气辅注塑成型技术
气辅注塑工艺成本降低
气辅注塑工艺成本降低一、气辅注塑工艺概述气辅注塑工艺是一种先进的注塑技术，它通过在塑料制品成型过程中注入惰性气体，来实现产品的内部结构优化和成本降低。
这种技术不仅能够提高产品的质量和性能，还能有效减少材料的使用量，从而达到降低成本的目的。
1.1 气辅注塑工艺的核心特性气辅注塑工艺的核心特性主要体现在以下几个方面：- 材料节省：通过注入气体，可以在保证产品强度和刚性的前提下，减少塑料材料的使用量。
- 产品性能提升：气辅注塑可以改善产品的内部结构，提高产品的强度和刚性。
- 成本降低：由于材料使用量的减少，可以显著降低产品的生产成本。
- 环境友好：减少材料使用量有助于减少塑料废弃物，对环境更为友好。
1.2 气辅注塑工艺的应用场景气辅注塑工艺的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 汽车零部件：如保险杠、仪表盘等，可以减轻重量，提高强度。
- 家电产品：如电视机外壳、洗衣机外壳等，可以提高产品的耐用性和美观性。
- 包装材料：如食品包装盒、饮料瓶等，可以提高包装的强度和保护性能。
二、气辅注塑工艺的实施气辅注塑工艺的实施是一个系统化的过程，需要精确的控制和优化。
2.1 气辅注塑工艺的关键技术气辅注塑工艺的关键技术包括以下几个方面：- 注气系统：需要精确控制气体的注入量和注入时间，以保证产品的内部结构均匀。
- 模具设计：模具的设计需要考虑到气体的流动路径和分布，以确保气体能够均匀地填充产品的内部空间。
- 材料选择：选择合适的塑料材料，以确保其与气体的兼容性，以及在注塑过程中的流动性和成型性。
- 工艺参数控制：需要精确控制注塑过程中的温度、压力、速度等参数，以保证产品质量。
2.2 气辅注塑工艺的实施步骤气辅注塑工艺的实施步骤主要包括以下几个阶段：- 产品设计：在产品设计阶段就需要考虑到气辅注塑工艺的特点，设计出适合气辅注塑的产品结构。
- 模具制造：根据产品设计，制造出适合气辅注塑的模具。
- 工艺参数设定：根据产品和模具的特点，设定合适的注塑工艺参数。
气体辅助注塑成型技术
气体辅助注塑成型技术第一章: 气体辅助注塑成型简介1、气体辅助注塑成型的发明及发展概述: 多年来，人们一直在研究中空塑料制品的成型加工技术及对塑料产品的质量改善作出研究。
1944年，Opavsky将气体或液体通过注射器注入到树脂中以达到改善产品质量为目的，但未获成功，这是最早的气辅概念研究。
我们今天所知道的气体辅助注塑成型技术是从20世纪70年代中期发展起来的，德国人Ernst Friederich是第一个发明气体辅助注塑成型工艺的人（1975年）（他的原理是将已加压的气体通过喷嘴注射到熔融物料当中，使熔融物料与模具内壁表面充分接触）。
由于当时的技术存在相当的局限性，并没有得到一定的重视。
直到80年代中期，该项技术才开始得到真正的发展及运用。
后来在欧洲出现了包括: Cinpress, Battenfeld, Ferromatik, Stork, Engel 及Johnson Controls 一批设备生产商，并在不断地改良这种技术。
到了90年代后期，气体辅助注塑成型技术得到飞速的发展及运用。
2、气体辅助注塑成型制品的两个主要类型：●封闭式气道(SINGEL GAS CHANNEL) ●开放式气道(GAS CHANNEL) 封闭式气道制品主要由一个厚壁截面和气体穿行的通道组成，如门把手、扶手、管状把手等都属于这种结构。
因为气体的扩散有一条设定好的路线(即胶料较厚，温度较高，流动性较好的部分，亦即是气体流动的方向)，制品能达到最佳的节省材料的目的，而且由于制品中空结构使刚性加强而不用增加质量。
开放式气道制品主要是薄壁制品(壁厚不能少于2MM)，类似于传统的加强筋结构制品。
气体会从较厚的加强筋向前扩散(及气体流动的方向:胶料相对较厚的部分，形成气道GAS CHANNEL)，但气体可能会穿透制品的薄壁部分（有时会出现指形扩散:指纹效应FINGERING），即高压气体往较厚胶料或密度较低的部分渗入。
3、气体辅助注塑成型方法的优点：●制品残余应力降低●翘曲变形较小●减少/消除缩痕●简化模具设计●制品综合性能提高●缩短成型周期●合模力吨位要求降低●射胶压力降低4、气体辅助注塑成型适用材料： ABS、ABS/PC、HIPS、PA、PBT、PC、PS、PVC、PET、PP、PPE等第二章: 气体辅助注塑成型的方法及原理 1、气体辅助注塑成型的原理：通过管道与模具连接，把高压气体（氮气）注入到模腔的塑料熔体中，形成局部的中空，加速产品冷却成型。
