外部气辅注射成型即将成为应用主流
气体辅助注塑设计
来源于：注塑塑料网/气体辅助注塑设计传统的注塑方法不适用于生产厚壁零件，这是因为塑料的低导热性和相对较高的收缩率导致较长的工作周期和严重的收缩痕迹。
因此，制品的厚壁表面出现凹陷，甚至整个制品产生翘曲变形。
另外，传统的注塑方法也不适用于封闭的中空零件，因为不可能抽出型芯。
气体辅助注塑成型(简称气辅成型)技术是20世纪90年代末才进入实用阶段的一项新技术，它解决了以上问题，并广泛地应用于家电、汽车、航天、日常生活用品中，显示出强大的优势和广阔的发展前景。
2气体辅助注塑成型原理在气体辅助成型过程中，将压力气体(一般为氮气)注射到模具型腔的熔料内，气体作为临时的无比柔韧的型芯件，可在任意厚度截面上形成中空。
2.1气体的引入形式气体辅助成型的气体引入形式一般分为三种：(I)气体可通过注射喷嘴进入流道系统内，再进入制品中。
(2)气体可通过注射销进入流道系统内，再进入制品中。
(3)气体可直接注射到模腔内。
2.2气体辅助成型基本步骤气体辅助成型一般可分为以下四个阶段(1)熔体注射阶段：在模具中注射填充量不足的塑料熔料。
(2)气体填充阶段：在熔融塑料未完成充满模腔前，将计量的定量气体由特殊喷嘴注射入熔体中央部分，形成扩张的气泡，并推进前面的熔化芯部，从而完成填充模具过程。
气体注射时间、压力、速度非常重要。
(3)冷却保压阶段：在工作循环的冷却阶段，气体将保持较高的压力，气体压力将补偿塑料收缩导致的体积损失。
达到某种程度时，气泡将进一步渗透到熔体中，即二次气体渗透。
(4)最终排气阶段：塑料冷却定型后，将气体从最终模制件中抽出。
气体在辅助注塑的开始阶段称为初始气体渗透，在这个过程中，气泡首先渗透到模具中聚合物熔料可以流动到的尚未填充的区域。
特别是在之后的二次气体渗透阶段，气泡将趋向于在熔化塑料芯部沿阻力最小的路径渗透。
熔料压力最低或者温度最高的地方，其阻力最小。
其结果是，气体辅助产生的中空截面的壁厚通常不会均匀一致(图2)。
气辅注塑成型技术介绍
气辅注塑成型技术介绍一、前言气辅注塑工艺是国外八十年代研究成功，九十年代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺，其原理是利用高压隋性气体注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔料前进，实现注射、保压、冷却等过程。
由于气体具有高效的压力传递性，可使气道内部各处的压力保持一致，因而可消除内部应力，防止制品变形，同时可大幅度降低模腔内的压力，因此在成型过程中不需要很高的锁模力，除此之外，气辅注塑还具有减轻制品重量、消除缩痕、提高生产效率、提高制品设计自由度等优点。
近年来，在家电、汽车、家具等行业，气辅注塑得到越来越广泛的应用，前景看好。
科龙集团于98年引进一套气辅设备用于生产电冰箱、空调器的注塑件。
現應用比較廣泛的是英國Cinpres的气体輔助系統, 現在已經和香港气体輔助注塑有限公司(GIL)合并, 現公司名稱為CGI. 目前有TCL, 東江, 格力(珠海), 新加坡富裕,神龍汽車(武漢)應用此技術.二、气辅设备气辅设备包括气辅控制单元和氮气发生装置。
它是独立于注塑机外的另一套系统，其与注塑机的唯一接口是注射信号连接线。
注塑机将一个注射信号注射开始或螺杆位置传递给气辅控制单元之后，便开始一个注气过程，等下一个注射过程开始时给出另一个注射信号，开始另一个循环，如此反复进行。
气辅注塑所使用的气体必须是隋性气体（通常为氮气），气体最高压力为35MPa，特殊者可达70MPa，氮气纯度≥98％。
气辅控制单元是控制注气时间和注气压力的装置，它具有多组气路设计，可同时控制多台注塑机的气辅生产，气辅控制单元设有气体回收功能，尽可能降低气体耗用量。
今后气辅设备的发展趋势是将气辅控制单元内置于注塑机内，作为注塑机的一项新功能。
三、气辅工艺控制1．注气参数气辅控制单元是控制各阶段气体压力大小的装置，气辅参数只有两个值：注气时间（秒）和注气压力（MPa）。
