注塑成型新工艺
几种特殊的塑胶成型工艺
几种特殊的塑胶成型工艺1．气体(水)辅助注射成型气体辅助注射成型是自往复式螺杆注塑机咨询世以来，注射成型技术最重要的进展之一。
它通过高压气体在注塑制件内部产生中空截面，利用气体积压，减少制品残余内应力，排除制品表面缩痕，减少用料，显示传统注射成型无法比拟的优越性。
气体辅助注射的工艺过程要紧包括三个时期：起始时期为熔体注射。
该时期把塑料熔体注人型腔，与传统注射成型相同，然而熔体只充满型腔的60％－95％，具体的注射量随产品而异。
第二时期为气体注人。
该时期把高压惰性气体注人熔体芯部，熔体前沿在气体压力的驱动下连续向前流淌，直至充满整个型腔。
气辅注塑时熔体流淌距离明显缩短，熔体注塑压力能够大为降低。
气体可通过注气元件从主流道或直截了当由型腔进人制件。
因气体具有始终选择阻力最小（高温、低粘）的方向穿透的特性，因此需要在模具内专门设计气体的通道。
第三时期为气体保压。
该时期使制件在保持气体压力的情形下冷却．进一步利用气体各向同性的传压特性在制件内部平均地向外施压，并通过气体膨胀补充因熔体冷却凝固所带来的体积收缩（二次穿透），保证制品外表面紧贴模壁。
气辅技术为许多原先无法用传统工艺注射成型的制件采纳注塑提供了可能，在汽车、家电、家具、电子器件、日常用品、办公自动化设备、建筑材料等几乎所有塑料制件领域差不多得到了广泛的应用，同时作为一项带有挑战性的新工艺为塑料成型开创了全新的应用领域。
气辅技术专门适用于制作以下几方面的注塑制品：1）管状、棒状制品：如手柄、挂钩、椅子扶手、淋浴喷头等。
采纳中空结构，可在不阻碍制品功能和使用性能的前提下；大幅度节约原材料，缩短冷却时刻和生产周期。
2）大型平板制件：如汽车外表板、内饰件格栅、商用机器的外军及抛物线形卫星天线等。
通过在制件内设置式气道，能够显著提高制品的刚度和表面质量，减小翘曲变形和表面凹陷,大幅度降低锁模力，实现用较小的设备成型较大的制件。
3）厚、薄壁一体的复杂结构制品：如电视机、运算机、打印机外壳及内部支撑和外部装饰件等。
注塑成型工艺(PPT128页)
采用对空注射清洗螺杆式机筒时，应注意下列事项。
①欲换料的成型温度高于机筒内残料的成型温度时， 应将机筒和喷嘴温度升高到欲换料的最低成型温度，然后 加入欲换料或其回头料，并连续对空注射，直到全部残料 除尽止。
②欲换料的成型温度低于机筒内残料的成型温度时， 应将机筒和喷嘴温度升高到欲换最高成型温度，切断电源， 加入欲换料的回头料后，连续对空注射，直到全部残料除 尽止。
注射成型原理 图4-6 。
生产工艺 过程图 4—7。
一、生产前的准备工作 l.原料预处理 (1)分析检验成型物料的质量
根据注射成型对物料的工艺特性要求，检验物料的含 水量、外观色泽、颗粒情况、有无杂质并测试其热稳定性、 流动性和收缩率等指标。如果检测中出现问题，应及时解 决。对于粉状物料，在注射成型前，经常还需要将其配制 成粒料，因此其检验工作应放在配料后进行-
2.清洗料筒
生产中如遇下列情况均 应对注射机的料筒进行清洗： 改变塑料品种、更换物料、 调换颜色，或发现成型过程 中出现了热分解或降解反应。
清洗方法：①柱塞式机筒存料量大，须将机筒拆卸清 洗。②螺杆式机筒，可采用对空注射法清洗。③最近研制 成功了一种机筒清洗剂，是一种粒状无色高分子热弹性材 料，100℃时具有橡胶特性，但不熔融或粘结，将它通过 机筒，可以像软塞一样把机筒内的残料带出，这种清洗剂 主要适用于成型温度在180～280℃内的各种塑性塑料以 及中小型注射机。
(2)着色 作用：往塑料成型物料中添加一种称为色料或着色剂
的物质，借助这种物质改变塑料原有的颜色或赋予塑料特 殊光学性能。
着色剂按其在塑料中的分散能力分为：染料和颜料两 大类。
染料：具有着色力强、色彩鲜艳和色谱齐全的特点， 但由于对热、光和化学药品的稳定性比较差，在塑料中 较少应用；当塑料成型温度不高又希望制品透明时，可 采用耐热性较好的蒽醌类和偶氮类染料。
气辅注塑加工工艺与一般注塑工艺
气辅注塑加工工艺与一般注塑工艺气辅注塑加工工艺与一般注塑工艺气辅注塑加工工艺简介•气辅注塑加工工艺是一种新型的注塑加工方法。
