气体辅助注射成型

1、6.10.气体辅助注射成型气体辅助注射成型气体辅助注射成型气体辅助注射成型气体辅助注射成型工艺过程气体辅助注射成型工艺过程n气体辅助注射成型与普通注射成型相比，多一气体辅助注射成型与普通注射成型相比，多一个气体注射阶段，个气体注射阶段，n在原来注射成型的保压阶段，由压力相对低的在原来注射成型的保压阶段，由压力相对低的气体进行保压，成型后的制品中就有由气体形气体进行保压，成型后的制品中就有由气体形成的中空部分。成的中空部分。/ / n切换延迟阶段切换延迟阶段: :塑料熔体注射结塑料熔体注射结束到气体注射开始时的时间。束到气体注射开始时的时间。n 气体注射阶段：气体注射阶段：从气体开始注从气体开始

2、注射到整个型腔被充满的时间，射到整个型腔被充满的时间，n如控制不好，会产生空穴、吹穿、如控制不好，会产生空穴、吹穿、注射不足和气体向较薄的部分渗注射不足和气体向较薄的部分渗透等缺陷。透等缺陷。/ / (1)(1)塑料充模阶段塑料充模阶段: :气辅注射时熔体只充满局部气辅注射时熔体只充满局部型腔，其余部分靠气体补充。型腔，其余部分靠气体补充。 n气体释放阶段：气体释放阶段：n使气体入口压力降到零。使气体入口压力降到零。 n冷却开模阶段：冷却开模阶段：n将制品冷却到具有一定刚度和强度后开模取出将制品冷却到具有一定刚度和强度后开模取出制品。制品。 / /w 保压阶段：保压阶段：w熔体内气体压力保持不

3、变或略有上升使气体在熔体内气体压力保持不变或略有上升使气体在塑料内部继续穿透，以补偿塑料冷却引起的收缩。塑料内部继续穿透，以补偿塑料冷却引起的收缩。n气体辅助注射成型是通过在注射成型机上增气体辅助注射成型是通过在注射成型机上增设气辅装置和气体喷嘴实现的。设气辅装置和气体喷嘴实现的。n、注射机、注射机 n要求注射机的注射量和注射压力有较高的精要求注射机的注射量和注射压力有较高的精度，在度，在0.50.5以内以内. .n气辅装置气辅装置 n由气泵、高压气体发生器、气体控制单元和由气泵、高压气体发生器、气体控制单元和气体回收装置组成。气体回收装置组成。/ /n气体喷嘴气体喷嘴n有两类：有两类：n一类

4、是主流道式喷嘴，一类是主流道式喷嘴，n即塑料熔体和气体同一个喷嘴，塑料熔体注即塑料熔体和气体同一个喷嘴，塑料熔体注射结束后，喷嘴切换到气体通路上实现气体射结束后，喷嘴切换到气体通路上实现气体注射；注射；n另一类是气体通路专用喷嘴。另一类是气体通路专用喷嘴。/ /n、标准成型法、标准成型法n先向模腔注入准确先向模腔注入准确计量的塑料熔体，计量的塑料熔体，n再通过浇口和流道再通过浇口和流道注入压缩空气，推注入压缩空气，推动熔体充满模腔动熔体充满模腔n保压、冷却、开模、保压、冷却、开模、取出制品。取出制品。 / /气辅之1.exen副腔成型法副腔成型法n在模腔之外设置一可与型腔相通的副型腔，气在模腔

5、之外设置一可与型腔相通的副型腔，气体的穿透作用使多余出来的熔体流入副型腔体的穿透作用使多余出来的熔体流入副型腔 /气辅之2.exen熔体回流法熔体回流法 n与副腔成型法类似，与副腔成型法类似，n气体注入时多余的熔体流回注射机的料筒。气体注入时多余的熔体流回注射机的料筒。/ /气辅之3.exen活动型芯法活动型芯法 n在模腔中设置活动型芯在模腔中设置活动型芯n气体推动熔体使活动型芯从型腔中退出，让气体推动熔体使活动型芯从型腔中退出，让出所需的空间，出所需的空间，/ /气辅之4.exen(1)(1)注射应力低注射应力低 ；n(2)(2)制品翘曲变形小；制品翘曲变形小；n(3)(3)表面质量提高；表

