塑料注塑成型技術新發展

時間：2022-09-30 13:00:26 物理學畢業論文我要投稿

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塑料注塑成型技術新發展

　　摘要：塑料產品在很多行業都得到了廣泛的應用，因此塑料加工的方法塑料注塑成型技術最新的發展進行研究具有十分重要的意義。本文對以塑料注塑成型技術中的氣輔注塑、水輔注塑等為例，分析研究了其技術的原理、特點、應用和新發展。

　　關鍵詞：塑料注塑;技術;新發展

　　作為一種重要的塑料加工方法，注塑成型能以較短的生產周期、自動化的生產方式生產出尺寸精確和結構復雜的塑膠產品。經過注塑加工出來的塑料制品可廣泛用于電子、醫療器材、汽車等行業。隨著經濟的發展，各行各業都要以最低的成本參與市場競爭，這就要求塑料制品所使用的材料成本更低、適用范圍更廣，在制品尺寸及外觀的要求上，也要求越來越精確。經過多年的不斷實踐，人們在注塑行業的氣輔和水輔注塑、精密注塑、微注塑、振動注塑等等各領域不斷攻關，并取得了一些進展。

　　1、氣輔注塑和水輔注塑

　　氣體輔助注射成型技術(GAIM)的特點是射膠壓力低、注塑出來的產品變形小、產品表面優良、用料少且能實現有較大壁厚差異制品的注塑成型。這種成型技術于20世紀80年代開始發展起來的。整個注塑過程是先向模腔內注入塑料熔體，再注入壓縮氣體。通過氣體對塑料熔體中阻力最小的地方進行穿透，讓氣體形成一股動力推動塑料熔體的擴散和推行，讓塑料熔體最終充滿模腔后再進行保壓措施，待產品完全冷卻后再進行卸氣，并進行開模頂針頂出動作。這種成型技術主要用于生產管狀、棒狀、板狀以及一些表面厚薄不均勻的復雜制品。所用到的設備主要有注塑機、注氣噴咀、模具和相應的氣體輔助裝置。所涉及到的工藝參數有熔膠溫度、熔膠量、延長時間、所使用的氣體壓力和保壓時間。在GAIM應用中，增強氣體穿透力主要是通過熔膠溫度的提高、注射少量熔體、把延遲時間減少和把氣體的壓力增大等方式。隨著注塑成型技術的日益普及和日益推進，相對于氣體輔助成型，人們相應地又發展出了各種新技術。包括外部氣輔、多腔氣輔、振動氣輔、冷卻氣體氣輔、氣輔共注等各項新技術。

　　在氣體輔助技術的基礎上，人們又發展了另一種輔助注塑技術：水輔注塑(WAIM)。其技術原理與氣輔相似。在水輔注塑中用的是水代替氣輔注塑中的氣體。以水來進行排水空、熔體的穿透和傳遞壓力。水輔具有氣輔所不具備的優點，具體要表現在以下幾個方面。首先，由于水的傳熱能力大于氣體，所以對塑膠制品進行冷卻時所用的時間會更短，從而使成型周期縮短了;其次，在經濟上，水比N2便宜得多，且水可以循環不斷地使用;第三，水的不可壓縮性使生產出來的制品厚壁均勻，很難出現手指效應;第四，與氣體容易滲入熔體不同，水很難溶入熔體，因此所生產出來的產品內壁很光滑。但水輔注塑并不是沒有缺點，它不適于高溫注塑，只是適用于部分塑料。由于水道比氣道要大，使得水注塑很容易給產品造成缺陷等。在工藝方法上，水輔注塑主要有反推法、溢流法、欠注法和流動法四種。

