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注塑成型问题诊治气痕篇(气痕、银纹、水花、雾花、亮印、焦痕、白斑、气泡、鼓包)徐昌煜著

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推荐序徐昌煜先生和我同为西北大学校友并在美国 AEC 公司同事多年，是模塑领域 CAE 技术启萌发展与应用的领航者之一。 1990 年代出任C-MOLD亚太区总裁，对于 CAE 在模塑领域应用的提升有卓越之贡献。C-MOLD改组后，他先任职于震雄集团先进成型技术有限公司当总经理，后又协助先进成型技术学会的创立，是创会理事之一。 在近 50 年的时光中，徐先生以CAE 分析、咨询服务和人才培育接触过近四千件的模具案例，累积了丰富的经验。他更擅长的专长是以科学和物理观点来解决模具和注塑成型的问题，药到病除，享有「模具华陀」的美誉。 这 30 年来参加徐先生培训课的学员已经超过四万名，其中经理和厂长级超过千人，可说是桃李满天下，无形中带动两岸三地华人模塑技术的提升，功绩卓著。 以徐先生这样的奇葩和稀有的丰硕经验，如果没有传承后辈实属遗憾。 因此他遂有将几种常见成型问题解决的实例方案，配合图文并茂的说明，著书立说，订名为“注塑问题诊治”，并分册出版，以饷宴同业大众。本书涵盖成型问题包括有飞边、波纹和迟滞纹、虎皮纹、气痕、银纹和水花、缩痕和缩孔、雾花、雾斑和浇口晕以及变形等，内容丰富，浅显易懂，可说是模塑行业的福音和指南。 本人很荣幸也很高兴能为好友简序，冀望本书能广受流传欢迎并更能济助同业。

陈夏宗

中原大学智能制造研发中心主任中原大学产学营运处营运长2020 年10 月3 日于桃园市

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推荐序与徐昌煜总经理相识己近 30 年，塑料中心 1983 年成立之初即蒙徐总协助开班授课，由于徐总授课精彩务实，口碑不径而走，2000 后又在中国大陆及香港担任多家大型企业的模塑顾问及讲学工作。受其传道、授业及解惑的企业及学生遍及二岸三地，如今桃李满天下，赢得模塑业”华陀”美誉。华陀，中国四大名医之一，名流千古，可惜唯一著作「青囊书」被当时牢狱中的狱卒烧毁，未能传世，实为大憾!

塑料加工技术是一门复杂的科学，能融会贯通并以科学方法将各种产品失效问题一一厘清进而对症下药，让问题迎刃而解者几希，徐总就是其中翘楚。很高兴徐总愿意花时间将他近半世纪积累的学识与经验著作成书，让塑料业不会有＂华陀之憾＂。

本书内容以注塑成型各类常见的问题为单元，用科学的方法佐以大量的绘图及相片进行案例说明，将学理与实务的相互印证完全融会贯通，一读就懂。无论初学者或职场老手，都能受益无穷。徐总倾毕生职涯转识成智的智慧传承，势将嘉惠全球塑料产业的华人。

最后，感谢徐总让我为他这本塑料业的「青囊书」写序，个人倍感荣幸。萧耀贵

财团法人塑胶工业技术发展中心 总经理

2020 年 11 月于台中市

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自序自从 1972 年到台湾苗栗的华夏海湾塑胶公司任职以来，与塑料和模具结缘半个世纪了。 1979 年到美国深造和就业，有机会开发电脑辅助工程(Computer

Aided Engineering 或 CAE)并应用到塑料模具业，到 2000 年为止，为美国和亚太的业者提供工程顾问服务二十年。 2000 年开始进入世界制造业的大本营-中国-提供模塑业顾问培训服务迄今，又已二十三年了。这么多年来，历经注塑成型的疑难杂症数以千计，赢得\"华陀\"与\"扁鹊\"之谬誉。 如今，年过古稀，愿效野人献曝，留下愚得与同业分享，以报社会栽培之恩。

这套书将注塑成型经常遇到的问题(变形、熔接线、流痕、气痕、应力痕、雾斑、浇口晕与喷流痕、缩痕与缩孔、飞边与短射等)以案例解析或文章摘录点评的方式分门别类的编入各专册，集册则成《注塑成型问题诊治》一书。书中文章来源包括：

一、2017 年 4 月到 2018 年 4 月以及 2021 年 7 月到 2022 年3 月我在《问鼎模塑》专栏写的四百余篇文章；

二、2000 年迄今在各地提供顾问咨询服务时探讨解决方案的论文；三、2000 年迄今参加各地研讨会时，对具有教育意义的报告和文章的点评；四、2000 年迄今对各期刊(如《模具工业》、《模具制造》等)中具有教育意义的文章的点评；

五、2000 年迄今对专业网站(如微注塑论坛等)上有教育意义的论文的点评。模塑试模和量产遭遇的问题，十之八九出于设计(产品设计、模具设计和工艺设计)阶段，如何做好设计以防患未然是本书着墨较深之处。谈论问题诊治时，除了点出 know-how(知道如何做)之外，还要兼顾know-why (知道为什么)。 期望在帮助解决当前问题之余，也为解决将来类似问题预留伏笔。

塑料的处理不当与浪费为害甚烈，忝为塑料从业人员，在正确设计、防患未然和节能减塑上多下功夫、精益求精而能绩效卓著者，实乃功德无量! 愿与大家共勉。

主内弟兄徐昌煜2023 年1 月5 日于台北市

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目录气痕章

1. 气痕绪论 0122. 气痕问题的科学观 0163. 手机盖上的模糊印 0254. 液晶电视机高光底座上气痕的消除 0275. 插座上盖的出气熔接线

参看《熔接线篇》熔接线章

6. 尼龙应急拉锁气痕处处，如何是好? 0327. 机壳上气痕，如何是好? 0358. 消除气痕的几种方法 - Moldflow 在修模中的应用 - 0389. 浇口附近气纹的工艺解决实例 -基于 Moldflow 分析结果对注塑制品表面缺陷的研究与应用04110.“气痕”非气痕 04411. 塑料流动性与此气痕有关?

