑再现,不胜其扰。 后来将浇口加大到如上图中者,白斑便不再出现。 其中道理安在?

C. Hsu:

雾斑(blush)的产生是因为塑流在流路瓶颈中的剪切应力(shear stress)太大,以至于熔胶破裂(melt fracture),该破裂之熔胶流到瓶颈下游的模面时,在制品表面转写出熔胶破裂的不同光泽和相貌,如云似雾,称之为雾斑或云斑。剪切应力是黏度(viscosity)和剪切速率(shear rate)的乘积。任何可以降低黏度或剪切速率的方法都有助于消除雾斑。

本案例原始浇口的断面太小,流速、剪切速率和剪切应力太大,熔胶破裂

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而生雾斑。 至于雾斑为白色是因为剪切应力太大、摩擦生热太多、熔胶温度超过了某些添加物(如偶联剂、分散剂、润滑剂、增塑剂、增容剂、成核剂、荧光增白剂、阻燃剂、脱模剂、增韧剂、相容剂、催化剂、硫化剂、敏化剂、引发剂、接枝剂等)(偶联剂、润滑剂、增塑剂、增容剂、成核剂和荧光增白剂等都是各种助剂)的气化点而产生了大量的瓦斯气,该气含化学反应生成之微粒,随着熔胶前沿的喷泉流(fountain flow)翻卷至模壁,经时日久,微粒在模壁累积成片,注射成形之制品将其剥离模面而沾附在制品表面,白斑生焉,然而沾附不牢,刮擦可去。 此一白斑另名雾花(haze)。

浇口与制品衔接处的断面尺寸从 0.8

h x 10

w扩大为1.2

h x 18

w (断面积是原来的 2.7 倍)是雾花消失的主要原因,因为流速、剪切速率、剪切应力、摩擦生热和温升都会随着浇口的加大而降低。 只要熔胶通过浇口时的最高温度不超过塑料及其添加物的气化点,雾花就不会产生。

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盖面气痕满布,如何是好?

”扁鹊与华陀会诊 – 模塑问题诊断” 2017 年 12 月 14 日

關鍵字(keywords):氣痕(gas mark)、流痕(flow mark)、霧花(haze)、標誌(logo)、剪切速率(shear rate)、剪切應力(shear stress)、摩擦生熱(friction heating)、材料常數(material constant)、氣化點(gasification point)、瓦斯氣(gas)、結晶性聚合物(crystalline polymers)、非晶态聚合物(amorphous polymers)、熔膠前沿(melt front)

2013 年 10 月 15 日有模塑群友 A 在某塑胶论坛上提出”盖子顶端字体的旁边始终有流痕线(见下图),好像是排气不好,通过怎样的工艺来解决它,试了很多种方法都不行,请各位高手指点!”。

C. Hsu:

1. 所谓的流痕实为气痕和雾花(haze);

2. 雾花满布盖面,雾花也是气痕,何来如此多之气?

3. 从凸起标志(logo)槽中带出的空气不会如此多,而这样带出的气痕不应这般胡形乱状;

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4. 从盖中央的微小浇口痕迹可以推断:浇口小和射速快使得流速、剪切速率和剪切应力高、摩擦生热和熔胶升温大,当温度超过塑料气化点甚多时、瓦斯气一发不可收拾,气体乱窜使得雾花处处;

5. 问题的症结在于浇口太小,将浇口直径加大到 n x t(n 是材料常数,t 是加浇口处的制品壁厚)以上,方为正本清源之道,只要浇口内熔胶摩擦生热和升温不超过塑料的气化点,瓦斯气不生,雾花自然烟消云散;6. 从凸起标志(logo)带出的气痕则可消减如下:

a. 减少标志凸出的高度

将原来凸出的标志字体的高度(h)(如左下图所示)降低(如右下图所示),图中的t是名义壁厚(nominal thickness)。 当材料是结晶性聚合物(crystallinepolymers)时,h 应 ≦ 0.1t;当材料是非晶态聚合物(amorphous polymers)

时,h 应 ≦ 0.25t

b. 从凸出标志的背后减胶

如右下图所示在凸字的背后减胶,使得整个塑件壁厚均一c. 在工艺上,采用高模温,而熔胶前沿(melt front)通过标志时采用低速7. 5 项和 6 项分别是消除气痕的两大招式:”正本清源”和”气畅其流”。

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电动工具电池包外壳料花”扁鹊与华陀会诊 – 模塑问题诊断” 2018 年 1 月 16 日