•在传统注塑基础上，引入气辅装置，通过气体的辅助作用，实现更高效、更精确的注塑过程。
气辅注塑加工工艺的优势1.产品质量更高–气辅注塑加工工艺通过辅助气体的控制，可以更好地控制产品的密度和硬度，提高产品质量。
–与一般注塑相比，气辅注塑制品的表面质感更好，不易出现瑕疵和缺陷。
2.生产效率更高–气辅注塑加工工艺可以减少注塑周期，提高生产效率。
–气辅装置的运用使得材料更均匀地填充模具，降低了制品收缩率和成型周期。
3.节约原材料–气辅注塑加工工艺由于材料分布更均匀，减少了材料的浪费。
–相比较于一般注塑，气辅注塑制品在制造时所需的原材料用量更少。
4.环保节能–气辅注塑加工工艺不需要额外的加热或冷却设备，节约了能源。
–通过优化制程，减少了废品率，降低了对环境的负面影响。
气辅注塑加工工艺的应用领域•电子产品：手机壳、电池壳、硬盘壳等。
•汽车配件：车灯壳、仪表板、车门把手等。
•家居用品：儿童玩具、家具配件、文具等。
一般注塑工艺的特点与局限性•一般注塑工艺在制品的表面平整度和精度方面有一定的局限性。
•一般注塑制造过程中，因为材料无法完全填充到模具中的每个角落，易产生瑕疵和缺陷。
结语气辅注塑加工工艺相对于一般注塑工艺具有众多优势，无论是产品质量、生产效率还是原材料的节约都占有明显的优势。
在如今注塑加工行业日益竞争激烈的背景下，气辅注塑加工工艺的应用前景非常广阔。
希望本文能对读者对气辅注塑加工工艺与一般注塑工艺有更深入的了解。
气辅注塑加工工艺的工作原理1.注塑过程中，将塑料颗粒加热融化。
2.融化的塑料通过注塑机的螺杆被注入模具腔中。
3.气辅装置通过喷嘴向注入的塑料中喷入压缩空气。
4.压缩空气通过气门控制，辅助塑料充填模具，使得塑料更加均匀地填充到模具的每个角落。
5.注塑机冷却塑料，然后开模取出制品。
注塑成型工艺
注塑成型工艺受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。
该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。
注射成型过程大致可分为以下六个阶段：合模、注射、保压、冷却、开模、制品取出。
上述工艺反复进行，就可连续生产出制品。
现今加工工艺的趋势正朝着高新技术的方向发展，这些技术包括：微型注塑、高填充复合注塑、水辅注塑、混合使用各种特别注塑成型工艺、泡沫注塑、模具技术、仿真技术等。
2 注塑成型工艺条件控制注塑成型是一门工程技术，它所涉及的内容是将塑料转变为有用并能保持原有性能的制品。
注射成型的重要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度、压力和相应的各个作用时间。
2.1 温度控制2.1.1料筒温度注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。
前两程温度主要影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。
每一种塑料都具有不同的流动温度，同一种塑料，由于来源或牌号不同，其流动温度及分解温度是有差别的，这是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同类型的注射机内的塑化过程也是不同的，因而选择料筒温度也不相同。
2.1.2喷嘴温度喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的，这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的“流涎现象”。
喷嘴温度也不能过低，否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵死，或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能。
2.1.3模具温度模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。