参看《流痕篇》流痕章

12.色板浇口处的熔接线和气痕

参看《熔接线篇》熔接线章

13.凸出的高光无痕标志 04714.凹陷的高光无痕标志 04915.“料花调掉了又有流痕” 05216.进胶处高光无痕，何以致之? 05517.熔接线、气痕、浮纤交相为患，如何是好?

参看《流痕篇》浮纤章

18.解决“死角”困气的调机技巧 05819.汽车大灯装饰框上气钩处处，如何是好? 06120.圆锥制品尖端粗钝，如何是好? 063

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21.PC 盖板浇口下游的气纹 06622.PE 制品浇口处有类似气纹之缺陷 07023.ABS 件上的气痕(一) 07324.ABS 件上的气痕(二) 07725.气穴是如何在几何平衡的浇注系统中产生的? 08226.如何排除困气? 08427.汽车用充电枪上的模糊印 08828.门饰板拉手底座上的熔接线和缩痕

参看《熔接线篇》熔接线章

29.公交车座椅上的气痕 09130.车手握把上带气痕的熔接线

参看《熔接线篇》熔接线章

31.尼龙盖缘沿分型线出现带状印痕，如何是好?

参看《应力痕篇》应力痕章

32.PMMA 透明镜片表面流痕

参看《波纹和虎皮纹篇》波纹章

33.注塑制品缺陷的科学辨识和诊治

参看《雾斑和喷流痕篇》雾斑章

34.PP 食品箱上气痕为患不已 094参看《气痕篇》雾花章《PP 食品箱上气痕为患不已(二)》35.门禁用 ABS 挂件上的模糊印 10736.ABS 塑件上的气痕 11237.评《基于 Moldflow 的车灯装饰框拐角气痕成因分析与对策》12238.烧烤炉 ABS 铭牌上的熔接线和气痕

参看《熔接线篇》熔接线章

39.评《注塑产品进胶点旁气纹改善》

参看《雾斑和喷流痕篇》喷流痕章

40.PP 化妆品盖上气痕的消除 130银纹和水花章

41.银纹和水花绪论 138

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42.注射成型充填阶段剪切速率对水花生成的影响 14143.足浴盆用牛角型装饰件上的银纹和缩痕

参看《缩痕和缩孔篇》缩痕章

44.外壳上的银纹、熔接线和亮印 14545.冰箱灯罩上恼人的银纹和裂痕

参看《变形篇》开裂章

46.同为突出物，为何优化工艺条件反向而行? 14847.加强筋末端的气痕 15048.PC 制品上出现恼人的银纹、气痕和熔接线，如何是好? 15249.水蒸气泡形成的机理和对策 15650.电气连接器上的气纹 15851.PC 电子零件上的密集水花 160雾花章

52.雾花绪论 16453.雾花(haze)其来有自 16554.白色雾斑从何而来? 16755.盖面气痕满布，如何是好? 16956.电动工具电池包外壳料花 17157.ABS 空调面板上的料花 17458.“制品表面出纤”?

参看《流痕篇》浮纤章

59.PP 产品浇口周围发白有气泡 17660.PP 快餐盒模刚打满就飞边

参看《飞边和短射篇》飞边章

61.PP 食品箱上气痕为患不已(二) 179参看《气痕篇》气痕章《PP 食品箱上气痕为患不已》62.PP 收纳盒上雾花四布 184

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亮印章

63.亮印绪论 19664.熔接线两侧发亮与浇口和排气有关? 19965.汽车门锁开关遥控器上盖的亮印 20266.S 围边上熔接线太过明显，如何是好?

参看《熔接线篇》熔接线章

67.保压、壁厚与困气对亮印的影响 20668.消除亮印的办法(一) 21069.消除亮印的办法(二) 21370.像气纹的光影 21671.二次注塑的 TPE 表面亮斑 21972.PC/ASA 制品浇口周围的光圈 22173.长椭亮斑现侧壁，如何是好? 22474.何来亮斑流痕?

参看《变形篇》型芯偏移章

75.ABS 外壳上的亮印与熔接线

参看《熔接线》熔接线章

76.TPU 手环带上的亮斑与喷流痕 22777.POM 产品表面气斑 23078.盖上亮印 23279.ABS+PC 底壳表面烘印发亮 23480.PC 薄壁制品(在充填后半的)表面发亮、发白和收缩 236焦痕章

81.焦痕绪论 24582.链条导轨的黑点 24883.顽固飞边的研究(三)

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参看《飞边和短射篇》飞边章

84.汽车后视镜外壳的短射和焦痕

参看《飞边和短射篇》短射章

85.滚轮黑纹来自何处? 25286.熔接线黑黄，如何是好? 25487.PVC 线盒底部”熔接气流黄” 25788.亮印、哑色和焦痕之分 26089.定模模面浇口下游有黑影，动模模面浇口下游无黑影，如何是好? 26390.天线振子的黑影和平面度与注射机的射胶量有关?