关键词(keywords):电动工具电池包外壳(power tool battery pack housing)、料花或雾花(haze)、阻燃剂(fire retardant)、热分解(thermal decomposition)、工艺参数(process conditions)、浮纤(floating fiber)、剪切应力(shear stress)、摩擦生热(friction heating)、关键尺寸(key dimension)、材料常数(material constant)、气化(gasify)、瓦斯气(gas)、周期时间(cycle time)

中国塑协注塑制品专委会的《注塑讲堂》中【注塑缺陷100 例】中有《电动工具电池包外壳料花》一文于 2017 年 11 月 28 日发表如下:一、 图例

图中案例为电动工具电池包外壳料花缺陷。 主要为阻燃剂热分解导致,从通过浇口之后的部位乃至成形品全体产生明显缺陷,如同烟火一样又细又长,一般会造成制品整体发暗,表面发白等。

二、 材料主要工艺参数

三、可能原因分析以及改善措施

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1. 制品材料方面:本案例所采用的 PA6 加 30%玻纤产品在260°C成型性较佳,最高可至 280°C,增加阻燃性后材料加工上限变小,260°C 便可成型,过高会导致材料小分子气体增加,主要系阻燃剂分解。2. 成型工艺方面:本案例现场实际测量成型温度达 280°C,需降低温度再进行注射;现场充填速度过快导致针点浇口剪切过强加速分解。3. 制品模具方面:本案例制品为阻燃增强产品,模具设计采用针点进料,导致产品浮纤严重,需高温高速充填,此时浇口处剪切强加速分解,增大浇口可降低剪切。 (C. Hsu:采用针点浇口并没有错,问题出在浇口太小。塑流通过小浇口时,剪切应力、摩擦生热和熔胶升温太高,气化瓦斯太多,造成雾花和浮纤处处。 弄清因果,对症下药,方能药到病除。)

四、改善后效果图

五、重点提示

本案例为过高成型温度、过高充填速度导致表面料花,主要为阻燃剂分解。一般在成型阻燃类产品时,不建议过高温度成型,尽量多咨询材料供应商,了解材料特性;在前期模具开发时了解材料及产品外观要求,针对性设计合适的进胶系统,降低剪切。 现针点进料,成型上应低速充填,熔胶通过浇口后再提高充填速度,控制产品进料瞬间的填充速度以控制气痕。

C. Hsu:

1. 料花或霧花(haze)是气痕,本案例料花处处,气源是小的针点浇口,将浇口的关键尺寸(浇口和制品衔接处断面的最小尺寸,本案例即针点浇口直径)加大到>nt (n 是材料常数,PA6-GF30 之 n 为 0.9;t 是加浇口处的制品厚度)

方为正本清源之策;

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2. 调低料温或有些许效果,但是在浇口太小的情形之下,因摩擦生热所升之温可能高达百度,杯水车薪,难见其功;

3. 降低射速可以减少浇口内塑流的剪切应力和摩擦生热,以免阻燃剂气化。但是上文”重点提示”中提到的”现针点进料,成型上应低速充填,熔胶通过浇口后再提高充填速度,控制产品进料瞬间的填充速度以控制气痕。”只能在速度控制的前段(熔胶通过浇口时)防止瓦斯气的产生,”熔胶通过浇口后再提高充填速度”后就难保瓦斯气不产生;

4. 高模温配合全面降速应有效果,所付的代价是较长的注射时间和周期时间;5. 1 项之加大针点浇口直径方为正本清源之上策。

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ABS 空调面板上的料花”华山论剑 – 模塑文章点评” 2018 年 1 月 30 日

关键词(keywords):空调面板(air conditioner panel)、料花或雾花(haze)、焦痕(burn mark)、排气(vent)、摩擦生热(friction heating)、熔胶前沿(melt front)、喷泉流(fountain flow)

2018 年 1 月 12 日有模塑群友 A 在某注塑论坛上提到其ABS 空调面板上的”类似烧焦之痕”。

兹摘录网上探讨该问题的相关问答,并附上我的批注或点评(一般为粗斜体,C. Hsu 是我的代号):

模塑群友 A (2018-1-12 21:59:56):ABS 空调面板体喷涂毛坯出现类似烧焦问题,影响外观。 求大师指点迷津? 谢谢!

