氣體輔助注塑成型技術(shù)簡(jiǎn)介

氣體輔助注塑成型是歐美近期發(fā)展出來(lái)的一種先進(jìn)的注塑工藝，它的工作流程是首先向模腔內(nèi)進(jìn)行樹脂的欠料注射，然后利用精確的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，把經(jīng)過高壓壓縮的氮?dú)鈱?dǎo)入熔融物料當(dāng)中，使塑件內(nèi)部膨脹而造成中空，氣體沿著阻力最小方向流向制品的低壓和高溫區(qū)域。當(dāng)氣體在制品中流動(dòng)時(shí)，它通過置換熔融物料而掏空厚壁截面，這些置換出來(lái)的物料充填制品的其余部分。當(dāng)填充過程完成以后，由氣體繼續(xù)提供保壓壓力，解決物料冷卻過程中體積收縮的問題。
   氣體輔助注塑成型優(yōu)點(diǎn)為什么人們對(duì)于氣體輔助注射成型的興趣如此之大呢？其主要的原因在于這種方法出現(xiàn)時(shí)所許諾的種種優(yōu)點(diǎn)。成型者希望以低制造成本生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品。在不降低質(zhì)量的前提下用現(xiàn)代注塑機(jī)和成型技術(shù)可以縮短生產(chǎn)周期。通過使用氣體輔助注射成型的方法，制品質(zhì)量得到提高，而且降低了模具的成本。使用氣體輔助注射成型技術(shù)時(shí)，它的優(yōu)點(diǎn)和費(fèi)用的節(jié)約是非常顯著的。
1、減少產(chǎn)品變形：       低的注射壓力使內(nèi)應(yīng)力降低，使翹曲變形降到最低；
2、減少鎖模壓力：       低的注射壓力使合模力降低，可以使用小噸位機(jī)臺(tái)；
3、提高產(chǎn)品精度：       低的殘余應(yīng)力同樣提高了尺寸公差和產(chǎn)品的穩(wěn)定性；
4、減少塑膠原料：       成品的肉厚部分是中空的，減少塑料最多可達(dá)40％；
5、縮短成型周期：       與實(shí)心制品相比成型周期縮短，不到發(fā)泡成型一半；
6、提高設(shè)計(jì)自由：       氣體輔助注射成型使結(jié)構(gòu)完整性和設(shè)計(jì)自由度提高；
7、厚薄一次成型：       對(duì)一些壁厚差異大的制品通過氣輔技術(shù)可一次成型；
8、提高模具壽命：       降低模腔內(nèi)壓力，使模具損耗減少，提高工作壽命；
9、降低模具成本：       減少射入點(diǎn)，氣道取代熱流道從而使模具成本降低；
10、消除凹陷縮水：       沿筋板和根部氣道增加了剛度，不必考慮縮痕問題。第一階段：按照一般的注塑成型工藝把一定量的熔融塑膠注射入模穴；
第二階段：在熔融塑膠尚未充滿模腔之前，將高壓氮?dú)馍淙肽Ｑǖ闹醒耄?br />第三階段：高壓氣體推動(dòng)制品中央尚未冷卻的熔融塑膠，一直到模穴末端，最后填滿模腔；
第四階段：塑膠件的中空部分繼續(xù)保持高壓，壓力迫使塑料向外緊貼模具，直到冷卻下來(lái)；
第五階段：塑料制品冷卻定型后，排除制品內(nèi)部的高壓氣體，然后開模取出制品。
氣體輔助注塑成型系統(tǒng)由四個(gè)部分組成
A．氮?dú)鈦?lái)源部分 B．氮?dú)庠鰤翰糠?nbsp;C．氮?dú)饪刂撇糠?nbsp;  D．氮?dú)庾⑷氩糠?br />↓               ↓              ↓                ↓
①氮?dú)猱a(chǎn)生機(jī)     ①氣驅(qū)式增壓機(jī)      ①簡(jiǎn)易式控制臺(tái)      ①模具氣針進(jìn)氣
②購(gòu)瓶裝氮?dú)?nbsp;    ②電動(dòng)式增壓機(jī)      ②箱柜式控制臺(tái)      ②氮?dú)馍渚走M(jìn)氣氣體輔助注射成型配置
⑴ 氣驅(qū)式增壓機(jī)+氣輔控制臺(tái)
這種配置比較經(jīng)濟(jì)，(如一臺(tái)120NL/Min氣動(dòng)增壓機(jī)配上一臺(tái)手提式控制臺(tái))使用這種配置，操作方便，接上外購(gòu)的瓶裝氮?dú)饧纯稍鰤翰⒖刂茪怏w的輸出。但其輸出的高壓氮?dú)饬髁枯^小，較難滿足耗氮?dú)饬看笄易⑺苤芷诤芏痰漠a(chǎn)品生產(chǎn)。
⑵ 電動(dòng)高壓壓縮機(jī)+氣輔控制臺(tái)
這種配置也可用外購(gòu)的瓶裝氮?dú)鉃闅庠矗ㄈ缙垦b氮?dú)饨?jīng)電動(dòng)高壓壓縮機(jī)，再配上手提式控制臺(tái)），通常電動(dòng)高壓壓縮機(jī)可提供較大的高壓氮?dú)饬髁浚梢酝瑫r(shí)供給幾個(gè)控制臺(tái)輸出氣量，控制多副模具生產(chǎn)。但要經(jīng)常更換氮?dú)馄俊?br />⑶ 氮?dú)猱a(chǎn)生機(jī)+電動(dòng)高壓壓縮機(jī)+氣輔控制臺(tái)
