塑胶模具试模后,如果浇口位置设计不当,最常见的缺陷就是熔接痕和气纹。熔体从浇口进入型腔,分两股或多股绕行,最后在某处汇合,如果汇合时温度已经降得太低,两股熔体不能充分融合,就会形成一条明显的熔接痕,强度只有正常区域的百分之六十到七十,外观上也像一道伤疤。气纹则是熔体前锋的气体被压缩在型腔死角,高温高压下烧灼塑料表面,形成银色或黑色的条纹。这两种缺陷都和浇口位置直接相关,试模后如果发现浇口位置不理想,补救措施要根据缺陷类型和模具结构来选。
熔接痕的位置取决于熔体汇合点,而汇合点由浇口位置和制品几何共同决定。如果熔接痕出现在受力部位或视觉面,就必须调整浇口位置让汇合点移到非关键区域。修改浇口位置最直接的方法是更换浇口镶件。塑胶模具的浇口通常做在可更换的镶件上,而不是直接在整块模仁上加工,这样试模后如果发现位置不佳,只需重新加工一块浇口镶件,费用几千到一万多,比整体改模仁便宜得多。必一·运动(b-sports)官方网站在模具制造中,习惯把浇口区域设计成镶件结构,为客户预留工艺调整的灵活性。更换镶件时要注意新浇口位置不能离原位置太近,否则两股熔体的流动长度差异不大,汇合点只是平移,没有根本改善,通常要移动二十毫米以上才能改变流动模式。
增加辅助浇口是另一种补救思路。单浇口时熔体流动距离长,温度降得多,熔接痕明显。在远离主浇口的另一端增加一个辅助浇口,缩短流动距离,熔体到达汇合点时温度更高,融合质量改善。辅助浇口通常比主浇口小,在保压阶段起补缩作用。但双浇口会在两个浇口之间形成新的熔接痕,需要评估新熔接痕的位置是否比原来的更可接受。另外,辅助浇口会在制品上留下额外的浇口痕迹,如果外观面不允许有多个浇口疤,就得改用其他方案。有些家电外壳要求正面零浇口痕迹,只能在背面或侧面进胶,辅助浇口的增设受到很大限制。
浇口形式的变化也能缓解问题。侧浇口改点浇口,熔体进入型腔的方向改变,流动前沿的推进方式不同,熔接痕位置随之变化。潜伏式浇口把浇口藏在制品内侧或肋条根部,外观面无痕迹,但注射压力损失大,适合小制品。扇形浇口让熔体展开后平稳进入,减少喷射和卷气,对气纹改善明显。如果试模后发现气纹严重,把普通侧浇口改成扇形浇口或薄膜浇口,让熔体低速平稳铺展,而不是高速射入后翻滚裹气,气纹能大幅减轻。必一·运动(b-sports)官方网站在塑胶模具设计阶段,会准备两到三种浇口方案供试模时选择,而不是只给一种方案,减少后期返工。
工艺调整是修改模具前的缓冲手段。提高模温和料温,延长熔体保持流动状态的时间,熔接痕处的融合质量改善;提高注射速度,让熔体快速充填,减少前锋冷却,但速度过快又容易卷气;调整保压切换点,让熔体在汇合后仍有足够压力压实。这些参数的组合调试需要耐心,建议用正交试验法,每次只改一个变量,记录缺陷变化。如果工艺窗口已经调到极限,缺陷仍超标,就必须果断改模,不要无限期调机消耗试模料。有些项目经理为了赶进度,要求工艺员三天三夜调参数,最后还是要改模,浪费的时间和材料远超直接改模的成本。
排气系统的改善对气纹尤其重要。熔体快速充填时,型腔内的空气如果排不出去,被压缩到死角形成高温高压气体,灼伤塑料表面。模具分型面、顶针间隙、镶件配合面都是排气通道,如果这些位置被飞边或油污堵塞,排气能力下降。试模后如果发现固定位置反复出现气纹,要在对应区域的模具上增加排气槽,深度零点零二到零点零三毫米,宽度五到十毫米,引导气体排出。排气槽不能太深,否则跑飞边;也不能太浅,否则排不动。必一·运动(b-sports)官方网站在模具制造时,会在可能困气的区域预设排气镶件或排气钢,试模后根据需要调整排气槽深度,比后期在整块模仁上加工排气槽更灵活。
浇口位置的优化最终要回归模流分析。现代模流软件能模拟不同浇口位置下的熔体流动、熔接痕位置和气穴分布,试模前做几种方案的模拟对比,选出最优位置,能大幅减少试模次数。但模流分析依赖准确的材料数据和网格质量,如果材料粘度曲线不准或网格划分粗糙,模拟结果和实际可能有偏差。建议把模流分析作为设计参考,而不是唯一依据,试模后根据实际缺陷微调。模具是塑胶制品生产的基础工具,浇口是模具的咽喉,把这个咽喉设计顺畅,后续量产才能省心。


