在热塑性弹性体(TPE)材料制品的生产过程中，结合线气纹问题宛如一颗顽固的“绊脚石”，严重制约着制品的品质提升与市场竞争力。这些气纹不仅破坏了制品的外观美感，使其表面呈现出不规则的纹路或凹陷，影响产品的整体观感;还可能削弱制品的物理性能，如降低强度、密封性等，进而影响产品的使用可靠性和寿命。本文将深入挖掘TPE材料结合线气纹产生的根源，从原料特性、模具设计、成型工艺到后处理等各个环节，提供一套全面且实用的消除策略，助力生产企业攻克这一难题，实现产品质量的飞跃。

一、TPE材料结合线气纹的“庐山真面目”

（一）结合线气纹的定义与外观表现

结合线气纹，简单来说，是在TPE制品成型过程中，当两股或以上的熔融料流在模具型腔内相遇融合时，由于各种原因未能实现完美结合，而在制品表面形成的痕迹。从外观上看，气纹通常表现为一条或多条细长的线条，线条的颜色可能与制品主体颜色存在差异，有时呈现出较浅或较暗的色调；其形状可能笔直，也可能因料流的不规则运动而弯曲、分叉。在气纹较为严重的部位，制品表面还可能出现凹陷、起皮等现象，用手触摸时能明显感觉到凹凸不平。

（二）结合线气纹对制品性能的影响

外观缺陷降低产品吸引力：在当今竞争激烈的市场环境中，产品的外观质量是吸引消费者的第一要素。TPE制品常用于消费电子、玩具、医疗器械等领域，结合线气纹的存在会直接影响产品的美观度，降低消费者对产品的购买欲望，从而影响产品的市场销售。一款外观精致的TPE手机保护套，若表面存在明显的结合线气纹，其市场竞争力将大打折扣。

性能隐患影响产品可靠性：结合线气纹不仅影响外观，还可能对制品的物理性能产生潜在威胁。在气纹部位，TPE材料的分子结构可能受到破坏，导致材料的强度降低，在受到外力作用时更容易发生断裂。对于一些对密封性要求较高的制品，如TPE密封圈，气纹可能导致密封不严，引发泄漏问题，影响产品的正常使用。

二、抽丝剥茧：TPE材料结合线气纹的产生根源

（一）原料特性“埋下的伏笔”

TPE材料流动性差异：不同配方和生产工艺的TPE材料，其流动性存在显著差异。流动性过高的TPE材料在注射成型过程中，容易在模具型腔内形成湍流，导致料流相遇时难以平稳融合，从而产生结合线气纹。相反，流动性过低的材料则可能因填充困难，在结合线处出现缺料现象，同样会形成气纹。某些高填充的TPE材料，由于填料的加入改变了材料的流动性能，增加了结合线气纹产生的风险。

原料含水率与挥发物影响：TPE原料在储存和运输过程中，可能会吸收空气中的水分或含有其他挥发性物质。在成型过程中，水分和挥发物受热汽化，形成气泡。当两股料流在结合线处相遇时，气泡被挤压在中间，冷却后便形成气纹。特别是在高温高湿的环境下，原料的吸水率增加，这一问题更为突出。

（二）模具设计“暗藏的陷阱”

浇口位置与数量不合理：浇口是熔融TPE材料进入模具型腔的通道，其位置和数量对料流的填充和结合有着至关重要的影响。如果浇口位置选择不当，导致料流在型腔内的流动路径过长或过复杂，会使料流在到达结合线时温度和压力下降，流动性变差，难以充分融合。浇口设置在制品的薄弱部位或远离结合线的位置，可能会使料流在填充过程中产生较大的阻力，增加结合线气纹产生的可能性。浇口数量过少，会导致料流填充不均匀，局部压力过大，也容易引发气纹问题。

模具排气系统不完善：在TPE材料注射成型过程中，模具型腔内的空气必须及时排出，否则会被压缩在料流之间，形成气纹。如果模具的排气系统设计不合理，如排气槽的尺寸过小、位置不当或数量不足，空气无法顺利排出，就会在结合线处积聚，导致气纹的产生。特别是在一些形状复杂、深度较大的制品模具中，排气问题更为关键。

模具温度分布不均匀：模具温度对TPE材料的流动性和冷却速度有着重要影响。如果模具温度分布不均匀，不同部位的温度差异较大，会导致料流在型腔内的冷却速度不一致。在结合线处，如果两侧料流的冷却速度相差过大，会使它们在融合时产生内应力，导致结合不良，形成气纹。模具的局部冷却水道堵塞或设计不合理，可能会造成该部位温度过高或过低，从而引发气纹问题。

（三）成型工艺“引发的连锁反应”

注射速度与压力控制不当：注射速度和压力是影响TPE材料在模具型腔内填充和结合的关键工艺参数。注射速度过快，会使料流在型腔内产生较大的剪切热，导致材料局部温度过高，甚至发生降解。过快的注射速度还可能使料流产生湍流，增加结合线气纹产生的风险。相反，注射速度过慢，料流在填充过程中容易冷却，流动性降低，难以充分融合。注射压力过低，无法使料流充分填充模具型腔，导致结合线处缺料；注射压力过高，则可能使料流在结合线处受到过大的挤压，将空气或挥发物封锁在形成气纹。