模塑群友 B:开油水太强了,换弱性开油水。

C. Hsu:开油水,又名稀释剂,是稀释油墨或涂料的一种溶剂。在油墨干的时候加入,影响着图案的效果,特别是光滑度和明暗度。模塑群友 C:我做了七年空调类的产品,这种罩壳一直用的高光PS 料,很好做的,如果有烧焦的情况就是排气不好。 小问题。

模塑群友 D:应该是素材问题,对应位置有污染,手印,或者气纹,喷漆的产品对注塑件要求较高。

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模塑群友 E:可以加多一层处理水后喷涂。

模塑群友 N:感觉是排气问题没有处理好,往排气方面考虑。C. Hsu:

1. 此一缺陷是料花或雾花(haze);

2. 未见黄黑色,此一缺陷并非焦痕;

3. 制品表面料花满布,说明型腔上游的塑流瓶颈(小浇口是最大的一个可能)太小,熔胶通过该瓶颈时摩擦生热太多,温度很快超过塑料的气化点而产生大量的瓦斯气,瓦斯气随塑流进入型腔,当其被熔胶前沿的喷泉流翻卷到制品表面形成了料花或雾花;

4. 从前图可见料花或雾花多集中在上边,这有两个可能:1) 最后一段射速太快、 2) 上边排气不足;

5. 解决方案:1) 加大浇口、2) 降低最后一段射速、3) 加足排气。

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PP 产品浇口周围发白有气泡”华山论剑 – 模塑文章点评” 2018 年 4 月 15 日

关键词(keywords):气泡(gas bubble)、增韧剂(flexibilizer)、剪切速率(shear rate)、剪切应力(shear stress)、摩擦生热(friction heating)、气化(gasify)、雾花(haze)、添加物(additives)、流路瓶颈(flow path bottleneck)、排气(vent)、瓦斯气(gas)

2018 年 3 月 30 日有模塑群友 A 在某注塑论坛上提到其”PP 产品浇口周围发白有气泡“的问题。

兹摘录网上相关讯息,并附上我的批注或点评(一般为粗斜体,C. Hsu是我的代号):

模塑群友 A (2018-3-30 1:02):产品发白有气泡。 PP 料加增韧剂,产品发白有气泡,一段射胶压力 155、速度 90,二段压力 140、速度80,料温(°C) 280,285,270,250,240,模具接的机水,求助各位。

C. Hsu:第一段射速对应于刚进胶前沿断面积小应该调小,却将其调到90(接近最高的 100),熔胶通过射嘴和直浇口时,其速度、剪切速率、剪切应力和摩擦生热显然过高,增润剂会因高温而气化,此为雾花(haze)的来源。产品进胶口发白

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C. Hsu:

1. 此一雾白分布零乱,如果模面和制品表面的白斑可以擦拭掉,此白斑应为雾花(haze);

2. 雾花是塑料过热时,其中之添加物(如增韧剂)气化或/和燃烧并沉积和附着在模面和制品表面而成。 塑料过热的原因包括料温或/和射速太高、流路瓶颈(喷嘴、浇口等)太小以及排气不足等;

3. 气泡之气应为前述添加物过热气化之瓦斯气,气泡与雾花皆因瓦斯气而生,前者仍在塑料之中,后者则在塑件之外而沾染于制品面和模腔面之上;4. 本案例造成塑料过热的可能原因包括射嘴和直浇口的口径太小、第一段射速

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太快以及料温偏高;

5. 针对病因,对症下药(扩大流路瓶颈、降低料温和第一段射速) (正本清源),药到病除。

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PP 食品箱上气痕为患不已(二)

2021 年 11 月 17 日

关键词(keywords):食品箱(food container)、气痕(gas mark)、气纹(gas streak)、流动平衡(flow balance)、短射(short shot)、困气(trapped air)、降解(degradation)、低分子聚合物(low molecular polymer)、气化(gasifying)、瓦斯气(gas)、雾花(haze)、流动性(fluidity)、压力降(pressure drop)

2021 年 10 月 27 日我在《问鼎模塑》上发表《PP 食品箱上气痕为患不已》一文,11 月 3 日有了回应:

南方@问鼎模塑托尼(2021 1103,14:15pm):(气)纹已解决了,特别感谢群主和徐老师。

问鼎模塑托尼@南方:怎么搞定的?

南方@问鼎模塑托尼(2021 1103,14:31pm):

将滑块稍微松配;遵照徐老师指导将啤机射嘴加大到 6mm。且回顾《PP 食品箱上气痕为患不已》一文中相关论述(我的批注或点评一般为粗斜体,C. Hsu 是我的代号):

问鼎模塑群友 1 2021 1012 15:16:30

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这是什么纹,哪位先生能指导下?

1,材料 PP;

2,产品(食品箱):784.4mm 长 x 409.7mm 宽 x 338.5mm 高x 1.9mm厚3,3 点针阀热流道进胶,流长=600mm;

4,模具流动是平衡的!