2．气辅注塑过程是在模具内注入塑胶熔体的同时注入高压气体，熔体与气体之间存在着复杂的两相作用，因此工艺参数控制显得相当重要，下面就讨论一下各参数的控制方法：a．注射量气辅注塑是采用所谓的“短射”方法（short size），即先在模腔内注入一定量的料（通常为满射时的70－95％），然后再注入气体，实现全充满过程。
浅谈气体辅助注塑成型
浅谈气体辅助注塑成型摘要气辅注（射模）塑又称气体注（射模）塑是一种新的注射成型工艺。
气辅注塑是对传统注射成型的延伸，有人甚至称它是注射成型技术的二次革命，它是在注射成型技术和结构泡沫注射成型的基础上发展起来的；也可认为是注射成型与中空成型的某种复合，从这个意义上，也可以为称为“中空注射成型”。
气辅注塑成型是国外八十年代研究成功，九十年代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺水平，其原理是利用高压隋性气体注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔料前进，实现注射、保压、冷却等过程。
气辅注塑过程是在模具内注入塑料熔体的同时注入高压气体，熔体与气体之间存在着复杂的两相关系。
关键词：气辅注塑成型、注射速度、气体压力、注射量气辅注（射模）塑又称气体注（射模）塑是一种新的注射成型工艺。
气辅注塑是对传统注射成型的延伸，有人甚至称它是注射成型技术的二次革命，它是在注射成型技术和结构泡沫注射成型的基础上发展起来的；也可认为是注射成型与中空成型的某种复合，从这个意义上，也可以为称为“中空注射成型”。
气辅注塑成型是国外八十年代研究成功，九十年代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺水平，其原理是利用高压隋性气体注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔料前进，实现注射、保压、冷却等过程。
1、气辅注塑成型概念及特点气辅成型（GIM）是指在塑胶充填到型腔适当的时候（90%~99%）注入高压惰性气体经，气体推动熔融塑胶继续充填满型腔，用气体保压来代替塑胶保压过程的一种新兴的注塑成型技术。
1.1气辅注塑成型与传统注塑成型相比具有以下特点：1、减少残余应力、降低翘曲问题。
传统注塑成型，需要足够的高压以推动塑料由主流道至最外围区域；此高压会造成高流动剪应力，残存应力则会造成产品变形。
气辅成型中形成中空气体流通管理（Gas Channel）则能有效传递压力，降低内应力，以便减少成品发生翘曲的问题。
2、消除凹陷痕迹。
传统注塑产品会在厚部区域如筋部（Rib＆Boss）背后，形成凹陷痕迹（Sink Mark），这是由于物料产生收缩不均的结果。
气体辅助注射成型技术原理及应用
气体辅助注射成型技术原理及应用
气体辅助注射成型技术的应用
● 管状和棒状零件，如门把手、转椅支座、吊 钩、扶手、导轨、衣架等。这是因为，管状结 构设计使现存的厚截面适于产生气体管道，利 用气体的穿透作用形成中空，从而可消除表面 成型缺陷，节省材料并缩短成型周期。
气体辅助注射成型技术原理及应用
在进行模具设计之前，利用MoldFlow MPI 5.0对设计方案进行了模拟。 分析模型如图8所示，在该分析模型中确定了浇口及进气口位置。在模拟中， 设定预注射量为70%，熔体温度为230℃，注射时间为3s，延迟时间为1.5s， 气体压力为20MPa。
气体辅助注射成型技术原理及应用
● 可通过气体的穿透减轻制品重量，节省原材料 用量，并缩短成型周期，提高生产率。
● 该技术可适用于热塑性塑料、一般工程塑料及 其合金以及其他用于注射成型的材料。
气体辅助注射成型技术原理及应用
气体辅助注射成型技术的缺点是：
●需要增加供气和回收装置及气体压力控制单元， 从而增加了设备投资；对注射机的注射量和注射 压力的精度要求有所提高；制品中接触气体的表 面与贴紧模壁的表面会产生不同的光泽；制品质 量对工艺参数更加敏感，增加了对工艺控制的精 度要求。
气体辅助注射成型CAE分析的主要作用是：
1.分析产品的成型工艺性 2.评价模具的设计是否合理 3.优化成型工艺参数 4.预测制品可能出现的缺陷
气体辅助注射成型技术原理及应用
下面以成型把手为例，介绍气体辅助注射成型 CAE分析的过程。
如图7所示的把手材料为ABS，手柄位置壁厚为14mm。由于是外观件，对 其成型要求很高。