气辅注塑成型
振动气体辅助注射成型设备示意图
振动的气体在辅助注射成型中主要有3种作用：
(1)在熔体内部引入振动的气体，推动熔体充满整个模腔。 振动的气体可以使熔体黏弹性减小，填充时有更好的流动 和取向；
(2)在注射熔体前沿(即模腔中)引入振动的气体，这样可以改
进熔体填充过程机理，消除缩痕以及其他由于流动性不好 而造成的缺陷隐患；
?多腔控制气辅成型技术?冷却气体气辅技术?气辅共注成型技术?外部气辅注塑技术?振动气辅技术多腔控制气辅成型技术pep气辅技术传统气体辅助方法应用于多腔模具中是比较困难的特别是在各个模腔尺寸不同的时候其原因在于要控制输送至每个模腔的熔体量存在困难且难于控制气体流道或塑件内部中空区的截面面积
气体辅助注塑成型
振动气辅技术
一般的气体辅助注射成型属于非动态成型工艺。而振动气体 辅助注射成型工艺最大的改进地方便是引入一定振频振幅的振 动波，使常规气体辅助注射成型时注入的“稳态气体”，变为 具有一定振动强度的“动态气体”，从而利用气体作为媒介将 振动力场引入到气辅注射成型的充模、保压和冷却过程中，使 其成为动态的成型工艺。
气体辅助注塑成型技术(Gas—assisted InjectionMolding Technology)是自往复式螺杆注射机问世以来，注塑成型技 术最重要的发展之一。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，消除制品 表面缩痕，减少用料，显示传统注塑成型无法比拟的优越性。 一般气体辅助注塑成型的过程是：先向模具型腔中注入经过 准确计量的塑料熔体，再直接注入压缩气体；气体在塑料熔 体的包围下沿阻力最小的方向扩散前进，对塑料熔体进行穿 透和排空，作为动力推动塑料熔体充满模具型腔并对塑料熔 体进行保压，待制品冷却凝固后再开模顶出。
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
气辅注塑成型工艺这种成型工艺，对于很多工程师来说很陌生，因为平时大家接触的产品很少会用到这种成型工艺，包括我本人也是一样，直到我接触到一款产品，才慢慢了解，就是以下这个锅体。
锅体的把手部分，除了2个螺丝塞，整个把手是一个完整的塑胶件，且外观并没有缩水等缺陷，看下侧面和背面图。
咋一看，以为内部是实心的，实际上并不是，而是空心的，是利用了气体辅助注塑成型技术。
01气辅成型的原理气体辅助注塑系统，是把惰性气体（通常用氮气）经由分段压力控制系统直接注射入模腔内的塑化塑料里，使塑件内部膨胀而造成中空，但仍然保持产品表面的外形完整无缺。
气辅注塑成型可被认为是中空吹塑成型的变型，其过程是先向模具腔中注入经过准确计量的占模腔一定比例的塑胶熔体，这一过程称为“欠料注塑”，再直接往熔融塑胶中注入一定体积和压力的高压氮气，气体在塑胶熔体的包围下沿着阻力最小的方向扩散前进。
由于靠模壁部分的塑胶温度低，表面粘度高，而製作较厚部分中心塑胶熔体的温度高，粘度低，所以气体容易对中心塑胶熔体进行穿透和排空，在制件的厚部形成中空气道，而被气体所排空的熔融塑胶又被气体压力推向模具末端直至充满模具型腔，在冷却阶段压缩气体对塑胶熔体进行保压补缩。
待制品冷却凝固后再卸气，然后开模顶出。
以上气辅成型过程实际上分为四个阶段：熔体短射、气体注射、气体保压、气体排出和制件顶出。
02气辅成型的方法除了常规的欠料注塑成型法，还有：1.副腔成型法（也叫满料注塑法）2.型芯成型法3.熔体回流成型法上面的锅体的把手猜测是采用了副腔成型法（也叫满料注塑法）：具体细节可参考下图：03气辅注塑成型与普通注塑成型的区别主要区别在于多了一套气辅设备：（1）普通注塑机（计料精度稍高些为好）。
（2）氮气控制系统，包括自封闭式气辅喷嘴。
（3）高压氮气发生器。
（4）工业氮气钢瓶以及提供增压动力的空气压缩机。
（5）为气体辅助注射设计制造的模具。
（6）气辅注塑气辅喷嘴喷嘴进气方式，即使用专用的自封闭式气辅喷嘴，在塑料注射结束后，将高压气体依靠喷嘴直接进入塑料内部，按气道形成一个延展的封闭空间—气腔并保持一定压力，直至冷却，在模具打开之前，通过座台后退使喷嘴与制品料道强行分离，使气体排出制品。
气体辅助注塑成型技术简介.
