气辅注射成型原理与技术

東華機械有限公司DONGHUAMACHINERYLTD气辅注射成型原理与技术气辅注塑技术的产生与发展气体辅助注射成型技术（简称气辅），最早可追溯到1971年美国人尝试加气注射成型制造厚中空鞋跟。1983年英国人从结构发泡成型制造机房装修材料衍生出“CINPRES”控制内部压力成型过程，该过程在1986年德国国际塑料机械展览会上很快就被人们作为新工艺加以接受，并成为塑料加工的未来技术。气辅成型技术在20世纪80年代末的几年内得到不断完善和发展并商品化，20世纪90年代才作为一项成功技术开始进入实用阶段。世界主要气辅成型设备厂家1、德国Battenfeld公司该公司于1988年开始开发气辅注塑工艺，最初主要是帮助客户生产出合格的制品，用于厚壁制件和扁平制件的生产。2、英国GasInjectian（PPC）公司和Cinpres公司3、美国Nitrojection公司气辅注射的优点1、节省材料制品中空节省材料最多高达50%2、节省制品生产周期时间提高生产率；在制品的厚壁中冲气使制品壁厚变薄冷却时间减少；3、降低锁模力，可实现小马拉大车气辅注射可以减少胶料在模具内的流动距离，这样就降低了注射压力从而降低了锁模力；4、加强补缩减少制品缩水，提高制品表面质量和制品尺寸的稳定性；5、模具设计简化，降低模具成本，提高产品一体化程度；气体辅助注射成型原理一、基本工艺过程：与传统注射相同一般熔体充满型腔的60%-97%（因制品而异）：把高压氮气注入熔体芯部，高压气体推动熔体向前移动直至熔体充满整个型腔：制品在冷却过程中，气体由内向外施压，使制品同模具紧密接触：高压氮气从制品中卸出：开模取出制品熔体注射气体注射气体保压气体卸压模腔打开注入熔体注入气体气针注塑机气辅机连接示意图气辅机氮气发生器注塑机氮气瓶气辅机配置原理图氮气增压器氮气增压PID控制系统注塑机信号输入模具气针空气压缩机7-9BAR气辅注塑成型加工工艺过程气辅注射成型周期图气辅注射的进气方式一、注塑机喷嘴进气该进气方式是高压氮气从注塑机喷嘴进入，注塑机射咀必须配单向阀防止高压氮气进入料筒造成危险；单向阀注塑机料筒喷嘴氮气进气口模具来自气辅机高压气管二、模具进气1、固定气针该气针设置在模具的开模方向上；2、活动气针该气针设在与模具开模方向的垂直向上，活动气针的进与出是由气辅机进行控制的固定气针活动气针控制油缸制品熔体预注射量控制方式1、欠料注射（加气充满）在预注射时，现添满模具型腔的60%-97%（因制品而异），然后注入高压氮气，用氮气推动熔料充满模具型腔；气针注射熔料注入氮气2、满料注射（加气溢出）气针溢出油缸溢出料注入熔料注入气体气体注入控制方法1、气体压力控制法该方法是在气体推动聚合物熔体过程中始终保持气体压力恒定或分阶段保持气体压力恒定，该方法是目前使用较为普遍的方法；A：熔体注射B：填充阶段气体注射C：保压阶段气体注射入口压力P时间SABC2、气体压力自动优化控制该方法是一种理想的压力变化，通过控制气体的注入使熔体充满型腔的前沿流动速率保持恒定。压力变化如图，在该方法中气体压力过高会导致熔体填充过快而产生喷射，导致制品品质下降，压力过低会产生熔体滞留甚至短射，也会使制品品质下降；时间S入口压力PABCA：熔体注射B：填充阶段气体注射C：保压阶段气体注射3、体积控制法该方法是指由高压气动活塞和汽缸产生预定压力和体积的气体，在气体推动聚合物熔体的过程中，始终保持气体体积恒定。随着气体充模过程的进行，气体压力不断降低，该方法在熔体掏空体积较大时压力降很大，有很大的局限性。A：熔体注射B：填充阶段气体注射C：保压阶段气体注射入口压力P时间SABC气体注射控制基本参数1、2、3、4、5、熔体温度熔体预注射量气体延迟时间气体注射与保压压力气体注射时间气辅注射成型工艺的应用1、厚壁、偏壁及管棒状制品*制品内部掏空，减少缩水，减少冷却时间，气压在制品中均匀传递降低制品的翘曲和变形；如：生产塑胶椅子扶手，采用气辅工艺以前，质量为2。4KG，且收缩十分严重，冷却时间长；采用气辅注射工艺后，成品质量为1。8KG，减重达25%，收缩消失，冷却时间减少至原来的10%；*制品一体化程度高，可一次成型得到制品如：电话听筒，传统的注塑是将两个塑件分别注射然后再粘贴焊接而成一体；采用气辅注射，直接把制品掏空，一次得到制品；2、平板状制品*对于大型平板制品，传统注射最容易发生的问题是翘曲，而且生产时由于流程长，投影面积大锁模力高；采用气辅注射后，由于气道的引流作用和短射，大大降低了锁模力，翘曲减少或完全消失，提高了尺寸稳定性和钢度，避免了缩痕；例如：海尔生产的电冰箱面板，采用气辅工艺后，翘曲减少，锁模力由1700T下降到700T与传统的注塑相比下降了58.8%，效果明显；气辅注射的应用范围及产品结构用途气辅优点厚壁、偏壁1、汽车零件：扶手、方向盘等1、节省材料棒状制品2、电器：收录音机、电话机听筒等2、缩短生产周期3、家庭用品：马桶、椅子及扶手、莲蓬头3、降低模具成本衣架、刀把、球拍、门把手等4、一体化程度高1、汽车零件：仪表台、保险杠、踏板1、设计多样化，外观门窗框、镜架优秀2、电器：洗衣机盖、通风罩、空调面板2、外观改善、电镀效电视机外壳、计算机显示器外壳等果好、减少或消除后大型平3、家庭用品：桌面、板式家具筋板的缩水减小、内部保压板制品4、低压成型、锁模力4、残留应力小，翘曲减小或消除目前国内注塑厂家气辅注射的应用情况1、家电生产（电视机）长虹、康佳、海信、海尔、福日、熊猫、飞利浦、厦华、荣事达等2、汽车内饰件上海研丰（上海大众）、四川航天（富康）、哈尔滨塑料九厂（松花江赛马）等气辅注射工艺将成为注塑行业的新亮点，希望能引起大家注意，尽快引进为生产服务！