气辅注塑成型工艺的研究与应用的开题报告
气辅注塑成型工艺的研究与应用的开题报告
一、研究背景
气辅注塑成型工艺是近年来发展起来的注塑成型工艺，相对于传统液态注塑成型，气辅注塑不仅能够制造更高质量、更精密的产品，还能显著减少废料和节省原材料。
目前，气辅注塑已广泛应用于医疗器械、电子产品、航空航天等高精度和高要求的领域。
因此，对气辅注塑成型工艺的研究和应用，对提升我国注塑产业的技术水平和竞
争力具有重要意义。
二、研究内容
1. 气辅注塑成型工艺的原理和特点：介绍气辅注塑成型工艺相对于传统液态注塑的优势和特点，以及其原理和工作流程。
2. 气辅注塑成型工艺的参数优化：分析气辅注塑成型中的各项参数，如压力、时间、温度等，通过实验和数据分析确定最优参数组合，以达到最佳的成型效果和性能。
3. 气辅注塑成型工艺的应用案例：选取具有代表性的气辅注塑成型应用案例，并分析其工艺参数、成型效果、产品性能等方面，以证明气辅注塑成型工艺的优势和应
用价值。
三、研究方法
1. 理论研究：通过文献调研和资料收集，深入了解气辅注塑成型工艺的基本原理、工作流程和各项参数的影响因素。
2. 实验研究：通过实验验证气辅注塑成型的各项参数对成型效果的影响，确定最优参数组合，以提高产品质量和性能。
3. 应用案例研究：通过案例调研和实地考察，综合分析气辅注塑成型在不同领域的应用案例，评估其优势和局限性。
四、预期成果和意义
气辅注塑成型工艺的研究和应用，可望提高注塑产品的精度和质量，增加企业竞争力和市场份额。
预计本研究将能够建立气辅注塑成型的参数优化模型，并发掘其应
用领域和潜在市场，形成具有一定实践参考价值的研究成果。
外部气体辅助注射成型技术研究进展
收稿日期：２０１０—０４—１６。 基金项目：浙江省优先主题重大项目（２００８００１０５９一１）。 作者简介：姜少飞（１９７５－），男。山西大同人，副教授，研究方向
蝴／２．６．ｏ‰ 为先进模具工程、设计方法学，地址：浙江省杭州市浙江工业大
学朝晖校区机械楼Ａ７０９，（电话）１３８１９１６０４５６，（电子信箱）ｊ０
图１外部气体辅助成型原理
ＫＮＩＧＨＩＳ Ｍｎｌ ０ＧＡＮ的Ｊ口ｌ ＭＡＨ醛；ＩＣＮ Ｐ口１ 分别指出采用外部气体辅助注射成型不仅在减少缩 痕方面有突出的表现，还由于气体充填时是注入在 熔体与模壁之间，能大量带走热量，可缩短冷却时间 和成型周期。因为气体是直接作用于收缩部分。可 以对远离进料点的位置以及注塑机难以施加保压压 力的位置旋加压力，这对制造大型平板类塑件有很
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有提供对外部气辅成型过程的分析模块，国内外有 关外部气体辅助注射成型的工艺参数的研究往往凭 经验和反复试模来确定的。
ＣＩ－－ＩＥＮ Ｓ Ｃ等人…】以平板搭配不同厚度比例加 强筋为研究对象，通过实验研究了外部气体辅助注 射成型工艺参数对产品表面凹陷程度的影响。研究 表明，模具温度、气体保压压力以及气体保压时间是 影响产品成型的关键因素，并指出在一定范围内，模 具温度影响熔体充填到模腔后凝固层的厚薄．进而 影响气体保压的效果，因此影响效果最大。产品表 面品质会随着模具温度升高而提升，但效果会趋于 缓和。产品表面凹痕程度会随着气体压力增加而降 低，且达到一定极限值。气体保压时间与气体压力 对成型影响趋势相同。在加强筋厚度比例大的地方 需要较大的气体压力以及较长的气体保压时间，使 熔体被不断推向模面，避免凹痕的产生。
（２）气体不经由气体注射器进入模腔睁Ｉ见图 ５。这种注气方式是将气体由型芯间隙引导至作用 部位。由于气道贯穿于不同的模腔组件，气体很容 易从组件结合部流出，所以需在气道贯穿的组件与 组件之间加上密封装置。采用这种注气方式。整个 过程不需要任何注射器，如气针、喷嘴等，所以不需 要在传统模具上做较大修改．但是在压力控制上不 如前一种注气方式。
气体辅助成型技术在实际生产中的应用