6、面质量提高；n(4)(4)可成型壁厚差异较大的制品；可成型壁厚差异较大的制品；n(5)(5)制品的刚度和强度提高；制品的刚度和强度提高；n(6)(6)可通过气体的穿透使制品中空，可通过气体的穿透使制品中空，减少质量，缩短成型周期。减少质量，缩短成型周期。/ /优点：优点：w普通注射成型制品易出现缩孔和表面缩痕。普通注射成型制品易出现缩孔和表面缩痕。w气体辅助注射成型以克服上述缺陷为目的，气体辅助注射成型以克服上述缺陷为目的，几点不足：几点不足：n 1)1)需要供气装置和进气喷嘴，增加了设备的需要供气装置和进气喷嘴，增加了设备的投资。投资。n 2)2)在注入气体和不注入气体部分，制品表面在注入气

7、体和不注入气体部分，制品表面光泽有差异。光泽有差异。n 3)3)对注射机的注射量和注射压力的精度有更对注射机的注射量和注射压力的精度有更高的要求。高的要求。n 4)4)制品质量对模具温度和保压时间等工艺参制品质量对模具温度和保压时间等工艺参数更加敏感。数更加敏感。 / /n一类是厚壁、偏壁、管状制件，一类是厚壁、偏壁、管状制件，n如手柄、方向盘、衣架、马桶、座垫等制件；如手柄、方向盘、衣架、马桶、座垫等制件；n另一类是大型平板制件，另一类是大型平板制件，n如仪表盘、踏板、保险杠及桌面等。如仪表盘、踏板、保险杠及桌面等。/ /na a注射温度注射温度n熔体温度太高时，熔体温度太高时，粘度太小，增

8、加了气体进入粘度太小，增加了气体进入制品薄壁的可能性，会导致发生吹穿和薄壁穿制品薄壁的可能性，会导致发生吹穿和薄壁穿透现象；透现象；n温度太低时，温度太低时，熔体粘度增大，气体前进阻力变熔体粘度增大，气体前进阻力变大，气体在气道中穿透的距离缩短，会造成未大，气体在气道中穿透的距离缩短，会造成未进气部分气道的收缩，影响产品质量。进气部分气道的收缩，影响产品质量。n实际生产的允许范围内实际生产的允许范围内，宜尽量采用较高温度，宜尽量采用较高温度，加快熔体运动，缩短生产时间。加快熔体运动，缩短生产时间。/ /nb注射时间注射时间n注射时间与材料性质、注射温度、注射速度、注射时间与材料性质、注射温度、

9、注射速度、型腔大小、浇口数目和喷嘴大小等因素有关型腔大小、浇口数目和喷嘴大小等因素有关n熔体注射时间太长，熔体注射时间太长，对于薄壁制品，材料在型对于薄壁制品，材料在型腔中易冷却，型腔难以完全充满，腔中易冷却，型腔难以完全充满，n熔体注射时间太短，熔体注射时间太短，则易造成喷射，则易造成喷射，n粘度高的材料，流动性差，需要较长的注射时粘度高的材料，流动性差，需要较长的注射时间；间；n较大的型腔，较大的型腔，需要熔体多，当注射速率不变时，需要熔体多，当注射速率不变时，所需要注射时间也较长；所需要注射时间也较长；n小型腔、小制品小型腔、小制品则所需注射时间短。则所需注射时间短。n浇口数目多，浇口数

10、目多，可相应减少注射时间，反之则增可相应减少注射时间，反之则增加注射时间。加注射时间。/ /n 对于薄壁壳形制品对于薄壁壳形制品, ,熔体注入熔体注入9595时较好；时较好；n低于此值，低于此值，填充较晚的部分注气后易吹穿；填充较晚的部分注气后易吹穿；n高于高于9595时时, ,则气体注入量太少，充气减量没则气体注入量太少，充气减量没有很大意义有很大意义. /. /气体辅助注射成型制品气体辅助注射成型制品 和模具的设计特点和模具的设计特点n(a)壁厚壁厚 n(b)厚薄壁之间的过渡厚薄壁之间的过渡n(c)加强筋加强筋n(d)凸台和角撑板凸台和角撑板 /n沿气体通道部位的制件壁厚应较厚，沿气体通道

