在注塑生产当中,我们经常会遇到模具困气问题。合模注射热熔状的塑料时,热熔状的塑料在型腔内流动挤压压缩型腔内的空气,如不能有效排出,就会造成困气,气体排出不顺畅导致产品缺胶、发黑、烧焦,影响产品注塑成形,会对塑料制品的质量和整个注塑工艺都会产生不良的影响,比如出现夹纹,流痕,加长注塑周期,降低生产效率。此外气体不能及时排出,会加大注塑压力,导致型腔锁模不够,容易形成飞边等等。
图1:模具困气导致的产品缺陷
可见模具困气给产品的质量带来巨大的损害,那么如何解决困气问题,提高产品良率,使得模具内不能排出的气体顺利排出成为制模关键。
通常:在注塑的时候,注塑机压缩死角困气过程当中,胶料和空气的摩擦压缩会因做功产生热量并会出现温度上升的情况。一般产生热量的多少与气体的压缩量有关,如果里面气体越多,放出的热量也越多;局部温度的升高与压缩做功的过程有关,注塑生产中表明,困起中的气体压缩得越快,局部的温升越高,如果采用慢速度进行压缩,压缩得越慢,热量会在过程中出现损失,温升越低。因此,困气越少、压缩压力越大、压缩速度越慢,越有利于死角困气的解决。
图2:注塑机内部结构图示
此外,在型腔较深的地方和塑胶料最后充满的地方,我们可以通过拆镶件,开排气槽的方式来排出困气。就是说在镶件与镶件之间或者分型面上做一条浅槽,叫排气槽。例如:在分型面上做一条0.010mm深的槽(根据塑胶材料不同,排气槽深度不同),在这条槽远离成型处1mm后,将槽加深到0.2mm,通到模具外,使气体能充分排出来。
图3:模具排气槽
以上这些方式是大部分遇到困气问题时,产品生产商采用通过注塑机的调整以及后期加工的方式来减少困气,但它只能有限减少困气,缓解产品缺陷问题,无法真正做到根除,因此困气问题依然存在。
优化模具结构解决困气
俗话说“治标不治本”,单纯调机方式并不能有很好的效果,从困气源头—模具本身,根治问题才是“治本”。
我们可以着手模具方面改善解决困气问题,例如改变浇口位置或数量,改变熔体流向;在困气位设透气顶针排气或镶透气钢;在困气位模芯采用镶块拼合排气等。
a:模具透气钢
图4:毅速esu模具透气钢透气性演示
透气钢是一种由细小颗粒圆球粉末不锈钢经高温烧结而成,内部各个方向均匀布满微小排气孔,也叫多孔材料,或多孔金属。
正是因为这种小孔,气体可以任意排出。在模具困气区域,镶上透气钢便能使困在模具死角的气体顺利排出,完美解决困气问题。
毅速esu的模具透气钢是将公司自主研发的3d打印模具专用金属粉末em191,通过3d打印技术打印而成。
透气钢孔径:
0.03-0.05mm正常交期
0.01-0.03mm交期稍长
孔径为不规则蜂窝状
图5:毅速esu透气钢孔径
3d打印透气钢的研制,使模具透气钢不仅能够解决困气问题,还可以减小模具的合模力,简化模具结构设计,减轻模具重量,节约材料能源。
图6:毅速esu模具透气钢定制
针对不同客户的产品外形需求,以及困气区域特性,毅速esu可以进行3d打印定制:
1、根据零件外形,单边留0.8mm余量透气钢。
2、根据零件困气区域,做区域透气钢打印和实体钢材打印。
b:模具用透气顶针
图7:毅速esu模具用透气顶针图纸
图8:模具用透气顶针3d模型图
当模具中的气体存在影响到产品品质,这就要求在顶针中设置有排气结构,而透气顶针就是另一种完成模具生产过程中的排气技术。根据产品长度和直径,毅速esu可进行3d打印定制服务。
当然在解决模具困气问题上,还有很多办法,而我们选择的不仅是治标,更要“治本”通过对模具困气区域的“嫁接”,用更好的材料,产品去优化模具结构,克服难题,使模具质量达到最佳,生产成本达到最低,才能赢得客户长久的信任!

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