气体辅助成型技术在实际生产中的应用路春玲【摘要】结合生产实践经验,主要讨论了气针气道的设置及气体工艺对气体辅助注射成型产品质量的影响.【期刊名称】《模具制造》【年(卷),期】2011(011)002【总页数】4页(P50-53)【关键词】气体辅助成型;气针与气道;气体工艺【作者】路春玲【作者单位】常州机电职业技术学院机械工程系,江苏常州,213164【正文语种】中文【中图分类】TQ320.66气体辅助成型技术作为新的注射成型工艺，已渐渐得到推广并在实际生产中发挥重要作用，这是因为它与传统的注射成型相比，气体辅助注射成型技术有许多优点，主要有：（1）有效解决塑件表面缩痕缺陷，大大提高塑件的表面质量。
（2）局部加气道可增加塑件的强度和尺寸稳定性。
（3）降低注射压力和成型压力，解决塑件因壁厚差别较大产生翘曲变形缺陷，降低塑件内应力。
（4）节约原材料，最大可达40%～50%。
（5）简化塑件和模具设计，降低模具加工难度。
（6）降低模腔压力，减小锁模力，延长模具寿命。
（7）冷却加快，生产周期缩短等。
影响气辅工艺的因素也很多，如料温、注射时间、注射量、充气工艺与位置、气针位置大小数量、气道布局、材料种类等，要在实际生产中活用必须理论联系实际。
下面结合生产实践经验浅谈一下这方面的问题。
众所周知，一般的热塑塑料注射成型就是将熔融的塑料以一定的速度、压力注入锁紧的模腔内，经过保压、冷却后，开模再顶出产品。
对于收缩率大、壁厚悬殊、壁特厚或对缩水有严格要求的产品，易产生应力裂纹和翘曲变形等缺陷。
如图1所示的汽车用扶手产品在传统注射工艺下生产，表面局部产生了严重的缩影，而用气体辅助成型技术则产品质量合格。
气体辅助成型技术原理是利用高压气体在塑件内部产生中空截面，如图3所示，利用气体保压代替塑料注射保压，消除塑件缩痕，完成注射成型过程。
生产中，先通过氮气发生器将氮气从干燥过的压缩空气中分离出来，再给分离出来的氮气加压使其达到设定的压力（一般为150～320MPa）成为高压氮气。
注塑成型过程中气体辅助成型技术的应用前景探讨
注塑成型过程中气体辅助成型技术的应用前景探讨气体辅助成型技术是注塑成型过程中的一种新型辅助成型技术。
通过气体辅助，可以在注塑成型过程中形成中空结构或内腔结构，从而实现更加复杂的产品设计和制造。
本文将就气体辅助成型技术的应用前景进行探讨。
一、气体辅助成型技术的原理和优势气体辅助成型技术是在注塑成型过程中通过注入气体来形成产品内部空洞或内腔结构的一种技术。
其原理是在注塑过程中，先在产品的一部分或全部空腔中注入压缩空气或氮气等气体，然后在注塑过程中根据产品设计的需要控制气体的压力和流动，使气体膨胀，从而形成所需的空洞或内腔。
相对于传统的注塑成型技术，气体辅助成型技术具有以下优势：1. 实现产品轻量化：通过气体辅助成型，可以在产品内部形成空洞或内腔结构，减少产品的材料用量，从而实现产品轻量化，降低物料成本，并且可以降低产品重量，提高产品的使用性能。
2. 提高产品的强度和刚度：通过气体辅助成型，可以在产品内部形成加强筋和骨架结构，提高产品的强度和刚度，使产品更加坚固耐用。
3. 实现产品设计的更大自由度：通过气体辅助成型，可以在产品设计上实现更大的自由度，灵活性更高，可以制造出更为复杂、精密的产品。
4. 提高生产效率：由于气体辅助成型可以一次性实现多个镶嵌件的成型，因此可以提高生产效率，降低生产成本。
5. 减少废品率：气体辅助成型能够减少由于变形、翘曲等问题导致的废品率，提高产品的成形质量。
二、气体辅助成型技术的应用前景随着工业自动化水平的提高和人们对产品质量和性能要求的提高，气体辅助成型技术在注塑成型中的应用前景越来越广阔。
以下是其应用前景的具体探讨：1. 制造电子产品组件在电子产品制造过程中，一些组件需要在内部形成空洞或内腔结构，以容纳电路板和电子元器件。
传统注塑成型很难实现这种内部空洞的制造，而气体辅助成型技术能够轻松地实现这种需求。
因此，气体辅助成型技术在制造电子产品组件方面有着广阔的应用前景。
2. 制造汽车零部件汽车行业是注塑成型的重要应用领域之一，而气体辅助成型技术正好满足了汽车零部件制造上的一些需求。
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标题：外部气辅注射成型即将成为应用主流
用“Pearson说：最初的基本目标至少是带有刚性才做成的有大型面板的办公设备和机械，这些产品要求有良好的外观，而你并不想通过油漆来表现，EGM比传统气辅注射应用更加广泛.”
