TPR材料以其优异的柔软触感、耐候性和可回收性，在注塑成型领域占据了重要地位。然而，与许多弹性体一样，TPR在注塑过程中极易包裹空气，导致模具排气不畅。模具内的气体若无法顺利排出，会被高速高压的熔体压缩并瞬间产生高温，引起产品局部烧焦、充填不足、表面气泡或明显的结合线等缺陷，严重影响产品外观、结构完整性和生产效率。作为一名深耕注塑行业多年的工程师，我深知模具排气问题对质量管控带来的严峻挑战。本文将系统性地剖析TPR模具排气不畅的根本原因，并提供从模具设计、工艺调整到生产维护的全套解决方案，旨在帮助您彻底攻克这一技术难题。

深刻理解TPR模具排气问题的本质与危害

模具排气的核心目的是在熔体填充型腔的同时，让型腔内的空气、材料分解产生的气体以及少量水蒸气有足够的通道逸出。TPR材料通常具有较高的粘度、较慢的固化速率以及在某些配方下容易分解的特性，这使得它对排气尤为敏感。当排气不畅时，被压缩的气体会产生高达几百摄氏度的局部高温，导致TPR材料发生热降解，在制品表面形成所谓的烧焦现象，即黄色或棕色的焦痕。此外，气体占据型腔空间会阻碍熔体完全填充，形成缺料；气体被卷入熔体内部则会产生气泡或真空泡；在两股熔体汇合处，若气体未能排出，会严重削弱结合线的强度。

识别排气问题至关重要。烧焦痕迹多出现在熔体流动末端、肋条根部或深腔底部等最后充填区域。气泡可能隐藏在制品内部或靠近表面。通过短射实验，即进行不同注射量的注塑并观察熔体前沿的形态，可以清晰地看到气体被困的位置。理解这些现象是制定有效对策的第一步。

模具设计：构建顺畅排气系统的根基

优化模具设计是解决排气问题最彻底、最有效的方法。一个设计良好的排气系统应确保气体能够紧随熔体前沿，畅通无阻地排出型腔。

排气槽的合理设计与加工是核心。排气槽通常开设在分型面上、镶块配合处、顶针及司筒针周围。其设计和尺寸精度要求极高。主排气槽的深度、宽度和位置直接影响排气效率。对于TPR材料，由于其熔体粘度较高且可能带有少量油分，排气槽深度通常建议在0.02毫米至0.04毫米之间。过浅的排气槽容易很快被冷料或杂质堵塞，而过深的排气槽则会导致披锋。排气槽的宽度需足够，并连接至大气。排气槽的抛光至关重要，光滑的槽壁能减少气体流动阻力并防止积料。

巧妙运用镶块、顶针和司筒作为天然排气通道是高级技巧。通过有意控制镶块与模仁之间的配合间隙（通常为0.015-0.025毫米），或在顶针及司筒上磨出平面作为排气槽，可以有效排出型腔深部的气体。这种方法特别适用于难以开设分型面排气槽的复杂模具结构。

对于大型或结构特别复杂的制品，以及高速注塑成型，可以考虑采用主动排气系统，如在模具内安装真空排气装置。在合模后注射前，启动真空泵将型腔内的空气强制抽出，形成负压环境，能从根本上避免气体被熔体包裹，显著提升产品质量。

TPR模具排气槽设计参考标准

排气位置	推荐深度（毫米）	推荐宽度（毫米）	延伸长度（毫米）
分型面主排气槽	0.02 – 0.04	5 – 10	直至模外
镶块配合面排气	0.015 – 0.025	周长为度	连接至大气
顶针/司筒排气	0.015 – 0.02（磨平面）	视顶针直径而定	沿顶针长度方向
流动末端排气槽	0.03 – 0.05	根据需要	至少6-10

注塑工艺参数的精细化调整

当模具结构已定，优化注塑工艺是改善排气问题最灵活、最经济的手段。工艺调整的核心思路是控制熔体的填充模式，为气体排出创造时间和空间。

注射速度的阶梯式控制是关键技术。过快的注射速度会使熔体以喷射方式迅速填充型腔，极易将空气包裹在内部而无法排出。采用多级注射速度策略效果显著：在熔体刚通过浇口时，使用较慢的速度，让熔体以平稳的层流方式推开空气；在流道和大部分型腔区域，采用中速填充以保证效率；在即将到达流动末端和排气槽区域时，再次降低注射速度，给予气体充分的时间通过排气槽逸出。这个“慢-快-慢”的节奏是解决排气不良的经典方法。

模具温度的设定对排气有间接但重要的影响。适当提高模温可以降低熔体前沿的冷却速度，使熔体粘度保持在较低水平，流动性更好，从而能够更平稳地推动空气向前移动，而非将其包裹。对于TPR材料，模温通常建议设置在30至60摄氏度之间，具体取决于材料牌号和产品结构。

