氣輔注射成型原理與技術(shù)

1、 東東 華華 機(jī)機(jī) 械械 有有 限限 公公 司司 DONGHUA MACHINERY LTD 氣輔注射成型原理與技術(shù) 氣輔注塑技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 氣體輔助注射成型技術(shù)（簡(jiǎn)稱氣輔），最早可追溯到1971年美國(guó)人嘗試加氣注射成型制造厚中空鞋跟。1983年英國(guó)人從結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型制造機(jī)房裝修材料衍生出“CINPRES”控制內(nèi)部壓力成型過程，該過程在1986年德國(guó)國(guó)際塑料機(jī)械展覽會(huì)上很快就被人們作為新工藝加以接受，并成為塑料加工的未來技術(shù)。氣輔成型技術(shù)在20世紀(jì)80年代末的幾年內(nèi)得到不斷完善和發(fā)展并商品化，20世紀(jì)90年代才作為一項(xiàng)成功技術(shù)開始進(jìn)入實(shí)用階段。 世界主要?dú)廨o成型設(shè)備廠家1、德國(guó) Battenf

2、eld公司 該公司于1988年開始開發(fā)氣輔注塑工藝， 最初主要是幫助客戶生產(chǎn)出合格的制品，用于厚壁制件和扁平制件的生產(chǎn)。 2、英國(guó)Gas Injectian（PPC）公司和Cinpres公司 3、美國(guó)Nitrojection公司氣輔注射的優(yōu)點(diǎn)1、節(jié)省材料 制品中空節(jié)省材料最多高達(dá)50%2、節(jié)省制品生產(chǎn)周期時(shí)間提高生產(chǎn)率； 在制品的厚壁中沖氣使制品壁厚變薄冷卻時(shí)間減少；3、降低鎖模力，可實(shí)現(xiàn)小馬拉大車 氣輔注射可以減少膠料在模具內(nèi)的流動(dòng)距離，這樣就降低了注射壓力從而降低了鎖模力；4、加強(qiáng)補(bǔ)縮減少制品縮水，提高制品表面質(zhì)量和制品尺寸的穩(wěn)定性；5、模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，降低模具成本，提高產(chǎn)品一體化程度； 氣

3、體輔助注射成型原理一、基本工藝過程 ：與傳統(tǒng)注射相同一般熔體充滿型腔的60%-97%（因制品而異） ：把高壓氮?dú)庾⑷肴垠w芯部，高壓氣體推動(dòng)熔體向前移動(dòng)直至熔 體充滿整個(gè)型腔 ：制品在冷卻過程中，氣體由內(nèi)向外施壓，使制品同模具緊密接 觸 ：高壓氮?dú)鈴闹破分行冻?：開模取出制品熔體注射氣體注射氣體保壓氣體卸壓模腔打開注入熔體 注入氣體氣針注塑機(jī) 氣輔機(jī)連接示意圖 氣輔機(jī)氮?dú)獍l(fā)生器注塑機(jī)氮?dú)馄繗廨o機(jī)配置原理圖氮?dú)庠鰤浩?氮?dú)庠鰤篜ID控制系統(tǒng)注塑機(jī)信號(hào)輸入模具氣針空氣壓縮機(jī) 7-9BAR氣輔注塑成型加工工藝過程 氣輔注射成型周期圖氣輔注射的進(jìn)氣方式一、注塑機(jī)噴嘴進(jìn)氣 該進(jìn)氣方式是高壓氮?dú)鈴?注塑機(jī)噴

4、嘴進(jìn)入，注塑機(jī)射 咀必須配單向閥防止高壓氮 氣進(jìn)入料筒造成危險(xiǎn)；單向閥注塑機(jī)料筒噴嘴氮?dú)膺M(jìn)氣口模具來自氣輔機(jī)高壓氣管二、模具進(jìn)氣 1、固定氣針 該氣針設(shè)置在模具的開 模方向上； 2、活動(dòng)氣針 該氣針設(shè)在與模具開模方向的垂直向上，活動(dòng)氣針的進(jìn)與出是由氣輔機(jī)進(jìn)行控制的固定氣針活動(dòng)氣針控制油缸制品熔體預(yù)注射量控制方式1、欠料注射（加氣充滿） 在預(yù)注射時(shí)，現(xiàn)添滿模具型腔的60%-97%（因制品而異），然后注入高壓氮?dú)?，用氮?dú)?推動(dòng)熔料充滿模具型腔；氣針注射熔料注入氮?dú)?、滿料注射（加氣溢出） 氣針溢出油缸溢出料注入熔料注入氣體氣體注入控制方法1、氣體壓力控制法 該方法是在氣體推動(dòng)聚合物熔體過程中始終保

