TPV制品出现气泡的原因及解决办法
TPV 成型后出现气泡的原因主要有以下几方面: 原材料问题 水分含量高:TPV 颗粒在储存或运输过程中受潮,含有过多水分。当材料在成型过程中受热时,水分会变成水蒸气,从而在制品内部形成气泡。 挥发物含量高:TPV 材料中可能含有一些低分子量的挥发物,如未反应完全的单体、添加剂等。在高温成型过程中,这些挥发物会挥发出来形成气泡。 加工工艺问题 干燥不充分:在成型前对 TPV 材料的干燥处理不当,没有达到去除水分和挥发物的要求。例如干燥温度过低、干燥时间过短等,导致材料中的水分和挥发物未能充分去除。 注射速度过快:注射成型时,如果注射速度过快,会使 TPV 熔体在模具型腔中流动时产生较大的剪切力,卷入空气形成气泡。这些气泡会被包裹在熔体中,最终留在成型制品内。 保压不足:保压阶段的压力不够或保压时间过短,会导致 TPV 熔体在冷却收缩过程中得不到充分的压实,从而在制品内部形成真空泡。 冷却不均匀:模具的冷却系统设计不合理或冷却介质流动不均匀,会使制品在冷却过程中产生不均匀的收缩。收缩较大的部位会形成负压,从而吸引周围的空气或挥发物形成气泡。 模具排气不良:模具的排气系统不完善,无法及时排出型腔中的空气和挥发物。当 TPV 熔体填充型腔时,空气和挥发物被压缩在型腔内,最终形成气泡留在制品中。 设备问题 螺杆磨损:注塑机的螺杆磨损严重,会导致 TPV 熔体在塑化过程中混合不均匀,产生局部过热现象,促使材料分解产生气体,进而形成气泡。 料筒温度过高:料筒温度设置过高,会使 TPV 材料在料筒内停留时间过长而发生降解,产生气体形成气泡。此外,过高的温度还会降低材料的粘度,使卷入空气的可能性增加。 模具问题 模具表面粗糙度高:模具型腔表面粗糙度较高,会使 TPV 熔体在流动过程中受到较大的阻力,容易产生滞留现象,导致气体无法顺利排出,从而形成气泡。 浇口设计不合理:浇口的位置、数量和形状对 TPV 熔体的流动和排气有重要影响。如果浇口设计不合理,如浇口过小、位置不当等,会使熔体在填充型腔时产生较大的阻力,卷入空气并形成气泡。
为避免 TPV 成型后出现气泡,可从原材料处理、加工工艺优化、设备维护以及模具设计等方面采取相应措施,具体如下: 原材料处理 严格储存条件:TPV 颗粒应储存在干燥、通风良好的环境中,避免受潮。建议使用密封包装,并在包装袋内放置干燥剂,以吸收可能进入的水分。 干燥处理:在成型前,对 TPV 材料进行充分干燥是至关重要的。根据材料的特性和含水量,选择合适的干燥温度和时间。一般来说,干燥温度可设置在 60℃-100℃之间,干燥时间为 2-4 小时。可使用烘箱、干燥机等设备进行干燥,确保材料中的水分含量低于 0.1%。 加工工艺优化 合理设置注射速度:根据制品的结构和尺寸,合理调整注射速度。在保证制品充模完整的前提下,尽量降低注射速度,避免因速度过快而卷入空气。一般起始注射速度可设置在 20%-50% 的最大注射速度范围内,然后根据实际情况逐步调整。 适当延长保压时间和增加保压压力:适当延长保压时间和增加保压压力,以确保 TPV 熔体在冷却过程中能够得到充分压实,减少真空泡的形成。保压压力一般可设置为注射压力的 50%-80%,保压时间根据制品的厚度和尺寸而定,通常为 5-15 秒。 优化冷却系统:确保模具的冷却系统能够使制品均匀冷却。检查冷却水路的布局是否合理,冷却介质的流量是否均匀。如有必要,可对冷却系统进行调整或改进,如增加冷却管道、调整冷却介质的流速等,以避免因冷却不均匀而产生气泡。 改善模具排气:设计良好的模具排气系统,在模具的分型面、型腔深处等容易积聚气体的部位设置排气槽或排气孔,以确保型腔中的空气和挥发物能够及时排出。排气槽的深度一般为 0.02-0.05mm,宽度为 3-5mm。 设备维护 定期检查螺杆和料筒:定期检查注塑机的螺杆和料筒的磨损情况,及时更换磨损严重的部件。保持螺杆和料筒的清洁,避免物料残留和积碳,以确保 TPV 熔体的塑化效果和均匀性。 合理设置料筒温度:根据 TPV 材料的特性和成型工艺要求,合理设置料筒各段的温度。一般来说,料筒后部温度可设置在 160℃-180℃,中部温度为 180℃-200℃,前部温度为 190℃-210℃。避免料筒温度过高导致材料降解产生气体。 模具设计 降低模具表面粗糙度:提高模具型腔表面的光洁度,降低表面粗糙度,可减少 TPV 熔体在流动过程中的阻力,避免气体滞留在型腔内。可对模具型腔进行抛光处理,使其表面粗糙度达到 Ra0.8-Ra1.6μm。 优化浇口设计:合理设计浇口的位置、数量和形状,使 TPV 熔体能够平稳、均匀地填充型腔,减少空气的卷入。浇口应尽量设置在制品壁厚较厚的部位,且避免直冲型腔壁。浇口的形状可采用扇形、梯形等,以改善熔体的流动性能。