熔体温度波动：熔体温度的稳定性对TPE材料的成型质量至关重要。如果熔体温度波动较大，会导致材料的流动性发生变化。在注射过程中，当熔体温度较高时，材料流动性好，但可能因温度过高而降解；当熔体温度较低时，材料流动性差，料流在结合线处难以融合。特别是在一些小型或薄壁制品的成型中，熔体温度的微小波动都可能对结合线质量产生显著影响。

保压时间与冷却时间设置不合理：保压时间是指注射完成后，螺杆继续保持一定压力，使料流进一步填充模具型腔并补偿收缩的时间。保压时间过短，料流在结合线处可能因收缩而产生气纹;保压时间过长，则可能使制品内应力增大，影响制品的尺寸精度和性能。冷却时间是指制品在模具内冷却定型的时间。冷却时间过短，制品未完全固化，脱模时容易变形，同时结合线处的结合可能不牢固;冷却时间过长，会降低生产效率，增加生产成本。

三、对症下药：消除TPE材料结合线气纹的策略

（一）原料处理：从源头把控质量

原料干燥处理：在成型前，对TPE原料进行充分的干燥处理是消除结合线气纹的重要措施之一。根据原料的特性和含水率要求，选择合适的干燥设备和干燥工艺。可采用热风循环干燥箱，将原料在80 – 100℃的温度下干燥2 – 4小时，使原料的含水率降低至0.1%以下。对于一些对水分特别敏感的TPE材料，还可采用真空干燥的方式，进一步提高干燥效果。

优化原料配方：针对TPE材料流动性差异导致的气纹问题，可通过优化原料配方来改善材料的流动性。适当调整硬段和软段的比例，选择合适的增塑剂或流动助剂，使材料在成型过程中具有良好的流动性能，同时又不影响制品的其他性能。在选择原料时，应尽量选用质量稳定、流动性均匀的TPE材料，减少因原料质量波动而产生的结合线气纹问题。

（二）模具优化：打造完美成型环境

合理设计浇口系统：浇口位置和数量的设计应根据制品的形状、尺寸和结构特点进行优化。浇口应设置在料流填充阻力小、有利于料流均匀分布的位置，避免料流在型腔内产生较大的转折或碰撞。对于形状复杂的制品，可采用多点进胶的方式，使料流能够同时从多个方向填充型腔，减少料流在结合线处的压力差和温度差。合理控制浇口的尺寸，确保料流能够顺利通过，又不会因浇口过大而导致制品表面出现浇口痕迹。

完善模具排气系统：排气系统的设计是消除结合线气纹的关键环节。在模具设计时，应根据制品的结构和料流的填充方向，合理设置排气槽的位置和数量。排气槽的尺寸应根据TPE材料的特性和制品的厚度进行选择，排气槽的宽度为0.03 – 0.1mm，深度为0.02 – 0.05mm。对于一些深度较大或形状复杂的制品，可采用镶件排气、顶针排气或抽真空排气等方式，确保模具型腔内的空气能够及时、顺畅地排出。

优化模具温度控制系统：为了实现模具温度的均匀分布，可采用先进的模具温度控制设备和技术。使用模温机对模具进行精确的温度控制，根据制品的要求将模具温度稳定在合适的范围内。优化模具的冷却水道设计，增加冷却水道的数量和分布密度，使模具各部位的温度能够快速、均匀地调节。在模具的关键部位，如结合线附近，可适当增加冷却水道的数量或采用局部冷却的方式，确保料流在结合线处能够均匀冷却，减少内应力的产生。

（三）工艺调整：精准把控成型过程

精确控制注射速度与压力：通过反复试验和优化，找到适合特定TPE制品的注射速度和压力参数。在注射初期，可采用较快的注射速度，使料流迅速填充模具型腔的前端部分；当料流接近结合线时，适当降低注射速度，使料流能够平稳地融合。注射压力应根据制品的尺寸、形状和材料的流动性进行合理设置，确保料流能够充分填充模具型腔，同时避免压力过高导致气纹产生。可采用分段注射的方式，根据料流在型腔内的填充情况，分别设置不同的注射速度和压力，实现更精确的成型控制。

稳定熔体温度：采用高精度的温度控制设备，对料筒和喷嘴的温度进行精确控制，确保熔体温度的稳定性。在生产过程中，定期检查温度控制系统的运行情况，及时更换老化的加热元件和温度传感器。注意环境温度和设备运行状态对熔体温度的影响，采取相应的措施进行补偿和调整。在高温环境下，可适当降低料筒温度；在设备长时间运行后，可适当增加冷却水流量，以保持熔体温度的稳定。

合理设置保压时间与冷却时间：保压时间和冷却时间的设置应根据制品的厚度、材料的收缩率和生产效率等因素进行综合考虑。可通过试验确定最佳的保压时间和冷却时间。在保证制品质量的前提下，尽量缩短冷却时间，提高生产效率。在保压过程中，可采用逐渐降低压力的方式，减少制品内应力的产生。在冷却过程中，可采用分段冷却的方式，根据制品的温度变化情况，适时调整冷却水流量和温度，使制品能够均匀冷却。