参看《变形篇》笔直度、平面度、真圆度章

白斑、白点章

91.白斑和白点绪论 26792.化妆品真空泵塑件上的白点 27093.ABS 扣件上熔接线靠孔缘一端发白 272气泡章

94.气泡绪论 27995.PP 收纳盒开口缘内的气泡 280鼓包章

96.鼓包绪论 29297.汽车门锁开关遥控器上盖的鼓包 29498.汽车保险杠上的鼓包 29799.ABS 空调电控盒上的鼓包 300100.微发泡注塑筷头模与筷尖模探讨 306

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101.PVC 管件上的气泡(鼓包) 309

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气痕章

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气痕绪论关键词(keywords)：气痕(gas mark)、气泡(gas bubble)、熔胶前沿(melt front)、喷泉流(fountain flow)、银线(silver streak)、水花(splay)、瓦斯气(gas)

气痕因气而生，气有可能来自塑流中，从熔胶前沿的喷泉流翻卷而出，气也有可能本来就在模腔之中，被塑流拖带而出，这类的气痕有银纹、水花等，呈喷溅状，与塑流同向。

当上述气体被熔胶前沿驱赶至最后充填区(last filled area)，如果排气不及，该气体会被压挤流窜到最后充填区的塑件表面与模面之间，压缩升温到不同程度而以不同的色相面世，像亮印、模糊印(或哑色)、焦痕等都是。下面有各种气痕的照片，可供参考。

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气痕的消除，一来要正本清源，二来要气畅其流。正本清源就是防微杜渐和消弭乱源，也就是不给气体有发生的机会。这里特别要提到：瓦斯气往往是在高速的熔胶通过狭小流路(如喷嘴、阀门或/和浇口)

的时候因为激烈的摩擦生热升温到其气化点而产生，所以太小的流路和过高的射速应该避免。

至于气畅其流的意思就是：要想方设法的疏导型腔中的气体能够顺畅的排出模外，不要给予型腔内的困气以压缩、升温、氧化、降解和燃烧与其接触的塑料的机会。

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正本清源和气畅其流之后，既无气体，何来气痕?

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气痕问题的科学观”扁鹊与华陀会诊 – 模塑问题诊断” 2017 年 5 月 20 日

关键词(keywords)：气痕(gas mark)、科学作法(scientific approach)、银纹(silver

streak)、水花(splay)、气泡(gas bubble)、熔胶前沿(melt front)、喷泉流(fountainflow)、降解(degrade)、瓦斯气(gas)、摩擦生热(friction heating)、亮印(bright mark)、哑色或模糊印(blurry mark)、焦痕(burn mark)、熔接线(weld line)、气穴(gas trap)、最后充填区(last filled area)、电火花加工(electrical discharge machining)、狄塞尔效应(Diesel effect)、剪切应力(shear stress)、经验作法(empirical approach)、排气(vent)

昨天在广州市南沙区南沙资讯科技园举行的首届智能模塑科技南沙高峰论坛(主题是模塑成型工业 4.0)上发表一篇文章：《模塑外观问题的科学观》(见下面照片)，该文以气痕为例，说明科学作法(scientific approach)是如何在了然因果、找出规律之后，以标本兼顾的方式减少、甚至消除气痕。兹分享该文如下：一、前言

工业 4.0 的核心就是智能化，将找出的自然规律应用在自动化的工作上。机器的智能化是建立在人的智能化的基础上。 所以人必须要有科学观，人机才能有效的诊治问题。

气痕(gas marks)是注塑成型常见的外观问题，它以千姿百态冒然现身。诊治此一顽疾时，常常因为不明究理而疲于奔命却无功而返。

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本文以气痕为例，说明科学作法是如何在了然因果、找出规律之后，以标本兼顾的方式减少、甚至消除气痕。

二、 银纹(silver streak)和水花(splay)都是气痕

注射成型充填过程中产生的气泡(gas bubble)，如下图所示经熔胶前沿(melt

front)之喷泉流(fountain flow)拉伸并翻卷至模壁，被冷却固化的塑料定位在制品表面。 其成线条状者，称之为银纹，成团块状者，称之为水花。气泡可能是：

1、 塑料降解(degrade)气化而产生的瓦斯气(gas)；2、水气；3、空气；4、塑料成分中的易挥发物质，如润滑剂在高温下挥发而出。下图是一充电电池外壳，材料是聚苯醚(PPO)。 熔胶高速通过小浇口时，因高剪切摩擦生热(friction heating)，以致塑料降解气化，在浇口产生的气泡顺流而下至熔胶前沿时，被前沿之喷泉流拉伸并翻卷至模壁而形成银纹。银纹和水花生成的另一方式是困气被前进的熔胶顺流动方向拖带而出形成，如下图所示。

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或

困气可能是：

1. 型腔转角或沟槽(如加强筋槽)中的气体；2. 模面的水遇高温熔胶后蒸发的水蒸气；3. 模面的油等遇高温熔胶后挥发的气体。

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下图是一汽车前挡风玻璃装饰板，材料是添加 20%重量比滑石粉的聚丙烯(PP-T20)。 该装饰板全图为背景，前景图为背景图左侧一加强筋的放大图，可见形成加强筋的狭长型腔中的困气被熔胶前沿拖带而出形成了银纹和水花。三、 亮印(bright mark)、哑色或模糊印(blurry mark)、焦痕(burn mark)等都是气痕以不同的形式显现

