排氣系統在模具中的地位是相當重要的,雖然排氣系統的設計並不複雜,但它對模具的正常射出却起到至關重要的作用;在射出成形過程中,模腔內的空氣必須能夠順利排出,如果排氣孔不足,模腔內的空氣會被壓縮,壓力和溫度會迅速升高,可能導致塑料填充不完全甚至燃燒(圖2) (圖3)。

目錄 
1. 困氣的形成
2. 模腔內空氣的產生
3. 模腔內空氣的影響
4. 排氣不良的影響
5. 排氣的主要作用
6. 參考資料

 

1. 困氣的形成
當開始射出時,熔膠從進澆點進入模腔裡面(圖1),當融膠流到(A點)時,從(A點)到(C點)的這段空氣再也無法排出去,於是就變成了困氣。熔膠繼續流進時,空氣在壓力的作用下會被壓縮;當空氣被不斷地壓縮,溫度不斷的升高,反壓力會不斷地增大,使得升起來的溫度足夠燒焦塑膠(圖2) (圖3);而且無論增加多大的壓力,都不能把這些困死的空氣壓縮為零;對於高精度要求的產品,這是不允許的,這種就是”困氣”才有的現象,對射出成型來說是有害無益。
因此在設計射出模具時必需考慮排氣,這點對大型成品、高速射出等尤為重要。

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2. 模腔內空氣的產生
射出成形過程中,會形成氣體的因素有以下幾種:

  • 澆注系統和模腔內原有的自然空氣; 
  • 塑料含有的水分在射出溫度下蒸發而形成的水蒸氣; 
  • 塑料熔體在受熱或凝固時分解產生的低分子揮發氣體;
  • 塑料熔體中某些添加劑的揮發和化學反應所產生的氣體; 

 

3. 模腔內空氣的影響
在聚合物熔體向射出模具模腔內充填的過程中,模腔內的氣體壓力增加,在高速成形過程中,這些高壓的氣室的反壓作用,阻止熔膠的正常快速充填,在此過程中,如果氣體不能及時排除,將會引起熔體的射出壓力過大,充填困難(圖4)。
因此,如果能夠將空腔內的空氣高效地排出到外部(圖5),則能夠減小填充時的阻力。可以將填充壓力抑制在較低的值,並且減小成型品中的殘餘應力。 此外,還可以防止芯銷等因填充壓力而斷裂。因此,在射出成形過程中,及時將這些氣體有序地排出模外是十分必要的(圖6) (圖7)。

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4. 排氣不良的影響

  • 燒焦:當模腔空間被塑料注入時,模腔上的空間會自動被塑料材料填充,模腔中的空氣會轉移到另一個地方,如果空氣不能順利排除,持續充填會導致模腔末端空氣壓縮並且溫度持續升高,造成產品與高溫空氣接觸的部分會產生局部碳化和燒焦(圖2) 。
  • 填充不足:在射出過程中,氣體如果不能及時排出,充填末端則會出現填充困難,形成缺膠 (圖3)。
  • 毛邊:排氣不充分時,通常會提高射出壓力,這樣鎖模方向的力就會增大,容易造成毛邊。
  • 銀紋、熔接痕:氣體排出不順暢,使得熔融塑膠進入型腔各個部位的速度不同,容易形成流動痕和熔合痕。
  • 氣泡:由於排氣不良導致部分氣體可能會滲入聚合物熔體之中,使得最終的成品產生氣泡,透明材料特別明顯。
  • 氣體堆積會浸蝕模具表面(圖8-箭頭處為排氣槽;模具排氣能力不夠)

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5. 排氣的主要作用

  • 在模具注膠時,排出模腔內的空氣;
  • 排除膠料在加熱過程產生的各種氣體;

 

6. 參考資料 
參考資料以及資料引用內容如下。

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以下資料是有關於排氣相關資料有興趣的人可下載了解看看。

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下載網址連結https://drive.google.com/file/d/1Um6sTjZl0N4t_kCpAO2p4T8Iniv9Qh13/view?usp=sharing
解壓縮密碼:airvent0120220123

 


 

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