绥化蟹贤科技有限公司

注塑加工時(shí)的輔注塑工藝是國外八十年代研究成功，九十年代才得到實(shí)際應用的一項實(shí)用型注塑新工藝，其原理是利用高壓隋性氣體注射到熔融的塑料中形成真空截面并推動(dòng)熔料前進(jìn)，實(shí)現注射、保壓、冷卻等過(guò)程。由于氣體具有高效的壓力傳遞性，可使氣道內部各處的壓力保持一致，因而可消除內部應力，防止制品變形，同時(shí)可大幅度降低模腔內的壓力，因此在成型過(guò)程中不需要很高的鎖模力，除此之外，氣輔注塑還具有減輕制品重量、消除縮痕、提高生產(chǎn)效率、提高制品設計自由度等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，在家電、汽車(chē)、家具等行業(yè)，氣輔注塑得到越來(lái)越廣泛的應用，前景看好?？讫埣瘓F于98年引進(jìn)一套氣輔設備用于生產(chǎn)電冰箱、空調器的注塑件。  

      氣輔設備  

      氣輔設備包括氣輔控制單元和氮氣發(fā)生裝置。它是獨立于注塑機外的另一套系統，其與注塑機的唯一接口是注射信號連接線(xiàn)。注塑機將一個(gè)注射信號注射開(kāi)始或螺桿位置傳遞給氣輔控制單元之后，便開(kāi)始一個(gè)注氣過(guò)程，等下一個(gè)注射過(guò)程開(kāi)始時(shí)給出另一個(gè)注射信號，開(kāi)始另一個(gè)循環(huán)，如此反復進(jìn)行。  

      氣輔注塑所使用的氣體必須是隋性氣體（通常為氮氣），氣體最高壓力為35MPa，特殊者可達70MPa，氮氣純度≥98％。  

      氣輔控制單元是控制注氣時(shí)間和注氣壓力的裝置，它具有多組氣路設計，可同時(shí)控制多臺注塑機的氣輔生產(chǎn)，氣輔控制單元設有氣體回收功能，盡可能降低氣體耗用量。  

      今后氣輔設備的發(fā)展趨勢是將氣輔控制單元內置于注塑機內，作為注塑機的一項新功能。  

      氣輔工藝控制  

      1．注氣參數  

      氣輔控制單元是控制各階段氣體壓力大小的裝置，氣輔參數只有兩個(gè)值：注氣時(shí)間（秒）和注氣壓力（MPa）。  

      2．氣輔注塑過(guò)程是在模具內注入塑膠熔體的同時(shí)注入高壓氣體，熔體與氣體之間存在著(zhù)復雜的兩相作用，因此工藝參數控制顯得相當重要，下面就討論一下各參數的控制方法：　 

      a．注射量  

      氣輔注塑是采用所謂的“短射”方法（short size），即先在模腔內注入一定量的料（通常為滿(mǎn)射時(shí)的70－95％），然后再注入氣體，實(shí)現全充滿(mǎn)過(guò)程。熔膠注射量與模具氣道大小及模腔結構關(guān)系最大。氣道截面越大，氣體越易穿透，掏空率越高，適宜于采用較大的“短射率”。這時(shí)如果使用過(guò)多料量，則很容易發(fā)生熔料堆積，料多的地方會(huì )出現縮痕。如果料太少，則會(huì )導致吹穿。  

      如果氣道與流料方向完全一致，那么最有利于氣體的穿透，氣道的掏空率最大。因此在模具設計時(shí)盡可能將氣道與流料方向保持一致。  

      b．注射速度及保壓  
      在保證制品表現不出現缺陷的情況下，盡可能使用較高的注射速度，使熔料盡快充填模腔，這時(shí)熔料溫度仍保持較高，有利于氣體的穿透及充模。氣體在推動(dòng)熔料充滿(mǎn)模腔后仍保持一定的壓力，相當于傳統注塑中的保壓階段，因此一般講氣輔注塑工藝可省卻用注塑機來(lái)保壓的過(guò)程。但有些制品由于結構原因仍需使用一定的注塑保壓來(lái)保證產(chǎn)品表現的質(zhì)量。但不可使用高的保壓，因為保壓過(guò)高會(huì )使氣針?lè )馑?，腔內氣體不能回收，開(kāi)模時(shí)極易產(chǎn)生吹爆。保壓高亦會(huì )使氣體穿透受阻，加大注塑保壓有可能使制品表現出現更大縮痕。  

      c．氣體壓力及注氣速度  

      氣體壓力與材料的流動(dòng)性關(guān)系最大。流動(dòng)性好的材料（如PP）采用較低的注氣壓力。幾種材料推薦壓力如下：  

      塑料種類(lèi) 熔紙(g/10min) 使用氣壓(MPa)  