模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其它工艺条件（熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等）。
注塑成型机模温设定直接影响成形品质。
模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度，在模具设计及成形工程的条件设定上，重要的是不仅维持适当的温度，还要能让其均匀的分布。
不均匀的模温分布，会导致不均匀的收缩和内应力，因而使成型口易发生变形和翘曲。
注塑成型中模温很容易影响成型周期及成形品质，在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温开始设定，然后根据品质状况来适当调高。
纳米注塑成型技术介绍
技术掌握难度高
该技术需要较高的技术 水平和经验，对操作人
员的技能要求较高。
材料选择受限
某些特殊材料在纳米注塑成 型过程中可能会出现流动不
均、填充困难等问题。
环境保护问题
在生产过程中可能产生 废料和有害物质，需要 采取相应的环保措施。
解决方案与应对策略
加强研发与培训
通过研发和技术培训，提高操作人员的技能 水平，降低技术掌握难度。
医疗领域
用于制造医疗器械和植入物等， 如人工关节、牙套等，提高产品
的生物相容性和机械性能。
Байду номын сангаас
02 纳米注塑成型技术发展历 程
起源与早期发展
起源
纳米注塑成型技术起源于20世纪90 年代，当时主要受到纳米材料和精密 注射成型技术的启发。
早期发展
在初期阶段，该技术主要关注于将纳 米粒子添加到传统塑料中以提高其性 能。
医疗器械制造
制造高精度、高性能的医 疗器械零部件，如人工关 节、牙科植入物等。
对环境和社会的影响
资源节约
纳米注塑成型技术能够实 现材料的高效利用，减少 浪费，有助于节约资源。
减少环境污染
通过优化注塑工艺，降低 废品率，减少废料对环境 的污染。
提高生产效率
纳米注塑成型技术能够提 高生产效率，降低生产成 本，有助于推动产业的发 展和进步。
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智能化控制技术
利用人工智能和机器学习技术，实 现注塑过程的智能控制和优化，提 高产品质量和生产效率。
产业应用前景
01
02
03
汽车制造业
利用纳米注塑成型技术制 造汽车零部件，提高零部 件性能、减轻重量、降低 成本。
电木注塑成型新技术
电木注塑成型新技术热固性塑料注塑利用一螺杆或一柱塞把聚合物经一加热过的料筒（120～260°F）以降低粘度，随后注入一加热过的模具中（300—450°F）。
一旦物料充满模具，即对其保压。
此时产生化学交联，使聚合物变硬。
硬的（即固化的）制品趁热即可自模具中顶出，它不能再成型或再熔融。
注塑成型设备有带一用以闭合模具的液压驱动合模装置和一能输送物料的注射装置。
多数热固性塑料都是在颗粒态或片状下使用的，可由重力料斗送入螺杆注射装置。
当加工聚酯整体模塑料（BMC）时，它有如“面包团”，采用一供料活塞将物料压入螺纹槽中。
采用这种工艺方法的加工聚合物是（依其用量大小排列）；酚醛塑料、聚酯整体模塑料、三聚氰胺、环氧树脂、脲醛塑料、乙烯基酯聚合物和邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）。
多数热固性塑料都含有大量的填充剂（达 70％重量份），以降低成本或提高其低收缩性能，增加强度或特殊性能。
常用填充剂包括玻璃纤维、矿物纤维、陶土、木纤维和炭黑。
这些填充物可能十分有磨损性，并产生高粘度，它们必须为加工设备所克服。
工艺过程热塑性塑料和热固性塑料在加热时都将降低粘度。
然而，热固性塑料的粘度却随时间和温度而增加，这是因为发生了化学交联反应。
这些作用的综合结果是粘度随时间和温度而呈U型曲线。
在最低粘度区域完成充填模具的操作这是热固性注射模塑的目的，因为此时物料成型为模具形状所需压力是最低的。
这也有助于对聚合物中的纤维损害最低。
注射模塑工艺过程利用一螺杆使物料流经加热过的料筒，料筒则以水或油循环于料筒四周的夹套中。
