Page 98 - 《橡塑技术与装备》2023年11期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
（2）融痕的两侧胶料之间存在明显色差，徒手擦 来了严重的剪切、摩擦作用，导致胶料生热过快。如
拭或用布蘸取有机溶剂擦拭均不能抹掉 ；而普通痕迹 果胶料硬度偏高，则极易在产品末端产生融痕。对于
两侧胶料一般无色差，或是色差经擦拭后会消失。 这类产品，首先应对流道和注胶孔进行优化，包括并
（3）融痕的两侧胶料周围在按压、摩擦时手感不 不限于 ：扩大注胶孔、消除台阶结构、对直（锐）角
一致，颜色较深一侧往往会感觉胶料滑腻且发硬、发 结构导圆角、增加存料槽等，如图 2 所示。
脆，另一侧正常 ；而普通痕迹两侧胶料在按压、摩擦
时手感一致。
（4）用硬物用力按压融痕两侧橡胶，可能导致融
痕开裂 ；普通痕迹则不会开裂。
2 融痕问题的产生原因及解决方案
融痕的本质就是产品表层胶料的融合不良，除去
胶料本身配方不合理导致融合性差的因素外，造成这
一情况的原因主要还有以下两点 ；
（1）模具表层的脱模剂、油污等在胶料填充过程
中被胶料冲刷，并汇集于料流前端，在两股料流融合
图 2 应对融痕问题的注胶孔及流道优化方式
时起了 “ 隔离剂 ” 的作用，造成胶料融合不良。
（2）因硫化工艺或模具结构不合理，导致胶料填 以图 3(a) 所示的节点产品为例，该产品橡胶层开
充过程中部分胶料过早焦烧 [3] ，填充完成后相互间融 有四个缺口，在硫化时需配置四块模芯，会极大的影
合不良。过早焦烧的胶料一般在融痕两侧胶料中呈现 响橡胶自然流动。其所用胶料为硬度 ShoreA 69 的天
为颜色较深的一侧。 然橡胶，采用注射工艺，预设 4 个注胶孔。在开发阶
对于第一点原因，主要是生产管理问题，通过脱 段经常在产品底部出现融痕如图 3(b)，调整塑化工艺、
模剂规范使用、模具定期清理、工人技能培训等措施 降低硫化温度后也不能消除。为此，我们以图 2 展示
即可解决，本文不再赘述。而对于第二点原因，则需 的方式对其模具的注胶孔及流道进行了优化，并对优
根据实际情况解决。首先是硫化工艺，重点是硫化温 化前后的注胶过程分别进行了模流分析， [5] 图 3(c)、
度，必须参照胶料硫化曲线并结合产品结构合理制定， (d)。分析结果显示 ：胶料流动前沿温度最高的区域恰
保证充足的焦烧时间使胶料充满型腔并相互融合 [4] ； 好位于融痕发生位置，而模具优化后的胶料流动前沿
如果使用注射机生产，还需设定合理的塑化工艺。一 温度比优化前降低了 5 ℃左右。根据硫化理论推算焦
般来说，对于硬度较低（≤ ShoreA 65）的胶料，在 烧时间可随之延长 1 min 左右 [6] ，大大降低了出现融
硫化工艺合理的情况下很少会发生融痕问题，而硬度 痕的风险。试验结果也证实经此优化后，该节点再无
较高的胶料则不然。这是因为硬度较高的胶料在注胶 融痕问题发生。
过程中自身生热较快，前端胶料很容易发生焦烧，这 对于一些胶料硬度较高且用胶量较大的产品，在
就需要通过优化模具结构来进行解决。可采取的措施 产品结构允许的情况下，将胶料填装方式由注胶改为
有优化注胶孔及流道、增加溢胶机构、优化封胶结构 模压也是一种应对融痕问题的有效方式，其原理与优
等。下面将通过几种典型的产品融痕解决案例对这些 化注胶孔及流道类似。模压制品胶料流动少，也不会
措施的原理及应用方式进行介绍。 经过注胶机构的剪切、摩擦生热，因而融痕问题发生
2.1 通过优化注胶孔及流道解决融痕问题 概率大大减少。大用胶量的制品若注胶时间太长，也
对于采用注胶方式（包含注压、转注、注射等方式） 建议采用模压成型的方式。但对于一些胶料硬度极高
填装胶料的产品，胶料在流经流道及注胶孔时会受到 （≥ ShoreA 75）的产品，即使采用模压方式也可能
不同程度的摩擦及剪切。尤其是一些因工艺原因开设 产生融痕。这是因为胶料过硬，自身融合性就不好。
的直（锐）角结构、台阶结构，虽然对胶料有较明显 应对这种情况，要采用合理的填胶方式，避免胶坯接
的混匀、翻炼效果，但是增加了胶料流动的阻力，带 头露在产品外侧。图 4 为一种横向止挡（胶料硬度
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