熔胶合流形成熔接线(weld line)或气穴(gas trap)时，如果排气顺畅，如下图所示：会合之熔胶前沿之间的气体可以及时排到型腔之外，不至于阻止相会前沿的熔合。 前沿会合处色泽与其他地方色泽较为一致，制品质感较佳。

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当排气不顺或困气没有出路时，气体在熔胶前沿会合挤压下升压升温并流窜围困在产品表面和模面之间，如下图所示。

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与升压升温的困气接触的制品表面，随着温度的升高，其色泽经历高光、模糊、焦黑之过程，最后制品表面缺陷则根据其色相，而以亮印、哑色或模糊印、焦痕等名之。

下图显示一尼龙六(PA6)护套因困气产生的亮印。熔胶自两个浇口进胶后，如红色箭头所示，沿制品粗厚外缘路径快速包抄中央薄壁型腔的空气，形成气穴，此处无处排气，困气在高压下升温，与其接触的塑料在高温下呈现亮印。

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下图显示一添加 30%玻璃纤维的尼龙(PA-GF30)连接器(connector)，图右缺口为最后充填区(last filled area)，因排气不及，困气升压升温，加热塑料表面而产生模糊印。

从下图可以看到打卡机壳的加强筋上有黑色焦痕，这是因为成型加强筋的沟槽是以电火花加工(electrical discharge machining)而成，没有任何间隙容许困气逃逸，气体被熔胶前沿推挤压缩下，因狄塞尔效应(Diesel effect)燃烧塑料而成焦痕。

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四、 气痕的消除

气痕的消除，一来要正本清源，二来要气畅其流。正本清源就是不让气体有发生的机会。 这里特别要提到：瓦斯气往往是在熔胶高速通过狭小流路(如喷嘴、阀门或/和浇口)时，因为激烈的摩擦生热、升温和气化而产生，所以太小的流路和过高的射速应该避免。下图红圈所示狭窄流路的下游有一连串气泡，而上游则无，说明气泡是在熔胶高速通过狭窄流路时温升气化产生的，这些气泡顺流而下，在熔胶前沿处被翻卷至模壁而在制品表面形成了银纹。

在此情况下，将该狭窄流路合理放大，降低剪切应力(shear stress)和摩擦生热，熔胶就不会气化，气泡和银纹就不会产生。 这是正本清源的做法。

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至于气畅其流的意思就是：要想方设法让型腔中的气体顺畅的排出模外，不要留在型腔内，给困气以压缩和升温及塑料以过热和变色的机会。下图是一 ABS 插座上盖，在其窗口上面可以看到一条熔接线，熔接线的两侧有一喇叭口状之模糊印，原来形成该熔接线的熔胶前沿在窗缘收口处并未加排气。 加了排气后，气体得以顺利排出模外，模糊印和熔接线就不之见了。五、结论

文中提及气痕的消除，一来要正本清源，二来要气畅其流。这就是科学作法(scientific approach)解决注塑外观问题的代表性诊治对策。较之传统的经验作法(empirical approach)省时、省工、省料、省钱、高质、高效，这才是模塑成型工业 4.0 的作法。

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手机盖上的模糊印2000 年 9 月 28 日

关键词(keywords)：手机盖(front cover)、模糊印(blurry mark)、分型线(partingline)、最后充填区(last filled area)、排气(vent)

2000 年 9 月 21 日到 23 日三整天，我和蔡姓 CAE 工程师奉台北市某顾问工程公司之命到广东省深圳市某大台商 F 公司解决其三大注塑成型问题。第二天(22 日)求解的问题是手机盖(如下图所示)上的模糊印，盖的材料是聚碳酸酯(PC)。

下图可见靠分型线(parting line)有两处模糊印，F 公司有经验的师傅调机多时，在相同的位置出现的模糊印始终挥之不去，令其困惑不已。这是该司争取美国苹果手机订单的练兵之举，在高层志在必得的压力下，只许成功不许失败。只要能解决问题，付给我司的顾问费是每个工作天新台币50 万元，在亚太区愿意支付这么高费用的公司，算是绝无仅有了!

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熔胶充填型腔时，如有困气无法排出的情形，在高压高温下，与困气接触的塑料会被氧化、降解而变色，当塑件表面色泽模糊不清时，称之为模糊印。问题解决的关键在于将困气排出模外。 所以在模糊印生成处以及在熔接线形成时二相遇前沿收口处等最后充填区(last filled area)加足排气(vent)，使得困气顺利排出而不滞留于型腔中造成后患是不可轻忽的工作。 参考下图，0.038mm深x5mm 宽 x 1mm 长的排气口可以采用，其下游铣出的排气槽深度可采1mm。排气槽和排气孔要通往模外，以减少排气的阻力。

为了使得排气顺畅，还要检查分型线上相邻排气口的间距是否大于25mm，若是，其间还要增置排气口，直到上述间距小于 25mm 为止。

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液晶电视机高光底座上气痕的消除2008 年 11 月 3 日

关键词(keywords)：电视机底座(TV base)、气痕(gas mark)、熔接线(weldline)、应力痕(stress mark)、熔胶前沿(melt front)、熔合线(meld line)、会合角(meetingangle)、排气(vent)、分型线(parting line)、瓦斯气(gas)、低分子添加物(lowmolecular additive)、气化点(gasification point)、阻燃剂(fire retardant)、充填型态(filling pattern)、体积收缩率(volumetric shrinkage)