11、部位的制件壁厚应较厚， n一般只使用一个浇口，该浇口的设置应使一般只使用一个浇口，该浇口的设置应使“欠料注射欠料注射”的熔料可以均匀地充满模腔；的熔料可以均匀地充满模腔；n由气体所推动的塑料必须将模腔充满；由气体所推动的塑料必须将模腔充满；/ /n气体通道的几何形状相对于浇口应是对称或单气体通道的几何形状相对于浇口应是对称或单方向的。方向的。n气体通道必须是连续的，但不能自成环路。最有气体通道必须是连续的，但不能自成环路。最有效的气体通道是圆形截面。效的气体通道是圆形截面。n一般情况下，气体通道的体积应小于整个制件体一般情况下，气体通道的体积应小于整个制件体积的积的1010；n模具中应设置调节

12、流动平衡的溢流空间，以得模具中应设置调节流动平衡的溢流空间，以得到理想的空心通道。到理想的空心通道。/反应注射成型反应注射成型(rim)-(rim)-是一种将两种具有化学活性是一种将两种具有化学活性的低分子质量液体原料在高压下撞击混合，然后注入的低分子质量液体原料在高压下撞击混合，然后注入密闭的模具内进行聚合、交联固化等化学反应而形成密闭的模具内进行聚合、交联固化等化学反应而形成制品的工艺方法制品的工艺方法 / / n反应注射与塑料注射的不同之处在于反应注射与塑料注射的不同之处在于：n一是一是直接采用液态单体和各种添加剂作为成型原直接采用液态单体和各种添加剂作为成型原料，不经加热塑化即注入模腔

13、，简化了制品的成料，不经加热塑化即注入模腔，简化了制品的成型工艺过程型工艺过程;/;/n二是二是由于液体原料粘度低，流动性好，易于输由于液体原料粘度低，流动性好，易于输送和混合，充模压力和锁模力低，有利于降低送和混合，充模压力和锁模力低，有利于降低成型设备和模具的造价，适宜生产大型及形状成型设备和模具的造价，适宜生产大型及形状很复杂的制品；很复杂的制品；n三是三是只要调整化学组分就可注射性能不同的产只要调整化学组分就可注射性能不同的产品，而且反应速度可以很快，生产周期短。品，而且反应速度可以很快，生产周期短。/ /n作为作为rim的成型物料基体：的成型物料基体：n一般能以加成聚合反应生成树脂一

14、般能以加成聚合反应生成树脂的单体都可以的单体都可以发展发展urim在在60年代初首创，年代初首创，u70年代正式投入生产，年代正式投入生产，u80年代进入快速发展。年代进入快速发展。原料原料n工业上已采用的主要有：工业上已采用的主要有：n聚氨酯、不饱和聚脂、环氧树脂、聚酰胺、甲基聚氨酯、不饱和聚脂、环氧树脂、聚酰胺、甲基丙烯酸系共聚物、有机硅等几种树脂的单体，丙烯酸系共聚物、有机硅等几种树脂的单体，n但目前但目前rim产品以聚氨酯体系为多，产品以聚氨酯体系为多，n主要应用在汽车工业、电器制品、民用建筑及其主要应用在汽车工业、电器制品、民用建筑及其他工业承载零件等方面。他工业承载零件等方面。 rim成型设备成型设备n是一组带有轴向活塞泵的计量装置是一组带有轴向活塞泵的计量装置n主要组成：主要组成：组分储存槽、过滤器、轴向柱塞泵、组分储存槽、过滤器、轴向柱塞泵、电动机以及带有混合头的液压系统。电动机以及带有混合头的液压系统。nrim成型设备要求有很高的灵活性和计量精度。成型设备要求有很高的灵活性和计量精度。n近年来，采用电脑对计量装置、工艺操作程序和近年来，采用电脑对计量装置、工艺操