（四）后处理：锦上添花提升品质

制品表面处理：对于已经出现轻微结合线气纹的TPE制品，可采用表面处理的方法进行改善。采用打磨、抛光等方式，去除制品表面的凸起和毛刺，使气纹变得不那么明显。对于一些对外观要求较高的制品，还可采用喷漆、电镀等表面涂装工艺，掩盖气纹缺陷，提高制品的外观质量。

热处理消除内应力：TPE制品在成型过程中会产生一定的内应力，这些内应力可能会导致制品在使用过程中发生变形或开裂，同时也会影响结合线的质量。通过进行适当的热处理，可以消除制品的内应力，改善结合线的结合情况。可将制品在一定的温度下（通常低于材料的热变形温度）保持一段时间，然后缓慢冷却至室温。热处理的具体温度和时间应根据制品的尺寸、材料和内应力大小进行确定。

四、实战案例：成功消除TPE材料结合线气纹的启示

（一）案例背景

某企业生产一款TPE材质的智能手环外壳，在生产过程中发现制品表面存在明显的结合线气纹，严重影响了产品的外观质量和市场销售。该手环外壳形状较为复杂，存在多个拐角和曲面，采用单点浇口注射成型。

（二）问题分析

经过现场调研和分析，发现导致结合线气纹产生的主要原因有以下几点：

原料方面：使用的TPE原料流动性较差，且在储存过程中吸水率较高，导致成型过程中产生气泡。

模具方面：浇口位置设置不合理，料流在型腔内填充阻力大，容易产生湍流；模具排气系统不完善，部分排气槽尺寸过小，空气无法顺利排出。

工艺方面：注射速度过快，注射压力过高，导致料流在结合线处受到过大挤压；熔体温度波动较大，影响了材料的流动性。

（三）解决方案与实施效果

原料处理：对TPE原料进行重新干燥处理，采用真空干燥箱，在90℃下干燥3小时，将原料含水率降低至0.05%以下。与原料供应商沟通，调整原料配方，适当增加流动助剂的含量，改善材料的流动性。

模具优化：将单点浇口改为两点进胶，使料流能够从两个方向同时填充型腔，减少料流在结合线处的压力差。重新设计模具排气系统，增大排气槽的尺寸，并在关键部位增加排气孔，确保空气能够及时排出。

工艺调整：通过多次试验，优化注射速度和压力参数。采用分段注射方式，在注射初期采用较快速度，当料流接近结合线时降低速度。将注射压力降低10%，同时稳定熔体温度，波动范围控制在±2℃以内。

实施效果：经过上述措施的实施，该企业生产的智能手环外壳结合线气纹问题得到了显著改善。制品外观质量明显提升，气纹几乎消失不见，产品合格率从原来的70%提高到了95%以上，市场销售情况也得到了极大改善。

五、未来展望：TPE材料结合线气纹消除技术的发展趋势

（一）智能化成型工艺的应用

随着人工智能、大数据和物联网技术的不断发展，智能化成型工艺将在TPE材料成型领域得到更广泛的应用。通过在成型设备上安装大量的传感器，实时采集温度、压力、速度等多维度数据，并利用智能算法对成型过程进行实时监测和优化调整。根据制品的实时质量反馈，自动调整注射速度、压力、熔体温度等参数，实现成型过程的自适应控制，从根本上消除结合线气纹问题。

（二）新型模具材料与设计的创新

新型模具材料的研发和应用将为解决TPE材料结合线气纹问题提供新的途径。采用具有高导热性和良好耐磨性的新型模具材料，可以提高模具的冷却效率和温度均匀性，减少因模具温度分布不均而产生的气纹。模具设计也将不断创新，采用更先进的计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）技术，对模具的浇口系统、排气系统和冷却系统进行优化设计，实现料流在型腔内的最优填充和结合。

（三）绿色环保成型技术的推广

在全球倡导绿色环保的大背景下，绿色环保成型技术将成为TPE材料成型领域的发展趋势。开发低能耗、低污染的成型工艺和设备，减少成型过程中的能源消耗和废弃物排放。采用新型的加热方式和节能技术，降低模具加热和冷却的能耗；使用可降解的模具润滑剂和清洗剂，减少对环境的污染。在消除结合线气纹的过程中，也将更加注重采用环保型的后处理方法，避免使用对环境和人体有害的化学物质。

六、结语

消除TPE材料结合线气纹是一个涉及原料、模具、工艺和后处理等多个环节的系统工程。只有深入了解结合线气纹的产生根源，从各个方面入手，采取针对性的措施进行优化和改进，才能有效地解决这一问题，提高TPE制品的质量和市场竞争力。随着科技的不断进步和行业的不断发展，我们相信在不久的将来，结合线气纹问题将不再是TPE材料成型领域的难题，TPE制品将以更加完美的品质呈现在消费者面前。作为相关从业者，我们应不断学习和探索新技术、新方法，为推动TPE材料成型行业的发展贡献自己的力量。

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