问鼎模塑群友 1:1300T,炮嘴温度 260°C,3 个热嘴温度230°C。C. Hsu:1. ---;2. 模流分析所用 PP 是金发 PP(牌号:API-0025CA),推荐之熔体温度范围和绝对最大熔体温度分别是(190°C~245°C)和260°C。注塑机射嘴温度采用最大熔体温度 260°C 或因此模之(流长/壁厚)比约316,超过PP上限160~280 甚多,不得不升高料温以降低黏度和提高流动性;3. ---

--- C. Hsu:PP 是台化注射级耐冲击共聚物 (牌号:K8025),推荐之熔体温度范围是 180°C~230°C。 现料筒温度设定 260°C,或因此模之(流长/壁厚)比约316,超过 PP 上限 160~280(当壁厚在 0.6mm 和 3.0mm 之间)甚多,不得不升高料温以降低黏度和提高流动性;--- C. Hsu:

--- 2. 从早先上传的照片可以看到除了 1 项提及的明显的成片水气痕之外,其实还有其他气痕(如下三图中黄圈圈示)如炊烟般无所不在,此气痕浑沌迷蒙,给

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人以陈旧苍桑的感觉 --- 问题是此气从何来?

问鼎模塑群友 1 上传的”台化 PP 树脂注射/押出成形加工条件”表中载明:对台化注射级 PP 而言,推荐之熔体温度范围是 180°C~230°C。该表上也有一注:”现射筒温度设定 260°C,比指导温度高 30°C,会导致哪些不良吗?”高温是导致料降解的主要原因之一,降解使得原来PP 之高分子聚合物变成了低分子聚合物,低分子聚合物的气化温度较低,在高料温下易转化成瓦斯气而生气痕。 上三图所示气痕遍布各处,如果擦拭即去,就是雾花(haze)。为什么明知(260°C 比指导温度高 30°C 会导致不良)故犯呢? 有两个可能:a. ---;b. 此模之(流长/壁厚)比约 316,超过 PP 上限 160~280(当壁厚在0.6mm和 3.0mm 之间)甚多,不得不升高料温以降低黏度和提高流动性;---还有一个使得塑料容易降解和气化的原因是塑流通过流路瓶颈时剪切过剧,高分子物断链成为低分子物。 该瓶颈(也是消耗压力降的重灾区)可能是射嘴、主流道入口以及浇口;

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---建议如下:

7) --- 8) 扩大塑流流路瓶颈

射嘴:国产机射嘴的标准口径多为Ф3mm,对于 1800g 的食品箱而言,此一口径太小,扩大到 2 倍以上(即>Ф6mm)不为过;主流道入口:一般主流道入口口径比射嘴口径大 0.5mm~0.8mm,当射嘴口径扩大时,主流道入口口径应当同步扩大;

9) ---上面我提到:”国产机射嘴的标准口径多为Ф3mm,对于1800g 的食品箱而言,此一口径太小,扩大到 2 倍以上(即>Ф6mm)不为过”,这是南方君谈到其解决方案是”遵照徐老师指导将啤机射嘴加大到 6mm“的缘起。事实上著名的美国顾问 Bob Hatch 先生于 2003 年8 月在注射成型杂志(Injection Molding Magazine,IMM)上写的一篇文章《Care for hot runner

systems(关心热流道系统)》中分享了他的经验和心得如下:We typically open up the diameter of a general purpose nozzle to .375 or .500inch, which eliminates the nozzle shear points and dead areas in the material’sflow path. It also eliminates pressure losses caused by going froma .250-inchnozzle orifice to a .500-inch flow tube diameter in the hot manifold.我们会将射嘴口径扩大到 9.5mm(0.375 吋)或 12.7mm(0.500 吋),以消除射嘴的剪切点(shear points)和塑流流路的死区(dead areas)。这还可以消除塑流从6.4mm(0.250 吋)口径的射嘴流到 12.7mm(0.500 吋)直径的热流道流路的压力降。Hatch 先生在文中点出:

If the nozzle isn’t matched to the flow tube size you will see setpoints for thenozzle that are some 50 deg F higher than the barrel front zone heats.如果射嘴和流路(flow tube)不合,你会看到射嘴的设定温度比料筒前区(barrel

front zone)的设定温度高出 28°C(50 °F)。

(C. Hsu:对本案例注射成型 PP 食品箱的朋友来说,这个温升不是满熟悉的吗?)

