光学级PMMA加工时如何避免出现气泡
在加工光学级 PMMA 时，避免出现气泡是保证产品光学性能的关键。以下是一些有效的方法： 注塑加工 原料干燥 PMMA 原料吸水性较强，水分会在加工过程中变成水蒸气，形成气泡。因此，加工前必须对原料进行充分干燥。通常将 PMMA 原料置于 80 - 90℃的热风循环干燥箱中干燥 3 - 4 小时，使含水量降至 0.1% 以下，理想情况是 0.04% 左右。干燥后的原料应立即使用或放在干燥环境中保存，防止再次吸湿。 注塑参数控制 注射速度：注射速度过快会导致熔体中裹挟空气，形成气泡。在保证产品成型质量的前提下，应适当降低注射速度，采用多级注射方式，如慢 - 快 - 慢的注射模式。对于厚壁产品，更要放慢注射速度，让熔体有足够时间填充模具型腔，同时使空气有机会排出。 注射压力：过高的注射压力会使空气更容易溶解在熔体中，当压力降低时，空气就会析出形成气泡。应根据产品的尺寸、形状和模具结构，合理调整注射压力，避免压力过高。 保压阶段：在保压阶段，要注意保压压力和时间的设置。保压压力过大或时间过长，会使熔体在模具内过度压缩，导致内部压力变化，增加气泡产生的可能性。适当降低保压压力和缩短保压时间，同时保证产品的尺寸精度和质量。 模具设计与排气 排气系统设计：良好的模具排气系统是减少气泡的重要措施。在模具中设置排气槽或使用透气钢等材料，排气槽深度一般为 0.03 - 0.05mm，宽度为 3 - 5mm。这样可以让模具型腔内的空气在熔体填充过程中顺利排出，防止空气被包裹在熔体中形成气泡。 浇口位置和数量：合理设计浇口位置和数量也有助于减少气泡。浇口应设置在使熔体能够均匀、平稳地填充模具型腔的位置，避免熔体出现喷射或紊流现象，减少空气卷入。对于大型或复杂形状的产品，可以考虑设置多个浇口，使熔体从不同方向填充型腔，减少空气被困的几率。 挤出加工 原料预处理 同样要对 PMMA 原料进行彻底干燥，方法与注塑加工类似。因为挤出过程中，水分也会导致熔体出现气泡，影响产品质量。 挤出设备调整 温度控制：挤出机各段温度的合理设置至关重要。从加料段到口模，温度应逐渐升高，一般在 180 - 250℃之间。温度过高会使熔体粘度降低过快，容易裹挟空气；温度过低则熔体流动性差，不利于空气排出。要根据 PMMA 原料的特性和挤出产品的要求，调整各段温度。 螺杆转速：适当降低螺杆转速可以减少空气卷入熔体的可能性。螺杆转速过快会使熔体在料筒内产生剧烈的搅动，导致空气混入。通常将螺杆转速控制在 20 - 60 转 / 分钟之间，同时要保证熔体能够均匀地挤出。 真空排气装置：在挤出机的适当位置（如螺杆的中部或后部）安装真空排气装置，通过抽真空的方式将熔体中的空气和挥发物排出。真空度一般保持在 0.05 - 0.08MPa 之间，这样可以有效去除熔体中的气泡。 热成型加工 片材准备 在热成型之前，用于成型的 PMMA 片材要确保没有气泡。如果是自制片材，在挤出或压延过程中就要注意避免气泡产生，方法与上述挤出加工类似。如果是采购的片材，要检查片材质量，对有气泡的片材进行筛选或处理。 加热与成型过程 加热方式和温度：采用合适的加热方式，如红外线加热或热空气循环加热，将 PMMA 片材加热至 120 - 180℃。加热温度过高或不均匀会导致片材内部的气体膨胀或局部熔体粘度变化，产生气泡。要确保加热均匀，使片材整体达到合适的软化状态。 成型压力和速度：在将加热后的片材放入模具进行成型时，要控制成型压力和速度。压力过大或速度过快会使片材中的空气无法及时排出，形成气泡。应采用适当的压力（一般在 0.1 - 0.5MPa 之间）和较慢的成型速度，同时在成型过程中可以适当震动模具，帮助空气排出。