這是一種整套制氮機(jī)經(jīng)高壓壓縮機(jī)增壓后配上氣輔控制器的配置。這是較理想的配置，有高壓氮?dú)獍l(fā)生器為控制器的氮?dú)鈦?lái)源，不需另外購(gòu)買瓶裝氮?dú)猓乙徊扛邏旱獨(dú)獍l(fā)生器可作為多臺(tái)氣輔控制臺(tái)的氮?dú)鈦?lái)源，可同時(shí)控制多副模具生產(chǎn)。但這種配置的投資成本較高。
氣輔注塑成型使用的氣體
      氣體輔助注塑成型使用的主要是氮?dú)狻５獨(dú)庾鳛榭諝庵泻孔钬S富的氣體，取之不竭，用之不盡。它無(wú)色、無(wú)味，透明，屬于亞惰性氣體，不維持生命。不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氮?dú)獾牧硪粋€(gè)優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒、難燃、成本低。高純氮?dú)獬Ｗ鳛楸Ｗo(hù)性氣體，用于隔絕氧氣或空氣的場(chǎng)所。氮?dú)猓∟2）在空氣中的含量為78.084%（空氣中各種氣體的容積組分為N2：78.084%、O2：20.9476%、氬氣：0.9364%、CO2：0.0314%、其它還有H2、CH4、N2O、O3、SO2、NO2等，但含量極少），分子量為28，沸點(diǎn)：-195.8℃，冷凝點(diǎn)：-210℃。壓縮空氣由于不潔凈（主要是氧氣），在高溫、高壓情況下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致材料降解或腐蝕，所以不適用。
采用氣輔注塑成型的狀況當(dāng)零件設(shè)計(jì)中出現(xiàn)下列一個(gè)或幾個(gè)情況時(shí),應(yīng)考慮采用氣體輔助注塑成型工藝:
1、零件很大;
2、外觀很重要;
3、零件有很多內(nèi)部結(jié)構(gòu),可能引起塌陷;
4、零件必須很平,而且需要較小殘余應(yīng)力;
5、零件很復(fù)雜,而且結(jié)構(gòu)需要;
6、產(chǎn)品數(shù)量可以補(bǔ)償制模方面的投資;
7、美觀需要,厚壁不可避免;
8、二次加工量要求最小;
以下列出了部分采用氣體輔助注射成型產(chǎn)品的名稱
—器具手柄—加油器管路—吸塵器儲(chǔ)灰箱—垃圾箱
—機(jī)動(dòng)車—乘客輔助手柄—高爾夫球棒桿—坐便器座
—ATM蓋子—輪椅車輪—傳真機(jī)機(jī)座—卡車保險(xiǎn)杠端帽
—加速器踏板臂—移動(dòng)式檔案架—廚房用具手柄—卡車外裝飾物
—氣體過濾器機(jī)架—籃球籃板—草地和花園設(shè)備—卡車濾油器外罩
—制動(dòng)器踏板臂—瓶箱—原料搬運(yùn)用設(shè)備—卡車空氣過濾器外罩
—緩沖器儀表盤—光驅(qū)托盤—電視機(jī)外殼—醫(yī)療分析儀器外殼
—車門把手—椅子座—醫(yī)院病床護(hù)欄—電腦外殼
—車門模板—椅子扶手—LCD顯示器支架—復(fù)印機(jī)紙張輸入輥
—電子布線系統(tǒng)—嬰兒車座提手—功率放大器機(jī)架—鼠標(biāo)外殼
—外裝飾物—復(fù)印機(jī)面板—打印機(jī)提手—實(shí)用的貨棚板
—文具柜面板—飲水機(jī)外罩板—打印機(jī)硒鼓—洗衣機(jī)攪拌器
—擋泥板外延—計(jì)算機(jī)儀表蓋—打印機(jī)控制面板—自動(dòng)販賣機(jī)外殼
—儀器面板組—鍵盤包覆物—淋浴器基座—涼水機(jī)儀表盤
—內(nèi)裝飾物—電吉他外殼—淋浴器噴頭—服務(wù)器機(jī)箱面板
—汽車保險(xiǎn)杠—洗碗機(jī)儀表板—遮陽(yáng)板框架—窗框
—汽車車牌座—電工工具手柄—通用手推車—電視柜
—汽車側(cè)鏡安裝座—油漆刷手柄—音箱外殼—電冰箱門把手
  氣輔注塑成型基本守則
1、在氣體射入點(diǎn)，氣體的壓力大于塑膠壓力時(shí)，氣體才會(huì)射入塑料中。
2、氣體射入后，必須防止由射入點(diǎn)溢出，可用密封的（SEALING）壁免。
3、氣體進(jìn)入塑膠后，會(huì)延著最小阻力的方向前進(jìn)。如：較厚的截面。
4、在塑膠內(nèi)的氣體會(huì)由高壓區(qū)流向低壓區(qū)。
5、塑膠在冷卻及成形時(shí)，其壓力是由氣體控制，而非注塑機(jī)。
6、在一個(gè)連續(xù)的氣道內(nèi)，氣體的壓力在入口及末端是一樣的。（等壓）
7、塑膠內(nèi)的氣體必須有開模前被排放到大氣中或經(jīng)回收循環(huán)使用。
8、塑膠冷卻時(shí)體積收縮的現(xiàn)象，可由氣體的膨脹來(lái)補(bǔ)償。
9、在成形過程中，氣體控制傳送系統(tǒng)和注塑機(jī)必須盡可能的配合。
10、避免注塑機(jī)螺桿移動(dòng)到最末端，防止塑膠回流到螺桿前端的空隙中。
11、若沒有單向射咀，則盡可能將料管儲(chǔ)料的時(shí)間延后，以避免氣體回流。