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Hatch 先生在文中也提到:

Many molding problems associated with heated sprue bushings or hot runner

systems, such as hard-to-fill parts, flashing of mold vents, material additivesplating out on the core of the mold, and others are connected to improper

sizing of the material flow path.许多热主流道衬套或热流道系统的成型问题,如短射、飞边、添加物的析出附着在模面上以及其他种种缺陷,都与塑流流路的尺寸不当有关。从 Made in USA 到 Made in China,我们反省过吗?

《论语•里仁》子曰:「见贤思齐焉,见不贤而内自省也」。

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PP 收纳盒上雾花四布2021 年 11 月 24 日

关键词(keywords):PP收纳盒(PP storage box)、雾花或料花(haze)、气泡(gasbubble)、气痕(gas mark)、银纹(silver streak)、水花(splay)、短射或欠注(short

shots)、降解(degrade)、析出(plate-out)、气化(gasify)、飞边(flash)、瓦斯气(gas)、制程参数(process parameters)、锁模力(clamp force)、排气(vent)、流动不平衡(flow imbalance)、(流长/壁厚)比[(flow length/thickness) ratio]、熔胶前沿(melt

front)、全周长排气(perimeter venting)

2021 年 10 月 21 日模塑群友 1 探讨一 PP 收纳盒上雾花四布的问题,群友的多项建议虽然颇有建设性,雾花问题并未真正解决,于是苦主决定随模塑群友9 到他群另寻解方 --- 兹摘录该群在评论区的部份留言,并附上我的批注或点评(一般为粗斜体,C. Hsu 是我的代号)与大家分享:

模塑群友 1(2021 1021 11:40):气泡和白影怎么调好? 大神!

模塑群友 2@模塑群友 1:烘料啊! 预料速度调慢。

模塑群友 3:料潮,来点背压。

C. Hsu:来自浇口上游的水气痕(银纹或水花)与塑流同向而呈喷溅状。此一白雾状痕非水气痕。

模塑群友 1:PP 料也要烘吗?

模塑群友 4@模塑群友 1:感觉你的温度太高了,和熔胶速度过快,抽胶位拉太长。

C. Hsu:正觉。

模塑群友 1:你的都对。

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C. Hsu:从上面二控制面板影像可以约略看出:1) 从前到后的料温设定值(°C)

分别为 215(射嘴)、220、225、225、220;2) 第一、二和三段的压力分别为25、65 和 65;3) 第一、二和三段的速度都是 75;4) 位置则先15(一和二段之间)

和后 125(二和三段之间);5) 射出时间似为 0.66 秒。初步诊断意见:1) 料温可降,然有短射疑虑;3) 三段速度皆75 不合理;4) 位置先小后大是错误;5) 射出时间太短。

模塑群友 2:PP 料干这么高。

C. Hsu:不算离谱。

模塑群友 4@模塑群友 1:

C. Hsu:a. 第一、二和三段的压力从 25、65 和 65 都改成110;b. 位置从先15(一和二段之间)和后 125(二和三段之间)改成先 15 和后35。模塑群友 1:好的。

模塑群友 4@模塑群友 1 应该可以了。

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C. Hsu:从前到后的料温设定值(°C)从 215(射嘴)、220、225、225、220改成215(射嘴)、210、200、200、190;意图降低料温以减少塑料降解、析出(plate-out)

和气化。

模塑群友 1:

C. Hsu:上面控制面板影像模糊,如入五里雾中。 估计是照模塑群友4的建议做了修正。

模塑群友 4@模塑群友 1

温度降下来,温度稳定了,应该可以了!

模塑群友 5@模塑群友 1:搞定没?

模塑群友 1:还没有,温度还没有降下来(11:58)。

在等一下降下来了---料抽的太少料头断里面拿不出来。模塑群友 4@模塑群友 1:嗯,改一下熔胶,和温度,温度稳定了,应该可以解决气泡,白雾问题了!

那就抽到 7 试试。

模塑群友 1:好的。

模塑群友 1(12:15):就是这个三角形的白色还有。

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模塑群友 4@模塑群友 1:刚下来温度,继续打产品,打完炮筒里面的材料。用锦花擦一下模具,原来你温度太高,那些沾在模具的了。一降下温度,哪有这么快好? 炮筒里面的材还是原来高温度的时候熔的。C. Hsu:如果沾在模面上的白色雾斑擦拭可去,就是雾花(haze),是塑料在高温下的析出物。

模塑群友 1:好的。

模塑群友 4@模塑群友 1:至少继续打 10 啤,把原来高温熔胶材料打完,再到现在这温度熔的胶,然后看看效果。

模塑群友 1:好。

模塑群友 4@模塑群友 1(12:55):这么久了,效果怎么样?