5、持氣體壓力恒定或分階段保持氣體壓力恒定，該方法是目前使用較為普遍的方法； A：熔體注射 B：填充階段氣體注射 C：保壓階段氣體注射入口壓力 P時(shí)間 SABC2、氣體壓力自動(dòng)優(yōu)化控制 該方法是一種理想的壓力變化，通過控制氣體的注入使熔體充滿型腔的前沿流動(dòng)速率保持恒定。壓力變化如圖，在該方法中氣體壓力過高會(huì)導(dǎo)致熔體填充過快而產(chǎn)生噴射，導(dǎo)致制品品質(zhì)下降，壓力過低會(huì)產(chǎn)生熔體滯留甚至短射，也會(huì)使制品品質(zhì)下降； 時(shí)間 S入口壓力 PA BC A：熔體注射 B：填充階段氣體注射 C：保壓階段氣體注射3、體積控制法 該方法是指由高壓氣動(dòng)活塞和汽缸產(chǎn)生預(yù)定壓力和體積的氣體，在氣體推動(dòng)聚合物熔體的過程中，始終保持

6、氣體體積恒定。隨著氣體充模過程的進(jìn)行，氣體壓力不斷降低，該方法在熔體掏空體積較大時(shí)壓力降很大，有很大的局限性。 A：熔體注射 B：填充階段氣體注射 C：保壓階段氣體注射入口壓力 P 時(shí)間 SABC氣體注射控制基本參數(shù)1、2、3、4、5、熔體溫度熔體預(yù)注射量氣體延遲時(shí)間氣體注射與保壓壓力氣體注射時(shí)間氣輔注射成型工藝的應(yīng)用1、厚壁、偏壁及管棒狀制品*制品內(nèi)部掏空，減少縮水，減少冷卻時(shí)間，氣壓在制品中均勻傳遞降低制品的翹曲和變形；如：生產(chǎn)塑膠椅子扶手，采用氣輔工藝以前，質(zhì)量為2。4KG，且收縮十分嚴(yán)重，冷卻時(shí)間長(zhǎng)；采用氣輔注射工藝后，成品質(zhì)量為1。8KG，減重達(dá)25%，收縮消失，冷卻時(shí)間減少至原來的

7、10%；*制品一體化程度高，可一次成型得到制品如：電話聽筒，傳統(tǒng)的注塑是將兩個(gè)塑件分別注射然后再粘貼焊接而成一體；采用氣輔注射，直接把制品掏空，一次得到制品；2、平板狀制品*對(duì)于大型平板制品，傳統(tǒng)注射最容易發(fā)生的問題是翹曲，而且生產(chǎn)時(shí)由于流程長(zhǎng)，投影面積大鎖模力高；采用氣輔注射后，由于氣道的引流作用和短射，大大降低了鎖模力，翹曲減少或完全消失，提高了尺寸穩(wěn)定性和鋼度，避免了縮痕；例如：海爾生產(chǎn) 的電冰箱面板，采用氣輔工藝后，翹曲減少，鎖模力由1700T下降到700T與傳統(tǒng)的注塑相比下降了58.8%，效果明顯；氣輔注射的應(yīng)用范圍及產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 用途 氣輔優(yōu)點(diǎn)厚壁、偏壁 1、汽車零件：扶手、方向盤等 1、節(jié)省材料棒狀制品 2、電器：收錄音機(jī)、電話機(jī)聽筒等 2、縮短生產(chǎn)周期 3、家庭用品：馬桶、椅子及扶手、蓮蓬頭 3、降低模具成本 衣架 、 刀把、球拍、門把手等 4、一體化程度高 1、汽車零件：儀表臺(tái)、保險(xiǎn)杠、踏板 1、設(shè)計(jì)多樣化，外觀 門窗框、鏡架 優(yōu)秀 2、電器：洗衣機(jī)蓋、通風(fēng)罩、空調(diào)面板 2、外觀改善、電鍍效 電視機(jī)外殼、計(jì)算機(jī)顯示器外殼等 果好、減少或消除后大型平 3、家庭用品：桌面、板式家具 筋板的縮水減小、內(nèi)部保壓板制品 4、低壓成型、鎖模力 4、殘留應(yīng)力小，翹曲減小或消除目前國(guó)內(nèi)注塑廠家氣輔注射的應(yīng)用情況1