在PP(聚丙烯)塑料颗粒的注塑过程中,出现空洞(气泡、气穴)和短射(填充不足)是两个常见但影响产品质量的问题。要有效解决这些问题,需从材料、模具设计、工艺参数、设备状态等多个方面综合分析并优化。以下是详细的解决方案:
一、空洞(气泡/气穴)问题的原因与解决方法
原因:
材料中含水分或挥发性物质:PP虽然吸湿性较低,但如果颗粒受潮或含有其他易挥发物,在高温下会产生气体。
熔体中裹入空气:注塑时注射速度过快或浇口设计不合理,导致空气无法及时排出而被包裹在熔体中。
冷却速度不均或过快:产品厚薄不均,冷却时内部气体无法逸出,形成空洞。
保压不足:导致产品中心部分收缩,内部形成空腔。
背压不足或螺杆转速不当:可能导致熔体中混入空气。
解决方法:
控制原料干燥:
虽然PP吸湿性低,但建议在使用前进行适当干燥,特别是在潮湿环境下。
干燥温度一般为 60~80°C,时间2~4小时(根据实际情况调整),确保原料不含游离水或挥发性杂质。
优化注塑参数以减少空气裹入:
降低注射速度,尤其是在浇口及薄壁部分,避免高速注射裹入过多空气。
采用适当的注射压力和多段注射程序,使熔体平稳填充模具。
加大或优化排气槽(Venting)设计:确保模具关键部位(如厚壁、流动末端)有足够的排气通道,通常深度为0.01~0.03mm,避免困气。
若有条件,可使用真空辅佐注塑或气体反压控制的方法进一步排除熔体中的空气。
改善产品结构与模具设计:
避免厚薄差异过大的设计,减少冷却不均造成的收缩空洞。
合理设置浇口位置和数量,使熔体流动平衡、排气顺畅。
对于容易产生空洞的区域,可考虑增加冷料井(Cold Slug Well),避免前端冷料进入模腔。
调整保压和冷却:
适当提高保压压力与保压时间,以补偿熔体冷却收缩,减少内部空腔的形成。
检查冷却系统布局是否均匀,避免局部过冷或过热。
二、短射(填充不足)问题的原因与解决方法
原因:
注射量不足:注塑机螺杆的射出量不足以充满模具型腔。
注射压力或速度过低:熔体未能充分填充模腔,尤其在薄壁或远端区域。
模具浇注系统设计不良:浇口太小、流道太长/太窄、排气不良等都会阻止熔体流动。
熔体温度过低:PP熔融状态不佳,流动性差,导致充模困难。
原料流动性差:比如使用了高熔指不稳定或填料过多的PP复合材料。
解决方法:
提高注射压力与速度:
适当增加注射压力(一般控制在80~120 MPa范围,视具体情况调整),以确保熔体能充分进入模具各个角落。
提高注射速度,尤其是对于薄壁件或复杂结构的模具,但也要避免过快造成困气或飞边。
使用多段射胶(速度/压力切换)策略,合理设定“快速填充→慢速保压”的流程。
提高熔体温度:
提高料筒温度,PP的加工温度范围大致为 180~240°C,建议根据牌号微调,通常设置在 200~230°C 之间,以提高其流动性。
注意不要过高,以免引起材料分解。
优化模具温度:
提高模具温度(一般控制在 30~60°C,视产品要求而定),有助于熔体在模腔内较好地流动和铺展,尤其对于复杂薄壁件。
可使用模温机准确控制模具各区域温度。
优化浇注系统设计:
加大主流道、分流道和浇口尺寸,减少流动阻力。
选择合适的浇口类型与位置,确保熔体能均匀、迅速地填充整个模腔,优先从厚壁处进胶。
减少流道长度,避免过长或过细的流动路径。
改善材料流动性:
使用高流动性PP(如PP Homo with 高MI,熔体流动指数 10~30 g/10min),特别是在复杂形状或薄壁产品中。
避免添加过量填料或玻纤,这类物质会显著降低流动性。