模塑群友 1:白雾还是有的。

他那个跟近郊(进胶)那里也有关系的,那个近郊(进胶)堵掉他就好一点好了。模塑群友 4:嗯。

模塑群友 1:中间点浇口堵掉三角形那个地方雾就好了。我现在也没有堵掉,先打着,堵掉的话飞边很大,别的地方不太容易打满。(此处原为语音,文字根据语音意思转录,略有删改)

模塑群友 4@模塑群友 1:你在现场,最了解情况。

模塑群友 1:气泡的话好了! 是的。

C. Hsu:料温和射速降低后,瓦斯气减少,气泡消失。模塑群友 4@模塑群友 1:那说明排不出完气。

模塑群友 1:是的,就是排气排不出去。

模塑群友 4@模塑群友 1:我给个工艺参数你试试。

模塑群友 1:好的。

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模塑群友 4(13:10):

射胶:

第一段压力 60,速度 12,位置 128

第二段压力 65,速度 25,位置 60

第三段压力 50,速度 20,位置 30

第四段压力 40,速度 12

因为你模具排气不良,射胶速度慢点

C. Hsu:有道理。

模塑群友 1(13:19):好的。

模塑群友 1@模塑群友 4 (13:42):还是不行气没出去。模塑群友 5@模塑群友 1:锁模压力小一点,调到不飞边。模塑群友 4@模塑群友 1:温度现在多少? 215 对吗? 再降10 看看。模塑群友 1:

现在已经有一点飞边了!

C. Hsu:料温降低后出现飞边是减锁模力的后果。

模塑群友 5@模塑群友 1:只能加排气? PP 料什么型号的?

C. Hsu:加排气是必要之举。

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模塑群友 1:浙石化的。

模塑群友 5:模具漏水吗?

C. Hsu:水气痕呈喷溅直线状,本案例之气痕并非水气痕,可以排除漏水之疑虑。

模塑群友 1:不漏啊!

浙石化 4826 刚刚问过来,第一次做这个料,我也不知道什么料。C. Hsu:浙石化 4826 是聚丙烯(PP)。

模塑群友 4@模塑群友 1:可以了啊!

模塑群友 1:那样子拍看不清楚。

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C. Hsu:较之四角落各一的浇口周围雾团,中央浇口周围雾团要大得多,说明了流动不平衡。

模塑群友 6@模塑群友 4:那是什么呀? 这是不是料花?

模塑群友 4:看不清。

模塑群友 6:我就看清那个角落一点,其余是蒙蒙的一片白。角落那里我确定是料花。

C. Hsu:雾茫茫混沌一片者,料花(雾花,haze)是也。模塑群友 1:堵浇口一般用什么堵好一点? 我想把中间这个进浇堵掉作一下试试看。 (此处原为语音,文字根据语音意思转录,略有删改)

模塑群友 6:就直接用水口先堵两模看看了。 如果可以就敲点铜堵流道,不过我敢肯定的说没用的。

模塑群友 1:堵掉就好了,就是有点打不满。 (此处原为语音,文字根据语音意思转录,略有删改)

C. Hsu:薄雾缥缈依然,中央团雾消失乃中央浇口堵掉故。模塑群友 6@模塑群友 1:有道理。 我刚才理解反了模塑群友 4@模塑群友 1:打不满? 温度稍微调点,射胶速度快一点,再调调。模塑群友 1:下面飞边很大上面才打得满,不然很容易打不满。(此处原为语音,文字根据语音意思转录,略有删改)

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C. Hsu:流动不平衡,几个浇口的(流长/壁厚)比大小不一故。模塑群友 7:加温度。

C. Hsu:流动不平衡未改善前,增加温度,欠注或可免,飞边则更形严重。模塑群友 4:你这个模具这么复杂,速度放快点压力放小点试一下,慢慢调整,能打得满说明还是可以的。 锁模锁紧了没有? (此处原为语音,文字根据语音意思转录,略有删改)

模塑群友 1(15:52):锁紧了! 我在调整(此处原为语音,文字根据语音意思转录,略有删改)

模塑群友 8(2021 1021 17:53):垫张薄纸片。

C. Hsu:撑开分型面,加大分型面缝隙,使得排气顺畅。模塑群友 1(2021 1024 15:29):这个留痕怎么调好? 大神!

白色亮一点的流痕怎么调?

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模塑群友 9@模塑群友 1:是不是没水。

模塑群友 1:是的,还没接水。 在试模。

模塑群友 9:打了多少了才出现这种情况?

