排气系统设计

排气不良对产品的影响

一．烧焦

当溶融材料填充速度比模穴内的排气速度快的话，模穴内的空气被压缩立刻达到高温（这种现象称为断热压缩），成形品与高温空气相接的部分产生烧焦，而成黑色。

二．影响填充

由于在模穴内闭气阻力阻止了溶融材料的流动，减缓流速，成填充不良现象。

另外封闭于模穴内的气体量最后残留于模穴内，如果不会烧焦也会造成填充不良的现象。这种情形在吸湿性大的材料的预备干燥不完全时最容易发生。

三．溢料

模穴内的空气与气体量，抑制了溶融材料的流动，使分割面扩充，造成与扩大投影面积相同效果，使分模面上浮，而产生溢料。

四．其它问题

如制品外观的损伤，小形精密形品也会发生尺寸的不良。除此之外，排气不完全造成的成形不良，气泡、银线、喷嘴纹、外表污点等。无论如何，模穴内空气或气体被闭锁于内的话，不仅阻碍溶融材料的流动，使速度下降，而且要采用较大的射出压力。

在注射模试模生产中常会出现填充不足。压缩空气灼伤、制品内部很高的内应力、表面流线和熔合线等现象。对于这些现象除了应首先调整注塑工艺外，还要考虑模具浇口是否合理。

当注塑工艺和浇口这两个问题都排除以后，那么模具的排气就是主要的问题了，解决这一问题的主要手段是开设排气槽。

排气槽的作用与设计

排气槽的作用主要有两点：

一、在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；

二、排除物料在加热过程中产生的各种气体。

越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。

那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。

排气方式

模腔排气的方法很多，但每一种方法均须保证：排气槽在排气的同时，其尺寸设计应能防止物料溢进槽内；其次还要防止堵塞。因此从模腔内表面向模腔体外缘方向测量，长 6～12mm 以上的排气槽部分，槽高度要放大约 0.25～0.4mm。另外,排气槽数量太多是有害的。

如果作用在模腔分型面未开排气槽部分的锁模压力很大，容易引起模腔材料外流或裂开，这是很危险的。除了在分型面上对模腔排气外，还可以通过在浇注系统的料流末端位置设排气槽，以及沿顶出杆四周留出间隙的方式达到排气的目的。

因为排气槽开的深度、宽度以及位置的选择；如果不适当，产生的飞边毛刺，将影响制品的美观和精度。

因此上述间隙的大小以防止顶出杆四周出现飞边为限。

这里应特别注意的是：齿轮这样的制件在排气时，可能连最微小的飞边也是不希望有的。

这一类制件最好采用以下方式排气：

①彻底清除流道内气体；

②用粒度为 200＃的碳化硅磨料对分型面配合表面进行喷丸处理。

另外，在浇注系统料流末端开设排气槽主要是指分流道末端位置的排气槽，其宽度应等于分流道的宽度，高度视材料而异。

设计方法

根据多年注射模设计和产品试模的经验；本文简单介绍几种排气槽的设计。对于复杂几何形状的产品模具，排气槽的开设，最好在几次试模后再去断定。而模具结构设计中的整体结构形式，其最大缺点就是排气不良。对整体模腔模芯有以下几种排气：

分型面、顶针、斜顶、排气塞，排气钢、滑块、脱气棒、排气槽。

从某种意义上讲，注射模也是一种置换装置，即塑料熔体进入模腔，同时置换出模腔内的空气。实际上模具内的空气并不局限于型腔内，特别是三板式注射模，不能忽视存在于流道中的空气。此外,塑料熔体会产生微量分解气体。这些气体必须及时排出。

如模具的排气性能差则容易产生气泡、银纹、云雾、充型不满、表面焦痕、断续注射等不良。因此,模具上要设有布局合理的排气结构才能避免排气不好所带来的制品不良。

常见的几种气方式如下：

1.排气槽排气功能。对于成形大、中型塑件的模具，需排除的气体量多，通常都应开设排气槽，通常开设在分型面上凹模一边。排气槽的位置以处于熔体流动未端为好，排气槽尺寸以气体能顺利地排出而不溢料为原则。排气槽宽度一般为 3-5mm 左右，深度小于 0.05mm，长度一般 0.7-1.0mm，排气槽以各塑料溢胶参数为准，不大于溢胶间隙。

2.分型面排气功能。对于小型模具，可利用分型面间隙排气，但分型面须位于熔体流动未端。

3. 拼镶件缝隙排气。对于组合式的凹模或型腔，可利用其拼合的缝隙排气。

4. 推杆间隙排气。利用推杆与模板或型芯的配合间隙排气，或有意增加推杆与模板的间隙。

5. 粉未烧结合金块排气。粉未烧结合金是用球状颗粒合金烧结而成的材料，强度较差，但质地疏松，允许气体通过。在需排气的部位放置一块这样的合金即可达到排气的要求，但其底部通气孔直径不宜太大，以防止型腔压力将其挤压变形。

6. 排气井排气。在塑料熔体汇合处的外侧，设置一个空穴,使气体排入其中，也可获得良好的排气效果。

7. 强制性排气。在封闭气体的部位，设置排气杆，此法排气效果好但会在塑件上留下杆件痕迹，故排气杆应设在塑件的隐蔽处。

热固性塑料成型时的排气槽设计：热固性材料的排气比热塑性材料更为重要。

首先在浇口前面的分流道都应排气。排气槽宽度应等于分流道宽度，高度为 0.12mm。模腔的四周都应排气，各排气槽应相隔25mm，宽度为 6.5mm，高度为 0.075~0.16mm，视物料流动而定。较软的材料应取较低的值。

顶出杆应尽量放大，而且在大多数场合，顶出杆圆柱面上应磨出 3～4 个深0.05mm 的平面，磨痕方向应沿顶出杆长度方向。磨削应用粒度较细的砂轮进行。顶出杆端面应当磨出0.12mm 的倒角，这样若有飞边形成时，就会粘附在制件上。

结论：适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。

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