注塑加工中产品气泡形成的原因以及解决办法

       在注塑加工过程中，产品气泡是一种常见的质量缺陷，表现为制品内部或表面出现大小不一的空洞。这些气泡不仅影响产品的外观美观，还可能削弱其力学性能，导致产品在使用过程中出现断裂、变形等问题。深入了解气泡形成的原因并采取针对性的解决办法，对提高注塑产品质量至关重要。

一、产品气泡形成的主要原因

（一）材料因素

1. 材料潮湿
   许多塑料原料（如聚碳酸酯 PC、尼龙 PA、聚对苯二甲酸乙二醇酯 PET 等）具有较强的吸湿性，若储存环境潮湿或未进行充分干燥，原料中会含有大量水分。在注塑过程中，水分受热蒸发形成水蒸气，当熔融塑料填充模具型腔时，水蒸气无法及时排出，便会被包裹在塑料内部形成气泡。
2. 材料含有挥发物
   部分塑料原料中可能混入低沸点的杂质（如未完全聚合的单体、添加剂残留等），在高温注塑时，这些杂质会挥发产生气体，进而形成气泡。此外，回收料与新料混合比例不当，回收料中含有的油污、灰尘等杂质也可能导致气泡产生。
3. 材料流动性不佳
   当塑料熔体流动性较差时，其填充模具型腔的速度较慢，在流动过程中容易因冷却过快而形成 “冻胶层”，阻碍内部气体排出，从而产生气泡。

（二）工艺参数设置不当

1. 注塑温度不合理
   若料筒温度过低，塑料熔体塑化不充分，内部易残留未熔融的颗粒，这些颗粒周围会形成空隙；若温度过高，塑料会发生降解，产生分解气体，进而形成气泡。此外，模具温度过低时，熔体在型腔表面迅速冷却凝固，内部气体无法逸出，也会导致气泡产生。
2. 注塑压力与速度失衡
   注塑压力不足或保压时间过短，会导致塑料熔体无法充分填充模具型腔，内部容易形成真空气泡；而注塑速度过快，熔体在型腔中形成湍流，会卷入大量空气，这些空气来不及排出便会形成气泡。
3. 冷却时间控制不当
   冷却时间过短，塑料熔体尚未完全凝固就被脱模，制品在后续冷却过程中会因收缩不均产生内部气泡；冷却时间过长，则可能导致模具型腔表面温度过低，影响熔体流动和排气。

（三）模具设计与制造问题

1. 排气系统不良
   模具排气孔数量不足、位置不合理或孔径过小，会导致型腔中的空气、水蒸气等无法及时排出，在熔体填充过程中被压缩并包裹在制品内部，形成气泡。尤其是在模具的死角、深腔、薄壁等区域，若排气不畅，气泡问题更为突出。
2. 浇口与流道设计不合理
   浇口尺寸过小或位置不当，会导致熔体在流动过程中产生过大的剪切力，引发熔体分解产生气体；流道截面形状不规则或存在拐角过多、尺寸突变等情况，会阻碍熔体流动，造成气体滞留，形成气泡。
3. 模具型腔表面缺陷
   模具型腔表面存在划痕、凹陷或锈蚀等缺陷，会导致熔体在填充时形成涡流，卷入空气，进而产生气泡。

二、解决产品气泡的有效办法

（一）优化材料处理

1. 严格干燥原料
   根据不同塑料材料的特性，制定合理的干燥工艺。例如，PC 材料通常需要在 120-130℃下干燥 4-6 小时，PA 材料需在 80-100℃下干燥 8-12 小时。可采用热风干燥机、除湿干燥机等设备，确保原料含水率控制在规定范围内（一般要求低于 0.02%）。
2. 筛选优质材料
   选择纯度高、挥发物含量低的原料，减少回收料的使用比例（通常建议不超过 30%）。使用前对原料进行筛选，去除杂质和结块颗粒，避免杂质引发气泡。
3. 改善材料流动性
   对于流动性较差的材料，可适当添加增塑剂或润滑剂（如硬脂酸锌），或通过提高料筒温度来改善熔体流动性，减少气泡产生的可能性。

（二）调整工艺参数

1. 合理控制温度
   根据材料特性设定合适的料筒温度，确保塑料充分塑化且不发生降解。同时，适当提高模具温度（如对于 PC 制品，模具温度可控制在 80-120℃），减少熔体冷却速度差异，利于气体排出。
2. 优化注塑压力与速度
   适当提高注塑压力和延长保压时间，确保熔体充分填充型腔，减少真空气泡；降低注塑速度，使熔体以层流状态填充型腔，避免卷入空气。可通过分段调节注塑速度（如前段慢、中段快、后段慢），平衡填充与排气。
3. 精准控制冷却时间
   根据制品壁厚和材料特性，设定合理的冷却时间，确保制品在脱模前充分凝固。对于厚壁制品，可适当延长冷却时间，避免后期收缩产生气泡。

（三）改进模具设计与维护

1. 优化排气系统
   在模具型腔的最后填充位置、深腔底部、浇口附近等易积气区域增设排气孔，排气孔直径一般控制在 0.02-0.05mm（结晶性塑料取较小值，非结晶性塑料取较大值）。同时，定期清理排气孔内的杂质，防止堵塞。
2. 改进浇口与流道设计
   增大浇口尺寸，选择合适的浇口类型（如扇形浇口、膜状浇口），使熔体平稳进入型腔；流道采用圆形或梯形截面，减少拐角和突变，确保熔体流动顺畅，减少气体滞留。
3. 加强模具维护
   定期对模具型腔进行抛光，去除表面缺陷，保证型腔表面光滑；检查模具合模间隙，避免因间隙过大导致熔体泄漏或卷入空气。

三、预防气泡的辅助措施

• 加强生产过程中的质量检测，采用目视检查、X 光探伤等方式及时发现气泡缺陷，追溯原因并调整工艺；
• 对操作人员进行专业培训，使其熟悉不同材料的特性和工艺参数的调整方法，提高操作规范性；
• 采用先进的注塑设备（如配备实时监控系统的注塑机），实时监测料筒温度、注塑压力等参数，确保生产过程稳定。