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注塑成型缺陷形成原因與對策-氣泡篇(上)
導讀：注塑成型的不良缺陷類型相當多，我們首先針對氣泡缺陷問題進行探討與提出解決對策。
【塑料機械網 技術學堂】富強鑫專研注塑機近50年，基于本業的持續創新研究與開發，蓄積了豐富的成型實戰經驗與能量。然而在注塑機的作業過程中，容易受到「人、機、料、法、環」(也就是操作人員、注塑機/模具、塑料原料、成型條件及生產環境)影響，進而產生各種成型缺陷。下表為常見的12種缺陷類型。
注塑成型的不良缺陷類型相當多，我們首先針對氣泡缺陷問題進行探討與提出解決對策。
氣泡的形成原因
在注塑成型塑料零件時，因熔體內混入空氣、水氣或瓦斯氣而產生各類如銀紋、氣泡等成型不良缺陷，這些氣泡引起外觀與物理性能缺陷往往難以解決。在排除氣泡缺陷時，許多操作人員會錯誤地猜測氣泡是什么，然后立即著手調整成型條件的工藝手法來排除氣泡缺陷。強烈建議工藝手魔法并非是氣泡排除的最佳起手式，而是從定義氣泡開始。
定義氣泡種類
一般來說，發生在透明制品上的氣泡可以直接觀察到，而發生在不透明制品上的氣泡有時從外表無法看到，只有將其剖開或采用其他手段才能發現。排除氣泡缺陷前應先定義氣泡內容物質的種類：
(1) 滯留氣體：包括空氣、水氣、塑料添加劑揮發物或分解的氣體。
(2) 真空泡：塑料遇冷收縮的氣泡。
小提醒：要先確定氣泡是哪種類型，找出根本原因與形成氣泡的源頭，再執行消除問題的下一步行動。
圖：汽車車燈凸透鏡-后收縮產生的氣泡
確認氣泡類型的方法
通過緩慢的加熱含有氣泡的零件，如熱槍、紅外線烤箱或類似的東西，讓熱量有足夠的時間穿透零件肉厚層開始擴散，直到零件氣泡區域軟化，此時，氣泡應該會改變形式。如果是滯留氣體所形成的氣泡，氣體會受熱并膨脹零件表面甚至破裂。如果氣泡中沒有空氣，而是真空泡，則壓力在零件軟化后作用，推動表面的塌陷。
小提醒：勿超過2小時執行軟化測試，尤其是吸水性材料，會將空氣中的水氣吸收使其填滿真空泡的孔隙，產生錯誤的判斷。
假設測試的結果證明是滯留氣體產生氣泡，此滯留氣體可能為：
(1)水氣：吸水性塑料干燥不足或因空氣潮濕導致料粒表面附著水氣未清除。
(2)熱分解的氣體：往往是熔體溫度與滯留時間的效益，或塑料添加劑的分解揮發，通常在干燥與塑化過程發生。
(3)空氣：成型過程中未排除的原有空間氣體。
確認滯留氣體的種類，接下來探討形成原因：
(1)氣體干燥的水氣問題：熱風/除濕干燥設備選用錯誤導致塑料干燥未完全。
(2)除濕/塑化過程熱分解氣體問題：熱裂解是所有熱塑性材料的特性，是溫度(含剪切效應)與時間的函數，螺桿設計、料管/干燥溫度、轉速設定或過長的周期與干燥時間皆有可能導致熱裂解的副產物氣體的逃逸困難。
(3)熔體流動的問題：例如縫合線匯流，零件幾何特征的匯流、熔體噴射異常流動；模具非排氣頂銷，排氣系統效率不良等導致滯留氣體無法順利排出模穴外，形成困氣。
(4)文丘里效應：熔體流動過程中，肋條、頂針、射嘴尖端與澆道襯套等位置配合不良、射嘴未對準以及熱流道中的分流板可能產生將空氣吸入熔體流中的文丘里效應。
小提醒：確定氣體來自哪里比了解氣體的成分更重要，利用一個簡單的測試可以找出答案。
敬請期待下篇...
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