背压和螺杆转速主要影响塑化质量和熔体的均匀性。过高的背压和螺杆转速会引入过多的剪切热，可能导致TPR中某些低温添加剂轻微分解，产生多余气体。在保证塑化质量的前提下，适当降低背压和螺杆转速，有助于减少气体来源。

锁模力的设置也需注意。过高的锁模力可能会导致模具分型面被压合得过紧，使原本设计的微小排气间隙失效。在保证不出现飞边的前提下，使用合理的锁模力有助于维持排气通道的畅通。

改善排气的注塑工艺参数调整指南

工艺参数	不当设置的后果	优化方向	备注
注射速度	过快导致喷射包裹空气	采用慢-快-慢多级控制	末端速度降至30%以下
模具温度	过低使熔体前沿过早冷却	适当提高模温，如提升10-20℃	改善熔体流动性
背压	过高导致剪切热分解产气	在塑化均匀前提下尽量调低	通常设定在5-15 bar
V-P切换点	过晚导致过度充填压缩气体	精确设定由注射向保压切换的位置	建议使用位置切换而非压力切换

材料处理与模具维护的关键作用

材料本身和模具的日常维护状态，是保证稳定生产、避免排气问题复发的基础。

TPR材料的充分干燥是首要前提。TPR材料，尤其是SEBS基的材料，具有一定的吸湿性。如果材料干燥不彻底，残留的水分在高温料筒中会迅速汽化，产生大量水蒸气，这些水蒸气也是需要排出的气体的重要来源。必须严格按照材料供应商的建议进行干燥，通常建议在70至80摄氏度的热风干燥箱中干燥2至4小时，确保露点低于-30摄氏度。

定期清洁和维护模具排气系统是保证其持续有效的必要工作。在生产过程中，TPR材料中的脱模剂、润滑剂或微小的分解物可能会在高温下碳化，逐渐堵塞精密的排气槽。因此，需要定期（例如每班次或每天）使用铜刷或专用的模具清洗剂清理排气槽，确保其畅通无阻。对于顶针、镶块等活动部件的排气间隙，也要保持清洁，防止油污或杂质卡死。

检查模具冷却水路是否畅通同样重要。局部冷却不足会导致模具温度异常升高，可能使滞留在此处的TPR材料过早分解产气，加剧排气负担。

系统性诊断与问题解决流程

面对一个具体的TPR模具排气不良问题，遵循一个系统性的诊断流程可以快速定位根源并采取有效措施。

第一步：现象观察与记录。详细记录缺陷的具体形态（烧焦、气泡、缺料）、出现位置、发生频率。进行短射实验，观察熔体流动路径和气体被困位置。

第二步：工艺参数核查与调整。这是最优先尝试的步骤。检查并优化注射速度曲线、模具温度、V-P切换点。尝试适当降低注射压力和背压。

第三步：模具状态检查。停机检查模具。重点检查怀疑区域的排气槽是否畅通、有无磨损或损坏。检查顶针、镶块等活动部件是否顺畅，排气间隙是否被堵塞。

第四步：材料确认。确认材料批次是否更换，干燥条件是否严格遵守，材料有无污染或降解。

第五步：模具修改。如果以上措施均无效，且问题根源明确指向模具设计缺陷，则需考虑修改模具。方案可能包括：增加或加大排气槽、在关键位置增加排气镶件、优化顶针布局以利排气等。这是成本最高的方案，但往往能从根本上解决问题。

通过以上五个步骤的层层递进，绝大多数TPR模具排气问题都能得到有效解决。

常见问题解答

问题一：模具原有排气槽设计不足，在不修改模具的情况下，能否通过工艺调整彻底解决排气不良？

答：工艺调整可以在很大程度上改善排气不良，但可能无法彻底根除。特别是对于结构复杂、深腔或流长比大的制品，如果模具本身排气能力严重不足，工艺调整的效果有限。此时，工艺优化的目标更多的是减轻缺陷至可接受范围，而最彻底的解决方案仍然是优化模具的排气系统。

问题二：使用脱模剂来帮助排气是否可行？

答：非常不推荐。虽然某些脱模剂可能暂时性地改善脱模效果，但大多数脱模剂会污染模具表面和排气槽，长期使用反而会加剧排气槽的堵塞，形成恶性循环。并且，脱模剂可能影响制品二次加工（如印刷、喷涂）的性能。解决排气问题应依靠模具、工艺和材料的系统性优化，而非依赖脱模剂。

问题三：如何判断排气槽是否被堵塞？清洁频率应该是多少？

答：判断方法是观察制品缺陷是否在连续生产过程中逐渐加重，或者在新一轮生产开始时突然出现。可以用干净的铜片或软木条轻轻刮过排气槽表面，观察是否有积碳或污物被带出。清洁频率取决于TPR材料的具体配方、添加剂的种类、生产周期以及模具温度。对于易析出物的材料或高温生产环境，可能需要每班次（8-12小时）清理一次；对于情况较好的，可以每24小时或每周进行预防性维护。建立定期保养计划是关键。

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