收缩性大的材料如聚丙烯选用EGM工艺最合适，因为使用这些材料阴影痕很难消除。
Pearson说：“结合使用EGM一个重要的潜在趋势是用PP代替苯乙烯树脂。
由于PP的价格优势，许多加工商都愿意使用PP原料”。
使用PP注射的第一个产品是一个架子，三月份完成。
另一个EGM的供应商是Meinerzhage的Battenfeld公司，该公司的工艺为Airmould Contour 工艺。
工艺工程无许改进设计，“通常，该工艺可以组合与现有模具中。
”
他说，评价EGM的成功还为时太早，但是任何一个使用普通气辅注射的加工商都可以选用EGM，他只许使用与原来相同的设备。
Battenfeld公司工艺模具每套售价5000马克（2275美元）。
同时，旭化成公司工艺技术开发部经理Kazuharu Yasusa 说，对工艺心中已有数，再设计模具时选用EGM最可行。
“增加EGM通常只许在原来模具成本上增加10~20%，他说。
然而，GIL公司的Pearson说，事实上，如对平板制件，使用EGM工艺，模具中气体压力一直保持着直到模具打开，完成制件从芯模上“因此，无需再用机械顶出”，他解释说。
旭化成公司从1998年开始以GPI（气体压制注射）的名称提供外部气辅注射成型工艺，而且在日本已有几种办公室自动化产品中应用，最近又将其应用到摩托车罩和洗澡间安装用具产品中。
Yasusa估计，约有半左右正在使用传统气辅注射的用户改用EGM工艺用于其厚助制件中，因此，他们是转向使用EGM工艺的潜在用户。
Yasusa说GPI不一定那么容易实现，“因为在模具设计和加工中还有许多技术诀窍。
“
事实上，对于GIL，保护专利模具设计的技术诀窍是一个谜。
Pearson说对高压气体的有效密封是成功实现EGM的关键。
“高压气体可以通过很小的空羊扩散，如顶杆和其他模芯间，动模和定模间及跨越其他被挡住的不可见模具表面等。
”Pearson说：“可以通过在模具内部的机械密封或使用整体模具的密封来防止泄露，以防止气体穿过塑料熔体后进一步泄露。
”
内部气辅注射由于专利问题的限制阻碍了其应用，对于EGM而言情况更加明显，因为没有几家公司在研究。
为了进一步保护潜在的用户，GIL和旭化成公司在一月达成一项协议，该协议确定GIL公司为旭化成公司的EGM专利的主要许可者。
Pearson说，为了保护GIL的技术诀窍，该供应商计划建立一个全球性网络系统，在网络系统工具有资格的模具工厂可提供EGM工艺模具改型的技术服务，就像目前为用户提供模
具热处理服务那样。
“这种方式将保护我门的知识产权，”他说。
“我们将为模具制造商在推荐的基本设计改型方面为提出建议，而模具密封和机械密封将在指定的模具工厂完成。
”他解释说，这种服务将从今年起逐渐增加，最初在欧洲，然后是在美国。
查询电话：（86）755-5195596（86）755-5195364
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