2008 年到 2012 年我担任常州市模具工业协会荣誉会长期间，与随从弟子们在当地经历了不少案例，皆脍炙人口，兹分享一则如下。常州 Y 公司以震雄 850 吨机注射成型液晶电视机底座(外形尺寸：478mm×280mm×66.8mm，如下图所示)给日本夏普公司，材料是PC+ABS，名义壁厚(nominal thickness)是 2.6mm。

Y 公司在此底座中央窗口内缘开启了四个搭接式浇口(overlap gate)。每两个浇口之间生成一条熔接线(weld line)是可以预料的，然而，在每条熔接线沿塑流方向逐渐淡化消失端的下游出现了如下图所示的光影带，经CAE 模拟分析后，证明其为应力痕(stress mark)。

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仔细观察上图四条带状光影，发现问题并不单纯，如下图中一条光影所示，除了应力痕之外，也有气痕与其共存。 据 Y 公司操作员说，银纹(C. Hsu：也是气痕)在各处出现的机率也不少。

气痕之气来自何处? 前面提到过光影带出现在熔接线沿塑流方向逐渐淡化消失端的下游，那么，此气有可能是两股熔胶前沿(melt front)会合时被挤压流窜到塑料固化层和模壁之间的气，此一气痕往往是在最后充填而排气欠缺处，两股熔胶会合形成熔接线时的前沿收口处即一例。 上图气痕带虽不见熔接线，其实仍有熔合线(meld line)在其中，熔合线是看不见的熔接线，熔合线形成时的前沿会合角(meeting angle)较熔接线者大。

消除气痕的办法有二：1. 气畅其流、2. 正本清源。气畅其流主要靠加排气(vent)。 最后充填区是一定要加足排气的，可以参照下图在分型面上加排气口和排气槽。 以本案例而言，材料是PC + ABS，排气口深度h可以采用0.04mm，排气口宽度 W 和长度 l 则可分别采用 5mm 和 1mm。

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分型线(parting line)上所有的最后充填区都加了排气后，还要检查相邻二排气之间距是否大于 25mm，若是，还要加排气，直到相邻排气之间距小于25mm为止。

上述气体除了空气之外，可能还有其他气体进入模腔，使得排气不及而气痕难消。 以本案例而言，另一气源可能是浇口，请见下图(在Y 公司的检讨报告中)。

当 L1 在加工时未按图施工(如上图所示)而使得实际产品上的L1 太小，搭接式浇口可以搭接在 L1 上的部分尺寸 O 就更小(如下图所示)。当O很小时，该处流路的断面积也很小，塑流经过此一瓶颈时的流速、剪切速率、剪切应力、摩擦生热和升温都遽增。 当熔胶温度超过塑料中某一低分子添加物的气化点时，瓦斯气就产生了。

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本案例所用的 PC + ABS 中加的阻燃剂是 V0 级的，虽然阻燃效果最好，但是最容易降解和气化。 当 Y 公司遇到色变和气痕而求助于材料供应商GH公司时，得到的答复是：

阻燃剂分低温阻燃剂与高温阻燃剂两种，低温阻燃剂的分解温度范围为220°C~230°C，高温阻燃剂的分解温度范围为 250°C ~280°C，在注射成型中应注意温度控制与引起阻燃剂剪切的相关参数控制。

根据阻燃剂的分解温度，建议的最高塑化温度 < 阻燃剂最低分解温度(即推荐的熔胶最高塑化温度)。

在注射成型调机中，严格控制引起阻燃剂分解的工艺参数：背压尽可能小，螺杆转速尽可能慢等。

所以，Y 公司在注射成型本案例之电视机底座时所用的料温是200°C，似乎是很安全了，但是，塑流以高速(本案例速度控制分成六段，第四段速度最高，是注射机能够提供最高射速的 65%)通过小浇口(上图 O 处)时，因摩擦生热太多，升温 100°C 并不希奇，塑料中添加的阻燃剂就会气化成瓦斯气，成为气痕之气的一大来源。 为了正本清源，将浇口加大势在必行。我请当时担任常州建勋模仁科技有限公司(Y 公司已求助该司多时)项目经理的我的两位弟子(一位姓孔，另一位姓张)建议 Y 公司试用下图所示之环形流道和浇口设计，且观其后效。

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改模、试模后发现：不仅气痕消失了，连应力痕和熔接线都杳无踪影! 气痕是如何消失的呢? 环形浇口绕底座中央窗口内缘一圈，浇口断面积远较原始设计者大，塑流经过浇口不再有剪切过度、升温过高的问题，也就没有气化和产生瓦斯气的问题。 而新的浇口设计改变了充填型态(filling pattern)，环形浇口形成的无曲折环形前沿可以平顺的推动型腔内的空气经由新设的排气槽排出模外。没有了气，何来气痕? 至于熔接线和应力痕的消失，则是因为环形浇口形成的无曲折环形前沿使得熔接线没有形成的机会，也就没有两股塑流相遇而有熔接线两侧温度、压力和体积收缩率相异(即收缩不均)而生应力痕的情形。由于此一项目的成功超乎预期，Y 公司的 H 总喜出望外，把这一高光无痕的注射成型技术当作该司的核心竞争力，攻城略地，所向披靡。

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尼龙应急拉锁气痕处处，如何是好?2012 年 5 月 31 日