模塑群友 1:刚打就出现的。

模塑群友 9:时间多久啊?

模塑群友 1:你指的是那个时间?

模塑群友 9:冷却时间 --- 这样子我也说不明白 --- 要不加我吧! 我拉你去其他群问问。

C. Hsu:应该问:”注射第一模前,高温的料在注射机内停留了多少时间?”这与塑料是否降解、析出和气化有关。

模塑群友 1(2021 1024 16:13):好的。

C. Hsu:

2017 年 11 月 8 日我在《问鼎模塑》的”扁鹊与华陀会诊– 模塑问题诊断”专栏写了一篇文章《雾花(haze)其来有自》,文中引用了美国的Bob Hatch先生的一篇文章《How to plate ABS problem-free(如何电镀ABS 件而不惹麻烦)》中关于雾花解方的章节如下:

An old friend who runs a molding shop was having trouble withABSparts that had to be plated. The parts were mostly plumbing(水管装置)

products such as shower heads. They were not platting well becauseof

haze on the surface of some parts, a defect that was emphasizedbytheplating operation.

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一位老友经营一家成型厂,正遇到一电镀 ABS 件的困扰。制品多为水管装置产品,如莲蓬头(shower heads)等。 电镀不良是因为有些制品表面出现雾花(haze),该缺陷在电镀后会被放大。

I thought it was likely the haze was produced because the ABSwasrunning too hot and burning out the additive package. The additivepackage would then plate-out on the tool, causing haze on the moldedpart. We did find plate-out on the mold when we looked. The moldwascleaned and repolished and the haze went away.我想雾花是因为 ABS 加工时过热使得添加物燃烧析出(plate-out)附着在模面上,使得成型品表面沾染为雾状。 我们的确见证了析出之事。将模面清洁和擦亮后再注射成型,雾花就烟消云散了。

Two or three hours later the haze returned. We surmised that thebarrel heats were too high. Although the sprue and runners appearedto be properly sized, the nozzle orifice was far too small for the sprueOdiameter. So we opened up the nozzle orifice.两、三个小时后,雾花再现。 我们推断料筒太热。虽然主流道(sprue)

和流道的尺寸看起来还好,然而,喷嘴孔径(0.125inch 或3.2mm)相对于主流道入口口径(0.312inch 或 7.9mm)却是太小了。 所以,我们将喷嘴孔径扩大(到0.290inch 或 7.4mm)。

We also noticed that the venting in the mold was not very good, sowe took the mold to the toolroom and had the toolmakers put perimeter

venting, or continuous venting, around every cavity. Most of the partswere round in design. On the ones that were not, we added one vent per

parting line inch.我们也注意到模具的排气不太好,所以将模具送到模具车间,请模具师傅在型腔周围加工全周长排气(perimeter venting)。 大部分制品都是圆形设计,加全周长排气没有问题。 几个非圆形制品也可在其型腔分型线(partingline)

上每隔一英寸(inch 或 25.4mm)加工一排气。

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Fig. If you do a good job of venting and keep the barrel heats lowenough, chances are you’ll never have plate-out and won’t have toworryabout plating the parts after molding.图 如果你做好排气和保持料筒在低热状态下,析出现象不再,而成型后的产品电镀也就没有甚么好忧虑的了。

We completed venting and opened up the nozzle orifice. By

opening the nozzle orifice we were able to lower the barrel heat. Thetemperatures had been approximately 480°F to 490°F; our changeslowered them to 420°F. Now we were able to mold beautiful parts

without experiencing plate-out on the mold. I left the next day, andacouple days later the shop owner called and said he had not polishedthemold since I left.我们完成排气和扩大喷嘴口径。 扩大喷嘴口径后料筒温度可以降低。原来料筒温度约在 480°F~490°F(249°C~254°C);经改模后,料筒温度降到420°F(216°C)。 现在我们能够成型漂亮的制品而不会带给模具析出物了。我于次日离去,两天后,模具厂老板打电话给我:「自你离去后,注射成型前擦清模具就没有必要了!」

上文说明雾花是料温太高、塑料降解、气化和析出物所致。料温太高的原因包括料温设定太高、流路瓶颈(喷嘴、浇口等)太小以及射速太高等。作者解决雾花问题的手段是;降低料温、扩大喷嘴口径以及充分排气(C. Hsu:正本清源 + 气畅其流)。 详读细思 Bob Hatch 先生一文,物理因缘隐然其中,觉悟者不为迷雾所惑,对策既出,云消雾散。