一、气体辅助注塑原理：
气体辅助注塑原理是把高压氮气经气辅 主控制器（分段压力控制系统）直接注射入 模腔内塑化塑料里，使塑件内部膨胀而造成 真空，但仍然保持产品表面的外形完整无缺， 减小产品表面的收缩、产品变形和翘曲，从 而达到提高产品的质量，降低成本的目的。
二、采用气体辅助注塑技术的优点：
应用气辅技术的国内公司：康佳、长虹、创维、科龙、 美的、海信等等；上海延锋伟世通、浙江远翅、上海龙贤汽 配、余姚塑料四厂、宁波国雅汽车内饰件厂以及各类注塑厂 都应用了气辅技术。
四、气体辅助注塑整系统的原理图：
A、整套系统
氮气 发生 器
低压 贮气缸
电动 高压 增压机
高压 贮气缸
气辅 主控 制器
单相电源 压缩空气 三相电源
六、气道形式：
• C、全部中空
七、我厂第一副气辅产品－前门拉手 （LZ111-6402101）
八、前门拉手采用气辅方案：
八、前门拉手采用气辅方案：
谢谢！
——END——
B、简易系统
氮气 缸瓶
气动 高压 增压机
压缩空气
单相电源
高压 贮气缸
气辅 主控 制器
单相——以定量塑化塑料充填入模腔内。所需塑料 份量要通过试验找出来，以保证在充氮期间，气体不 会把成品表面冲破及能有一理想的充氮体积。
2、充气期——注塑期中或后，不同时间注入气体，气体 注入的压力必需大于注塑压力，以达至产品成中空状 态。
模具的工作寿命； 7、降低注塑机的锁模压力，可高达50%； 8、提高注塑机的工作寿命和降低耗电量。
三、气体辅助注塑技术的应用：
基本上所有用于注塑的热塑性塑料及一般的工程材料 （如PS、HIPS、PP、ABS…）都适用于气辅技术。
气体辅助注塑成型技术
1气体辅助注塑成型是通过把高压气体引入到制件的厚壁部位，在注塑件内部产生中空截面，完全充填过程、实现气体保压、消除制品缩痕的一项新颖的塑料成型技术。
传统注塑工艺不能将厚壁和薄壁结合在一起成型，而且制件残余应力大，易翘曲变形，表面时有缩痕。
新发展的气辅技术通过把厚壁的内部掏空，成功地生产出厚壁、偏壁制品，而且制品外观表面性质优异，内应力低。
轻质高强。
现已开发成功气辅产品结构和模具设计包括浇注系统、进气方式和气道分布设计技术，气辅注塑工艺设计技术，气辅注塑工艺设计技术，气辅注塑过程计算机仿真技术，气辅注塑产品缺陷诊断与排除技术，气辅工艺专用料技术。
电视机、家电、汽车、家具、日常用品、办公用品、玩具等为塑料成型开辟了全新的应用领域，气辅注塑技术特别适用于管道状制品、厚壁、偏壁（不同厚度截面组成的制件）和大型扁平结构零件。
气体辅助装置：包括氮气发生和增压系统，压力控制单元和进气元件。
投资约40--200万元（视规模和对设备要求的档次不同而不同）。
气辅工艺能完全与传统注塑工艺（注塑成型机）衔接。
减轻制品重量（省料）可高40%，缩短成型周期（省时达30%，消除缩痕，提高成品率；降低注塑压力达60%，可用小吨位注塑机生产大制件，降低操作成本；模具寿命延长、制造成本降低，还可采用如粗根、厚筋、连接板等更稳固的结构，增加了模具设计自由度。
通常6-18个月可收回增加的设备成本（具体经济效益随制件而议）。
2气体辅助注塑系统，这个先进的系统和技术，是把氮气经由分段压力控制系统直接注射入模腔内的塑化塑料裹，使塑件内部膨胀而造成中空，但仍然保持产品表面的外形完整无缺。
应用气体辅助注塑技术，有以下优点：1）节省塑胶原料，节省率可高达50%。
2）缩短产品生产周期时间。