　　2、精密注塑

　　有些消費品如電腦、手機、DVD機等，這些產品對注塑件部分的要求很高。不僅在表面質量上，而且在產品的內在質量、內外部尺寸上都有著精確的要求。在這些各項高質量指標的壓力下，精密注塑由此而生。精密注塑在注塑行業其技術是一類注塑技術，一般用于塑料制品的內在和表面質量、尺寸精確度要求都很高的產品。精密注塑技術的應用離不開精密注塑機和精密模具的相應配套設備。精密注塑機是相對于注塑機的參數控制而言的，包括控制塑料的溫度、注塑壓力、鎖模壓力、時間、速度、保壓背壓、螺桿轉速等參數，對這些參數進行精確的控制。例如，普通的注塑機對料筒和射咀的溫度控制只能精確偏差到20度左右，而精密注塑機對料筒和射咀的溫度控制可精確到0.5到4度之間。精密注塑機的鎖模壓力比普通注塑機要大，而且射膠速度也快很多。鎖模系統也可以做到精確復位、施壓均衡。在注塑壓力方面，精密注塑機一般為220mpa--250mpa，而普通注塑機只有40mpa--200mpa，更不用說超高壓精密注塑機的400mpa。一般的注塑機在對原料進行補充時，或多或少地會給產品的品質帶來不良的影響，但超高壓注塑機生產出來的產品其收縮率基本沒有，在補料時可以不進行保壓動作，從而消除了補料給制品帶來的不良影響。為提高原料的均勻分布，生產出各向同性、質地均勻精致的產品，有些精密注塑機采用壓縮的方式取代普通注塑機的保壓補料，這種方法被稱為注射壓縮法，也叫注壓法。它是在模具合模時在分型面留有一定的縫隙，或者在注射時分型面先留有縫隙，等注射到一定量的時候，縫隙再合緊，從而不需要進行保壓補料階段。相應的，精密注塑機所使用的模具精度也非常高，包括模腔的精度、分型面的精度、合模精度和模具配件的精度。而且模腔要使用好一點的模胚，以使模腔表面硬度和整個模具的剛度都足夠大。為了使注塑機能夠精確控制模具的冷卻溫度，要合理布局其內部的冷卻管道。不僅僅要求冷卻快，而且還要冷卻均勻，防止產品變形。

　　3、微注塑

　　由于諸多微電器、微生物醫療器械、微光學元器件在現代生活中日益普及，對這些產品的注塑件的生產如果用普通的注塑機或者大型精密注塑機去生產，將浪費不小的成本。出于種種因素的考慮，人們開始關注微注塑成型技術。微注塑成型技術的優點是成型過程簡單、生產出來和產品質量穩定、效率高、成本低，而且可以實現全自動批量化生產。但并不是說微注塑成型技術很簡單，相反地，其對工藝參數的精度控制非常嚴格。因為微注塑生產出來的產品尺寸不大，只要任何一個參數有一點點微小的波動，對產品的品質都可能造成很大的缺陷。另外，由于模具流道截面尺寸很小，而表體相對較大，如果注射壓力、速度和模溫不夠，很容易造成成型熔體冷凝后充模不滿。微型注塑機的發展速度也非常快，目前已有多種型號的微型注塑機已經問世，而且很多微型注塑機在結構上采用雙階或三階的形式，以利于進行精確控制。

　　4、模內裝飾注塑

　　模內裝飾注塑是將一塊已經初步加工如絲印、染色過的塑料經過切片成原始坯料，再進行熱成型而形成最終產品的技術。這種技術是在近些年才發展起來的。其原理是，將修正后的坯料貼緊模腔壁，再重新注入另一種原料，經過成型后得到一種新的產品。所注塑出來的產品不僅可以有各種諸如金屬、木紋、圖案等效果，而且產品表面耐腐蝕、耐磨傷和耐劃傷。這種技術的運用，使傳統的塑料涂漆、鍍鉻等工藝在對成品進行注塑的過程中都可以被替代，因此被廣泛地用于生產汽車零部作、電子面板及顯示屏等領域。模具裝飾注塑對溫度的控制要求很高，注塑溫度和模溫如果太高，涂料或油墨可能會被沖刷掉。模溫過低，會給最終成型產品的結合強度造成影響。

　　結語

　　塑料注塑成型雖然一種非常成熟的工藝方法，雖然其操作復雜，影響因素較多，但是由于經濟的發展和人們生活水平的提高，對于塑料制品的質量要求也愈來愈高，同時科技的不斷發展進步又為其提供了有力的技術支持，可以預見，塑料注塑成型技術依然有廣闊的發展前景。

　　參考文獻：

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　　[4]張華，黃漢雄.微孔注塑成型研究進展[J].塑料科技，2010，38(1).

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