关键词(keywords)：尼龙应急拉锁(nylon emergency pull lock)、气痕(gas mark)、嵌件成型(insert molding)、材料常数(material constant)、剪切速率(shear rate)、剪切应力(shear stress)、摩擦生热(friction heating)、气化(gasify)、瓦斯气(gas)、降解(degrade)、回料(recycled material)、射料量(shot weight)、射胶量(cylinder

capacity)、排气(vent)

2012 年 5 月 26 日和 27 日应上海市某电器塑料大厂之邀在该厂主持两天的顾问内训，30 人参加(如下图所示)，总经理亲临坐阵。内训期间探讨了该厂诸多注塑问题，其中谈到一嵌件注射(insert molding)

应急拉锁时的气痕问题，该工艺是先把实心尼龙线置入模中，再注射尼龙(PA6)

件与线合为一体(如下图所示)。

如下图所示，熔胶是经过一 1mm 厚 x2mm 宽的长方形断面浇口注射进入4mm 厚的型腔。 采用的浇口厚度应该大于(nt = 0.8 x 4mm=) 3.2mm(n是尼龙的材料常数，t 是加浇口处的制品厚度，此处为 4mm)，所以现用浇口厚度1mm显然太小。

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当浇口小时，流速、剪切速率、剪切应力、摩擦生热和料温都会升高。当料温高过一临界点时，塑料中的低分子物气化成瓦斯气，该瓦斯气与型腔中原有的空气汇合而排出型腔不及时，气体被压缩升温而将与其接触的塑料氧化、降解，甚至燃烧而使其变色，上图塑件边缘发亮(亮印)，即为典型的气痕。下图是以另外一个角度观查气痕，可见以亮印呈现的气痕遍布制品四周，给人以品质低劣的印象，难怪该厂恼火不已。

要解决气痕问题，首先要正本清源，不让瓦斯气伺机而出。可以将前述小浇口的断面放大到 3.5mm (>3.2mm)厚 x 7mm(=3.5mm x 2)宽，塑流通过大浇口时，流速、剪切速率、剪切应力、摩擦生热和熔胶温升都降下来，只要料温不超过塑料中低分子物的气化点，就不会有瓦斯气产生。气一少，气痕自然消减。

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这里要提醒的是：回料就是低分子物，料回的次数愈多，降解就愈严重，分子量就愈低。 如果气痕处处，就要考虑禁用回料。

其他致使塑料降解的因素都要设法排除，因为这些都是低分子物的肇因。常见的一个例子是一模的射料量与注射机的射胶量的比例太小就会使得塑料在料筒内停留的时间太长而造成塑料降解和分子量变小；另一例子是尼龙料的干燥除湿的工作没有做好，带水份的料进入料筒，氨基化合物(尼龙即是)与水加热后，会产生逆反应，生成碳氢基氨和酸，酸将高分子链打断，这也会使得塑料降解和分子量变小。 所以，有此情形时，前者要将(射料量/射胶量)的比例改正，如果材料供应商没有提供其建议值，可以控制该比例在：25% < (射料量/射胶量) <65%；后者则要确实做好除湿干燥的工作，塑料含水率应该控制在(1.2~5)%。解决气痕问题的另一要务是气畅其流，也就是在气痕严重的地方要做好排气的工作，此一案例的重点排气应在模块界面(见前二图)，分型面的排气也不可忽略。 如下图所示，上游排气口的深度和长度可分别采用0.015mm和1mm，下游排气槽深度可采 1mm 或以上，要确保排气孔道通往模外。排气彻底，气痕就无由而生。

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机壳上气痕，如何是好?

”扁鹊与华陀会诊 – 模塑问题诊断” 2017 年 5 月 24 日

关键词(keywords)：机壳(casing)、气痕(gas mark)、缝式浇口(filmgate)、降解(degrade)、材料常数(material constant)、抽真空(vacuumization or

vacuum-pumping)、摩擦生热(friction heating)、气化(gasify)

2017 年 5 月 18 日我在广州市南沙区南沙资讯科技园科技楼举行的首届智能模塑科技南沙高峰论坛前的培训课上讲：《科学化的注塑工艺设计和试模》(见下面照片)。

茶歇时间，一位国际知名的通讯公司的工程师带了如下样品前来提问，该样品是一机壳，外表面有发丝纹，壁厚 2.5mm，材料是PC+ABS，机壳上有泛白之痕。 该工程师说：「该痕不规则，保压大时比较明显。」

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机壳背面如下图所示，中央有一 0.7mm 厚的缝式浇口(filmgate)加在2.5mm厚的制品上。

按照该工程师的描述，从热嘴到缝式浇口的熔胶流路如下图所示。

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该工程师问道：「这会是应力痕还是气痕?」 我认为这是气痕，因为其色为泛白而且不规则。 该气夹在制品表面与模面之间，所以施以高保压时，因气体(包括空气)被压缩而升温，进而氧化降解与该气体接触的塑件表面而变色。要解决此一气痕问题，须双管齐下：

1. 将缝式浇口的厚度从 0.7mm 加大到 1.5mm(≧0.7nt = 0.7 x 0.8 x 2.5=1.4，此处之 0.7、0.8 和 2.5 分别为缝式浇口设计系数、材料常数和加浇口处之制品壁厚)；

2. 注射前和注射时，对型腔抽真空。

前者是避免熔胶通过小浇口时因摩擦生热而气化，后者是避免型腔中空气困在发丝纹之沟谷中。 两者都是正本清源的化气为无 – 没有了气，何来气痕?