      PP 20~30 8~10  

      HIPS 2~10 15~20  

      ABS 1~520~25  

      氣體壓力大，易于穿透，但容易吹穿；氣體壓力小，可能出現充模不足，填不滿(mǎn)或制品表面有縮痕；注氣速度高，可在熔料溫度較高的情況下充滿(mǎn)模腔。對流程長(cháng)或氣道小的模具，提高注氣速度有利于熔膠的充模，可改善產(chǎn)品表面的質(zhì)量，但注氣速度太快則有可能出現吹穿，對氣道粗大的制品則可能會(huì )產(chǎn)生表面流痕、氣紋。  

      d．延遲時(shí)間  

      延遲時(shí)間是注塑機射膠開(kāi)始到氣輔控制單元開(kāi)始注氣時(shí)的時(shí)間段，可以理解為反映射膠和注氣“同步性”的參數。延遲時(shí)間短，即在熔膠還處于較高溫度的情況下開(kāi)始注氣，顯然有利于氣體穿透及充模，但延遲時(shí)間太短，氣體容易發(fā)散，掏空形狀不佳，掏空率亦不夠。  

      氣輔模具  

      氣輔模具與傳統注塑模具無(wú)多大差別，只增加了進(jìn)氣元件（稱(chēng)為氣針），并增加氣道的設計。所謂“氣道”可簡(jiǎn)單理解為氣體的通道，即氣體進(jìn)入后所流經(jīng)的部分，氣道有些是制品的一部分，有些是為引導氣流而專(zhuān)門(mén)設計的膠位。  

      氣針是氣輔模具很關(guān)鍵的部件，它直接影響工藝的穩定和產(chǎn)品質(zhì)量。氣針的核心部分是由眾多細小縫隙組成的圓柱體，縫隙大小直接影響出氣量?？p隙大，則出氣量也大，對注塑充模有利，但縫隙太大會(huì )被熔膠堵塞，出氣量反而下降。  

      氣輔應用實(shí)例  

      氣輔注塑最適宜于具有粗大柱孔或厚筋的制品以及膠位粗大內部有孔穴的制品（如手柄類(lèi)、衣架類(lèi)），國內幾間大型電視機廠(chǎng)家都采用氣輔注塑工藝生產(chǎn)電視機前框，可節省原材料10％～20％并大幅度降低鎖模力。  

      冰箱頂蓋板是大型平板注塑件，質(zhì)量要求高，其模具采用直澆口入膠，在傳統注塑時(shí)極易產(chǎn)生變形，影響冰箱的裝配。采用氣輔后，變形量得到有效控制，拱曲變形量由原來(lái)的1．7～2 mm減少到0．5mm以下。  

      空調器的橫向風(fēng)板是一長(cháng)條型結構，截面形狀“不規則”，由于表面不允許有熔接痕，模具采取單點(diǎn)水口入膠，料流程長(cháng)，用傳統注塑極易產(chǎn)生變形、縮痕，裝在空調器上會(huì )影響風(fēng)向電機的轉動(dòng)，嚴重者甚至會(huì )燒毀電機，因此改善變形量顯得尤為重要。采用氣輔工藝后此問(wèn)題迎刃而解，變形量由原來(lái)的3～4mm降為1 mm以?xún)取?nbsp; 

      手柄則是另一類(lèi)型的制品，在氣輔出現前它是由兩件制品裝配而成，需要做兩付模具而且裝配后強度不夠，整體也不夠美觀(guān)。采取氣輔后可“合二為一”，省略一付模具及裝配工序。  

      氣輔注塑是近年興起的一項新工藝，在國外已得到廣泛應用，在國內尚處于初始階段，目前大型家電廠(chǎng)已陸續開(kāi)始應用這項新工藝，相信隨著(zhù)各廠(chǎng)商對氣輔工藝認識的加深，這項新工藝會(huì )應用得越來(lái)越普遍