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亮印章

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亮印绪论关键词(keywords):熔接线(weld line)、气穴(gas trap)、亮印(bright mark)、哑色或模糊印(blurry mark)、焦痕(burn mark)、气痕(gas mark)、瓦斯气(gas)

熔胶合流形成熔接线或气穴时,如果排气顺畅,如下图所示:会合之熔胶前沿之间的气体可以及时排到型腔之外,不至于阻隔相会前沿的熔合。前沿会合处色泽与其他地方色泽较为一致,制品质感较佳。

当排气不顺或困气没有出路时,气体在熔胶前沿会合挤压下升压升温并流窜围困在产品表面和模面之间,如下图所示。

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与升压升温的困气接触的制品表面,随着温度的升高,其色泽经历高光、模糊、焦黑之过程,最后制品表面缺陷则根据其色相,而以亮印、哑色或模糊印、焦痕等名之。

下图显示一尼龙六(PA6)护套因困气产生的亮印。熔胶自两个浇口进胶后,如红色箭头所示,沿制品粗厚外缘路径快速包抄中央薄壁型腔的空气,形成气穴,,困气在高压下升温,与其接触的塑料在高温下呈现亮印。

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亮印是气痕。 气痕的消除,一来要正本清源,二来要气畅其流。正本清源就是防微杜渐和消弭乱源,也就是不给气体有发生的机会。这里特别要提到:瓦斯气往往是在高速的熔胶通过狭小流路(如喷嘴、阀门或/和浇口)

的时候因为激烈的摩擦生热升温到其气化点而产生,所以太小的流路和过高的射速应该避免。

至于气畅其流的意思就是:要想方设法的疏导型腔中的气体能够顺畅的排出模外,不要给予型腔内的困气以压缩、升温、氧化、降解和燃烧与其接触的塑料的机会。

正本清源和气畅其流之后,既无气体,何来气痕(包括亮印)?

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熔接线两侧发亮与浇口和排气有关?2012 年 10 月 30 日

关键词(keywords):熔接线(weld line)、浇口(gate)、排气(vent)、剪切应力(shear

stress)、瓦斯气(gas)、亮印(bright mark)、剪切速率(shear rate)、摩擦生热(frictionheating)、流动平衡(flow balance)、CAE、困气(trapped air)、熔胶前沿(melt fronts)、射料量(shot weight)、射胶量(cylinder capacity)、降解(degrade)

2011 年到 2013 年我在安徽省合肥市一家电大厂担任外聘专家。2012年10月23日该厂请我到其在该市肥东县一供应商之注塑厂共同探讨其量产的冰箱翻转梁盖板上熔接线(如下图所示)问题的对策。 盖板材料是ABS,生产一段时间后,熔接线变得明显,熔接线的两侧产生发亮的带区,如下图所示。如下图所示:5 个 1mm 厚 x 5mm 宽的侧浇口等距加在2.5mm厚的盖板侧壁下缘。 此一浇口的关键尺寸 h(浇口与制品衔接处断面的最小尺寸)偏小,应该大于(n x t = 0.75 x 2.5mm =)1.875mm(ABS 的材料常数n 是0.75,加浇口处制品的厚度是 2.5mm),可取 2mm,宽度可取厚度的两倍,即4mm。这么做可以减少熔胶通过小浇口时因高剪切应力和塑料气化产生的瓦斯气。排除不及的瓦斯气和空气是熔接线熔合不良和产生气痕(如亮印)的原因。

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浇口不仅要加大,还要给其尺寸以公差管制,此案例之公差可采±0.01mm,以免塑流先而择大弃小浇口而行,后则集中充填小浇口下游之型腔,都会增加瓦斯气生成的可能。

通过 5 个浇口进胶的塑流要平衡,才能平均分摊来自射嘴的塑流流量,否则,塑流在某一时点集中通过某一两个浇口,流速、剪切速率、剪切应力、摩擦生热和熔胶升温仍会偏高,产生过多的瓦斯气仍然可能惹事生非。流动平衡的工作可藉 CAE 模拟之助完成, 既科学,又省事。

本案例之模具未加排气,实非明智之举。 盖气痕之消除,一靠正本清源(前述加大浇口即一例),二靠气畅其流。 未加排气之模具如何气畅其流? 困气不去,气痕焉能不生? 所以,要在形成熔接线的熔胶前沿(melt fronts)会合收口处加排气。 对 ABS 而言,前段排气口深度可达 0.05mm,宽度和长度可分别采5mm 和 1mm,后段排气槽深度则可采用 1mm。 排气槽和排气孔要通往模外,以减少排气的阻力。 气畅其流,就不会留在型腔,遗患无穷。

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