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消除气痕的几种方法- Moldflow 在修模中的应用-

”华山论剑 – 模塑文章点评” 2017 年 6 月 13 日

关键词(keywords)：气痕(gas mark)、moldflow、修模(mold repair)、排气(vent)、困气(trapped air)、水花(splay)、雾斑(blush)、黏度(viscosity)、剪切应力(shear

stress)、熔胶破裂(melt fracture)

2016 Autodesk 数字化仿真技术中国区用户大会暨Autodesk Moldflow大师赛于 2016 年 11 月 7 日和 8 日在深圳登喜路国际大酒店举行。我在7 日以嘉宾身份演讲，8 日则对大师赛得奖者点评及颁奖。

李岩女士是代表青岛海尔模具有限公司参赛的，她的报告中分享了该司在消除气痕方面的经验，该报告值得大家研读和学习。

下面是该报告的摘录(C. Hsu：没有必要的章节和图表皆省略)和我的点评(C. Hsu 是我的代号，我的批注或点评一般为粗斜体)：

1. 筋位冲出气痕

a. 筋位排气不良，产品表面冲出水花。 筋位根部加排气，或者更改产品造型使筋位根部不困气(筋位加厚或者倒大圆角)。

b. 流经筋位的熔胶先达到侧壁，会在侧壁上筋位正对位置有气痕缺陷。改善方案：产品壁厚调整或筋位造型优化。

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C. Hsu：我上课时常提到的减少甚至消除气痕的办法有二：一、正本清源和二、气畅其流。 水花(splay)是气痕，李岩女士提到的是第二种办法，让为患的气体顺塑流推进而排出，气痕便不之见。

2. 产品造型导致气痕

a. (如下图所示)浇口放置在红色箭头侧，熔胶从产品内侧往外冲，黑色箭头正对位置有气痕缺陷。 升高模温可改善。

C. Hsu：应为雾斑(blush)，而非气痕。 高模温会恶化气痕。但是，高模温可以使得熔胶黏度(viscosity)和剪切应力(shear stress)保持在低位，防止熔胶破裂(melt fracture)，有助于消除雾斑。

b. 产品表面刻字或者造型凸起导致气痕。

改善方案：刻字高度需控制在 0.5mm 以下。

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C. Hsu：此一气痕的减少甚至消除，采用的是我说的第二种办法”气畅其流”，让为患的气体顺塑流推挤而排出，气痕便不之见。

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浇口附近气纹的工艺解决实例基于 Moldflow 分析结果对注塑制品表面缺陷的研究与应用”华山论剑 – 模塑文章点评” 2017 年 6 月 16 日

关键词(keywords)：气纹(gas streak)、气痕(gas mark)、moldflow、雾斑(blush)、银纹(silver streak)、水花(splay)、气钩(air hook 或 fish hook)

2014 第五届 Autodesk Simulation MoldFlow 大师赛上，深圳市银宝山新科技股份有限公司的 Moldlfow 工程师吴建勇先生的报告《基于Moldflow分析结果对注塑制品表面缺陷的研究与应用》中的案例分享颇有教育意义。下面是该报告中《浇口附近气纹的工艺解决实例》的摘录(C. Hsu 是我的代号，我的批注或点评一般为粗斜体)：

侧浇口进胶方案：

无论是前期分析采用牛角进胶方案还是(后期采用的)侧浇口进胶方案(见下图)都有气纹的问题。

C. Hsu：

从上面的网格厚度诊断(Mesh Thickness Diagnostic)图可以看出侧浇口的厚度 1.511mm 与进浇处的制品厚度 4.029mm 的比值只有0.375，比所有热塑性塑料最小许用值(minimum acceptable value)0.6 要小很多。何况从下图

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可以看出此一侧浇口的上游还有一更薄的扇型浇口，这都是使得流速、剪切速率和剪切应力大、熔胶破裂和雾斑(blush，雾斑非气纹)显现的可能原因。下图就是所谓的”气纹”。

如下图所示，采用多级注塑，调整制品填充速度和填充位置，即第一段的填充体积和填充速度，最终改善了制品浇口处气纹缺陷。

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C. Hsu：浇口下游的气痕，如银纹、水花等，一般呈喷溅状，而上图之右上图之痕迹则非此状，所以此一”气痕”非气痕，应为雾斑。射速调低后，流速、剪切速率和剪切应力都降下来，熔胶不易破裂，雾斑可以淡化甚至消除(如上图之右下图所示)。

对于气纹的预防都难以做到有效的判断(见下图)。C. Hsu：气钩的英文是 air hook 或 fish hook，也是一种气痕(如下图所示)。气纹自是气痕。 以诊治气痕的流程来诊治雾斑，难怪报告中有”对于气纹的预防都难以做到有效的判断”之说。

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“气痕”非气痕“孤舟蓑笠翁，独钓寒江雪 - 模塑知识集锦、转识成智” 2017 年 6 月 17 日

关键词(keywords)：气痕、雾斑(blush)、熔胶破裂(melt fracture)、剪切应力(shear

stress)

2017 年 6 月 13 日我在”华山论剑 – 模塑文章点评”的一篇文章《消除气痕的几种方法 - Moldflow 在修模中的应用》中对 2016 Autodesk 数字化仿真技术中国区用户大会暨 Autodesk Moldflow 大师赛中的一个报告中的一案例分享有如下评语(C. Hsu 是我的代号，我的批注或点评一般为粗斜体)：2. a. (如下图所示)浇口放置在红色箭头侧，熔胶从产品内侧往外冲，黑色箭头正对位置有气痕缺陷。 升高模温可改善。

