注塑件气泡的形成及排除方法

注塑时产品内含气泡是个常见但要解决的问题。本文将气泡形成的三个原因讲述，并提供解决方法。除非是要达到设计的效果，透明产品是不容许藏有气泡的。气泡亦减弱了产品的机械强度，或客户指定的产品重量，都是要避免的。注塑件内含气泡，可归纳为三个原因：空气、水气及真空。空气料筒内在料筒内，塑胶颗粒之间是含空气的。当塑胶塑化时从料斗进入料筒，空气便一同带了进去。适当的背压将螺杆前面的熔融压紧，气泡被压破，便没有经过喷咀注射到模腔里。

较简单的注塑机设计是没有背压表的。背压是多少只能从流量控制阀的关闭度量出来，但背压与阀的转角没有线性关系，只能从螺杆后退速度观察出来。含背压表的注塑机，读出的压力并非熔融的压力，只是注射油缸的压力。两者之间有个约10倍的关系。有些注塑机将这个关系画成图表，附在注射挡板上，可用来将读出的背压表压力转换为熔融压力。模腔内无论是厚壁或薄壁产品，模腔内或多或少的空间都有空气，没有排到模具外时便与注射进来的熔融混在一起，形成气泡。注射速度注射速度太高，如使用氮气加速注射，模腔内的空气可能来不及排出，困在模内，形成气泡。如薄壁注塑要求极高的射速才能填满模腔的话，便只能在排气槽、低锁模力及抽真空来著手。

排气槽模具在分模面上都刻上排气槽，从模腔伸展到膜具的周边。排气槽有宽度，深度及条数这些参数。

排气槽的深度只容许空气排出，不容许粘性较高的熔融洩漏（否则形成毛边）。排气槽深度不超过0.03mm，宽度一般不小于6mm。排气槽每相隔25-50mm开一条。留意排气槽的深度是受锁模力影响的。

操作员要设置最低但足够（不产生毛边）的锁模力，而不是尽用锁模力，这样不只排气槽会被压扁少一些，对模具及注塑机锁模机构（含机铰，铰肖，铰肖套，拉杆及模板）的寿命会延长，锁模的时间也会缩短。透气钢如产品外表不需要光泽，可採用透气钢来做模具，利用钢材内的微孔排气。抽真空在一些稳闭的地方或冷流道上，开个抽真空的点，接到真空泵上，在注射时抽出模腔内的空气。

抽真空与排气槽及透气钢是互斥的，两者不能同时使用，否则真空便抽不成了。水气塑胶颗粒从空气中吸收了水份，要撤底排除才不致于在高温（>1000C）加热后释放出来，跑到产品里去。

据各种塑胶的要求，乾燥温度及时间都不一样。请参考下表。乾燥料斗从大气中吸取空气，将其加热至乾燥温度，从下向上流经料斗内的塑胶，再从顶部排回大气中。上表的乾燥条件是在200C的大气温度及65%的相对湿度下，用高效率之涡轮风车产生气流，而乾燥后塑胶的水分含量会低于0.02%。如华南地区的暮春时节，相对湿度超过90%，乾燥效果便较次，可以採取以下方法来解决。乾燥时间延长乾燥时间是容易理解的方法，热的气流便有更多时间将附在塑胶颗料上的水份带走，塑胶便更乾燥。料斗容量加大便能延长乾燥时间。H=3.6s*t/c(1)H=料斗容量，kgs=每次注射（每啤）的重量，含水口，gc=週期时间，秒t=乾燥时间，小时

料斗容量料斗的规格以容量标示，有以下多种。供应商为了简化计算，有以下的一个选择指引。要留意的是料斗要配用吸料机，不断将用掉的塑胶补充，维持有恒定的塑胶量于料斗内，才能洽当地乾燥塑胶。不然的话，当料斗内的塑胶耗尽才添加，靠近出口的塑胶没乾燥多久便跑到料筒内，湿气便未能排除了。料斗容量计算例子32腔的20克PET瓶坯的注塑，週期24秒，需要多大的乾燥料斗呢？查找表1，PET料需在1600C下乾燥4~5小时。从公式(1)，H=3.6*32*20*5/24=480kg查找表2的料斗容量后，选择了500kg容量的乾燥料斗。表2的计算假设最多只用注塑机注射量的8成注塑，表2的推荐代表t/c=0.8H/(3.6*s)，算出来是由0.119至0.033不等，就是：乾燥时间，小时=（0.033~0.119）*週期时间，秒。以瓶坯例子算，乾燥时间最多也只有0.119*24=2.9小时,是不足够表1所需的4~5小时的。从另一角度去看，32*20g/0.8=800g，按表2是选用100kg的乾燥料斗，与上例算出的480kg料斗相差许多。这指出了表2的选择在个别情况下是过小的，可能是气泡生成的原因之一。以公式(1)来选择便更有把握了。除湿乾燥机以加大料斗容量来增加乾燥效果还是难以保证塑胶的乾燥度的，原因是大气湿度增加多少，乾燥时间要增长多少才能补偿呢？况且，大气的湿度每天都有在改变，乾燥太长时间亦浪费能源。除湿乾燥机能够使乾燥度有保证，而且与大气湿度无关。除湿乾燥机与乾燥料斗是一同使用的。从乾燥料斗排出的含湿气的气流进入除湿乾燥机。经过滤及冷却后，气流的水份在旋转的蜂巢里的分子筛被吸收，再送回乾燥料斗的吸气入口。这样一来，气流便是个封闭系统，不受大气的湿度影响。蜂巢里的分子筛由一个独立及与大气接触的气流排去水份，使其再生。蜂巢式的除湿乾燥机产生的乾风燥度（亦称绝对湿度）达露点-400C，相当于相对湿度0.60%或水份含量0.013%或128ppm。除湿乾燥机的乾燥能力是以每小时能乾燥某种塑胶多少kg来算的，是选型的标准。两级乾燥蜂巢式的除湿乾燥机不算便宜。有业者採用两级乾燥料斗，来争取比单台乾燥料斗更好的乾燥效果。乾燥温度塑胶供应商都有推荐乾燥温度的。如乾燥时间恒定，提高乾燥温度的确能提高乾燥效果，但太高的乾燥温度会使其中的成份浑发，影响其颜色、透明度及机械性能。真空注塑厚壁产品时都会遇到表面凹痕。凹痕是塑胶从熔融状态冷却到固体时收缩所做成的。如保压参数及流道设计得宜，是可以避免的。当厚壁产品的表面已冷却固化但内里还是流体的话，只能在内里收缩，便做了“气泡”。“气泡”里没有空气，亦没有水气，只有真空。其排除方法与凹痕相同。冷流道的直径如与最大壁厚相若的话，保压便能经过还未凝固的流道对产品填补塑胶，排除“气泡”。如何辨别三种气泡的成因不同，排除的方法也不同，那我们如何分辨出是哪种气泡呢？

如塑胶是透明或半透明的话，可用以下方法分辨气泡的成因。

个数空气及水气的气泡的个数较多，但真空的气泡只存在最厚处的里面，个数少或只有一个。位置

空气及水气的气泡的位置是随机的，在数件产品内，气泡有不同的位置。真空的气泡的位