螺杆可按每种材料的不同类型加以设计，稍加压缩以脱除空气并加热物料获得低粘度。
大多数热固性物料在此处的流动都是相当好的。
使物料进入模具的操作是中止螺杆转动和用液压把螺杆高速推向前，使被塑化的低粘度物料压入模具中。
这种快速流动要求在0．5秒的时间里填满模腔，压力需达到193MPa。
一旦填满膜腔时物料的高速流动产生更大的摩察热以加速化学反应。
急冷急热注塑工艺
急冷急热注塑工艺
急冷急热注塑工艺是一种新型的塑料注塑加工技术，它通过控制注塑件的温度和冷却速度，有效地改善了注塑件的质量和性能。
急冷急热注塑工艺主要分为两种类型：急冷注塑和急热注塑。
急冷注塑是在注塑成型后立即通过高压水或冷却液将注塑件迅
速冷却，以加快塑料的结晶速度和缩短冷却时间，从而避免塑料因长时间的加热而导致的热分解和降解。
急热注塑则是在注塑成型前将注塑模具加热到一定温度，使得塑料在进入模具时已经达到一定温度，从而提高塑料的流动性和填充性，减少熔融体的损失和变质。
急冷急热注塑工艺的主要优点包括：提高塑料的结晶度和机械强度，减少气泡和缩孔，缩短注塑周期，节约能源和材料，降低生产成本。
与传统的注塑工艺相比，急冷急热注塑工艺具有更高的生产效率和更好的产品质量。
急冷急热注塑工艺已经成为现代制造业中的重要技术之一，广泛应用于汽车零部件、家电、电子产品、医疗器械等领域。
未来，随着科技的不断进步和创新，急冷急热注塑工艺将会得到更广泛的应用和发展。
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新型成型工艺
新型成型工艺近年来，随着科技的迅猛发展，新型成型工艺在制造业中扮演着越来越重要的角色。
新型成型工艺是指利用先进的技术和材料，以创新的方式对物体进行加工和塑造的方法。
它不仅能够提高生产效率，降低成本，还能够实现更高的精度和质量。
本文将从不同角度介绍几种新型成型工艺，并探讨其在制造业中的应用和前景。
一、3D打印技术3D打印技术是一种先进的成型工艺，它可以将数字模型直接转化为实体物体。
与传统的加工方式相比，3D打印技术具有许多优势。
首先，它能够实现高度个性化的生产，根据不同需求进行定制化设计。
其次，3D打印技术可以大大降低生产成本，减少原材料的浪费。
此外，由于3D打印技术可以在一次性制造过程中完成多个零部件的生产，因此可以大大提高生产效率。
二、激光切割技术激光切割技术是一种利用高能量激光束对材料进行切割的成型工艺。
与传统的机械切割方式相比，激光切割技术具有更高的精度和效率。
激光切割技术可以对各种材料进行切割，包括金属、塑料、玻璃等。
同时，激光切割技术还可以实现复杂形状的切割，满足不同产品的需求。
激光切割技术在汽车、航空航天、电子等行业中有着广泛的应用，为制造业带来了巨大的发展机遇。
三、注塑成型技术注塑成型技术是一种将熔化的塑料注入模具中，通过冷却和凝固形成所需产品的成型工艺。
注塑成型技术具有成本低、生产效率高、产品质量好等优点。
它可以制造各种形状和尺寸的产品，如塑料零件、容器、玩具等。
注塑成型技术在家电、日用品、医疗器械等领域中得到广泛应用。
随着新型材料和先进技术的不断发展，注塑成型技术将会有更广阔的应用前景。
四、粉末冶金技术粉末冶金技术是一种利用金属或非金属粉末进行成型和烧结的工艺。
粉末冶金技术可以制造复杂的零部件，具有高精度、高强度和高耐磨性的特点。
粉末冶金技术在汽车、航空航天、电子等领域中有着广泛的应用。
通过粉末冶金技术，可以生产出具有特殊性能和形状的产品，满足不同行业对材料的需求。
总结新型成型工艺的出现，为制造业的发展带来了巨大的机遇。
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注塑转移成型
一种被称作注塑转移成型（ITM）的新工艺不仅可以使多腔成型的热塑性塑料小零件获得很好的一致性，还可以得到更好的成型质量。
这种借鉴了热固性塑料转移成型工艺的新工艺是将“使用热流道注塑”和“压力成型”进行组合的工艺。
据塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门介绍，在传统的热流道注塑成型中，熔体进入多个腔室的温度和压力是不一样的，这意味着每个腔室具有不同的粘度、不同的填充量和不同的冷却状况，最终将导致零件的尺寸和性能也不相同。
此外，传统注塑模具的另一个局限性是，通常对热流道的设计都是针对具体的模具或物料，对于完全不同的模具或物料而言，这个热流道就不一定适用了。
为此，塑料加工研究院研制了一种模具。
在模具的固定侧采用了特殊的电加热，在热半模里有一个熔体转移室，用来储存来自螺杆的熔体，并借助于一个活塞/气缸系统把熔体转移到模腔里去；冷半模在移动压板一侧。
利用固定在半模里的隔热板来减少冷、热半模之间的热传导。
当模具的开模线合拢时，活塞/气缸系统对熔体转移室施压，通过短门，将物料直接推入模腔。
在这个系统里，注塑和保压是由静止不动的模具而不是通过螺杆来实现的。
在保压阶段之后，转移室开始充填下一个周期的物料。
在这个过程中，主开模线（它的开与合都与转移室的动作互不相干）一直保持合拢，直到加工件充分冷却为止。
据说，这种工艺具有许多好处。
模具的熔体转移部分与该部分的几何形状无关，因此无需为不同的模具而做相应的改变；由于注塑体积是由腔室的运动距离来决定的，所以可以降低多腔模具的造价，同时不需要再使用昂贵的热流道温度控制器；因为熔体的通道很短，而且熔体是直接从蓄集室的门进入模腔，所以所需要的压力比传统热流道可提供的压力更低，熔体完全能够均匀地充满所有模腔；作用在熔体上的剪切力和应力更小了，有利于长玻纤增强料或者瓷粉掺混料的成型，并使得加工件的收缩率和翘曲变形更小。
目前，塑料加工研究院已经使用了多达12个模腔的模具对长玻纤增强聚丙烯材料进行注塑成型试验，并取得了成功。
据说，他们很快就会用超过100个模腔的模具来进一步测试这种工艺。
结合多种工艺
目前，很多成型商已采用了诸如三明治成型、注射压力成型以及气体或水的辅助成型工艺来生产超薄壁零件或玻纤增强的内表面光滑的中空零件。
塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门建议，如果将上述各种先进工艺组合起来，可以得到更高级的加工件，并能够降低成本，克服单一方法的局限性。
塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门评价说，将三明治成型、注射压力成型以及气体或水的辅助成型相结合，这种组合工艺完全是从在模具里成型“皮-芯-皮”的三明治结构开始的。
把三明治成型与注射压力成型相结合，加工的零件具有更均匀的芯-皮分布。
在注射压力成型工艺中，使用较低的注射或充模压力，不仅可以使加工件中的物料定向程度较低，减少收缩和变形，而且还可以降低对模腔的耐压要求。
此外，有加压这个步骤，可以获得较小的皮厚或总壁厚。
塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门认为，利用“三明治成型＋注射压力成型”工艺，可以生产出采用传统成型工艺根本无法实现的薄壁加工件。
采用传统的三明治注射成型工艺，可以实现的最薄的壁厚为1.5mm，而采用三明治/压力工艺后，制作出的工件壁厚仅为1mm。
当然，传统的三明治成型工艺允许用户把加工件里芯材的百分比加大。
塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门还进行了如下试验，即通过“三明治成型+水辅助成型”的组合工艺，用长玻纤PP和无填料PP来成型扶手。
根据以往的经验，用注水的办法会使短玻纤增强的尼龙66或长玻纤PP这类纤维增强材料形成空心，导致加工件内表面的质量很差，而且空心腔的尺寸也会发生偏差。
因此，塑料加工研究院的注塑成型和模具技术部门认为，玻纤填充树脂的流动特性使水辅助成型工艺很难或者无法实现。
因此，他们采用30％长玻纤增强PP作为表皮、无填料PP作为芯来进行三明治试验。
扶手模具的直径为30mm，长度为500mm。
通过注水，使无填料的物料形成空心。
这样，外层材料具有了刚性、韧性以及抗张力和迸裂强度，而内层材料具有了良好的阻隔性能，内表面也很光滑。
目前，这种方法已经被用于工业生产中。