C. Hsu：此”气痕”应为雾斑，而非气痕。 高模温会恶化气痕，但是，高模温可以使得熔胶黏度(viscosity)和剪切应力保持在低位，防止熔胶破裂，有助于消除雾斑。

2014 第五届 Autodesk Simulation MoldFlow 大师赛也有一”气痕”非气痕的案例，兹摘录评说如下：

浇口附近气纹的工艺解决实例

侧浇口进胶方案：

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C. Hsu：从上面的网格厚度诊断(Mesh Thickness Diagnostic)图可以看出侧浇口的厚度 1.511mm 与进浇处的制品厚度 4.029mm 的比值只有0.375，比所有热塑性塑料最小许用值(minimum acceptable value)0.6 要小很多。何况从下图可以看出此一侧浇口的上游还有一更薄的扇型浇口，这都是使得流速、剪切速率和剪切应力大、熔胶破裂和雾斑显现的可能原因。如下图所示，采用多段注塑，调整制品填充速度和填充位置，即第一段的填充体积和填充速度，最终改善了制品浇口处气纹缺陷。

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C. Hsu：浇口下游的气痕，如银纹、水花等，一般呈喷溅状，而上图之右上图之痕迹则非此状，所以此一”气痕”非气痕，应为雾斑。射速调低后，流速、剪切速率和剪切应力都降下来，熔胶不易破裂，雾斑可以淡化甚至消除(如上图之右下图所示)。

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凸出的高光无痕标志”扁鹊与华陀会诊 – 模塑问题诊断” 2017 年 11 月 11 日

关键词(keywords)：高光无痕(high gloss traceless)、标志(logo)、气痕(gas mark)、流痕(flow mark)、熔接线(weld line)、结晶性聚合物(crystalline polymers)、非晶态聚合物(amorphous polymers)、熔胶前沿(melt front)

關鍵字(keywords)：標誌(logo)、氣痕(gas mark)、流痕(flow mark)、熔接線(weldline)、結晶性聚合物(crystalline polymers)、不定形聚合物(amorphous polymers)、熔膠前沿(melt front)

《新浪博客》上有一《斌斌的博客》于 2012 年 1 月9 日有一文《镜面logo冲痕的改善之法----上篇》，分享注塑成型具有凸起标志(logo)的塑件宝贵经验，利泽业众，令人激赏。

兹萃取斌斌的心得以及前贤的经验，写出设计和注塑凸出的高光无痕标志的准则。 下图是一有气痕(或流痕或熔接线)的凸起标志，该痕是我们不乐见的。消除该痕的方法有：

一､ 减少标志凸出的高度

将原来凸出的标志字体的高度(h)(如左下图所示)降低(如右下图所示)，图中的 t 是名义壁厚(nominal thickness)。 当材料是结晶性聚合物(crystallinepolymers)时，h 应 ≦ 0.1t；当材料是非晶态聚合物(amorphous polymers)时，h 应 ≦ 0.25t

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二､ 从凸出标志的背后减胶

如右下图所示在凸字的背后减胶，使得整个塑件壁厚均一。三､ 在工艺上，采用高模温，而熔胶前沿(melt front)接近和通过标志时采用低速斌斌在其文中提到的 ABS(非晶态聚合物)塑件的标志凸字，h 是0.5mm，名义壁厚 t 是 2mm，h ≦ 0.25t，工艺上采用了高模温和低射速，得到如下图所示之高光无痕的凸字标志。 这是采用了上述一和三项的作法。

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凹陷的高光无痕标志”扁鹊与华陀会诊 – 模塑问题诊断” 2017 年 11 月 14 日

关键词(keywords)：高光无痕(high gloss traceless)、标志(logo)、气痕(gas mark)、流痕(flow mark)、熔接线(weld line)、结晶性聚合物(crystalline polymers)、非晶态聚合物(amorphous polymers)、熔胶前沿(melt front)

《新浪博客》上有一《斌斌的博客》于 2012 年 9 月28 日有一文《镜面logo冲痕的改善之法----下篇》，分享注塑成型具有凹陷标志(logo)塑件的宝贵经验，利泽业众，令人激赏。

兹萃取斌斌的心得以及前贤的经验，写出设计和注塑凹陷的高光无痕标志的准则。 下图是一有气痕(或流痕或熔接线)的凹陷标志，该痕是我们不乐见的。消除该痕的方法有：

一、减小标志凹陷的深度

将原来凹陷的标志字体的深度(h)(如左下图所示)减小(如右下图所示)，图中的 t 是名义壁厚(nominal thickness)。 当材料是结晶性聚合物(crystallinepolymers)时，h 应 ≦ 0.1t ；当材料是非晶态聚合物(amorphous polymers)时，h 应 ≦ 0.25t

二､ 从凹陷标志的背后加胶

如右下图所示在凹字的背后加胶，使得整个塑件壁厚均一。

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三､ 在工艺上，采用高模温，而熔胶前沿(melt front)接近和通过标志时采用低速斌斌在其文中提到的 ABS(非晶态聚合物)塑件的标志凹字，h 是0.3mm，名义壁厚 t 是 1.8mm，h ≦ 0.25t，工艺上采用了高模温和低射速，得到高光无痕的凹字标志。 这是采用了上述一和三项的作法。

斌斌在另一案例中为了确保标志凹字中的 e 字高光无痕，将e 字中的凸台背后减胶如下图所示。

这揉合了上述一项作法和二项观念(使得凹字 e 内的壁厚均一)作法，得到了如下图所示的高光无痕效果。