3）降低注塑机的锁模压力，可高达60%。
4）提高注塑机的工作寿命。
5）降低模腔内的压力，使模具的损耗减少和提高模具的工作寿命。
6）对某些塑胶产品，模具可采用铝质金属材料。
气体辅助注塑成型技术简介
气体辅助注塑成型技术简介气体辅助注塑成型技术简介类型：气体辅助注塑成型是欧美近期发展出来的一种先进的注塑工艺，它的工作流程是首先向模腔内进行树脂的欠料注射，然后利用精确的自动化控制系统，把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，使塑件内部膨胀而造成中空，气体沿着阻力{TodayHot}最小方向流向制品的低压和高温区域。
当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面，这些置换出来的物料充填制品的其余部分。
当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，解决物料冷却过程中体积收缩的问题。
气体辅助注塑成型优点为什么人们对于气体辅助注射成型的兴趣如此之大呢？其主要的原因在于这种方法出现时所许诺的种种优点。
成型者希望以低制造成本生产高质量的产品。
在不降低质量的前提下用现代注塑机和成型技术可以缩短生产周期。
通过使用气体辅助注射成型的方法，制品质量得到提高，而且降低了模具的成本。
使用气体辅助注射成型技术时，它的优点和费用的节约是非常显着的。
1、减少产品变形：低的注射压力使内应力降低，使翘曲变形降到最低；2、减少锁模压力：低的注射压力使合模力降低，可以使用小吨位机台；3、提高产品精度：低的残余应力同样提高了尺寸公差和产品的稳定性；4、减少塑胶原料：成品的肉厚部分是中空的，减少塑料最多可达40％；5、缩短成型周期：与实心制品相比成型周期缩短，不到发泡成型一半；6、提高设计自由：气体辅助注射成型使结构完整性和设计自由度提高；7、厚薄一次成型：对一些壁厚差异大的制品通过气辅技术可一次成型；8、提高模具寿命：降低模腔内压力，使模具损耗减少，提高工作寿命；9、降低模具成本：减少射入点，气道取代热流道从而使模具成本降低；10、消除凹陷缩水：沿筋板和根部气道增加了刚度，不必考虑缩痕问题。
第一阶段：按照一般的注塑成型工艺把一定量的熔融塑胶注射入模穴；第二阶段：在熔融塑胶尚未充满模腔之前，将高压氮气射入模穴的中央；第三阶段：高压气体推动制品中央尚未冷却的熔融塑胶，一直到模穴末端，最后{HotTag}填满模腔；第四阶段：塑胶件的中空部分继续保持高压，压力迫使塑料向外紧贴模具，直到冷却下来；第五阶段：塑料制品冷却定型后，排除制品内部的高压气体，然后开模取出制品。
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2.成型流程：
•关模
• 抽 •座退 顶退 开模
座进
射出 保压
高压氮气
冷却(加料)
氮气回
顶出
取产品
Hale Waihona Puke 3.技术能力：(1)、射出量的控制：直接影响产品的重量(公差 +/-0.5g)
(2)、氮气吹入时间及时机的控制 (3)、气针易堵塞的控制 (4)、缺料的控制 (5)、表面流纹、冷料的控制 (6)、产品爆裂的控制
注塑成型技术
• 随着社会的不断发展，对于塑料材料的需求越来越普及， 从家庭日用品到高科技产品，其结构中很多的金属材料逐 渐被塑料材料所代替。这光靠塑料本身的优良特性：自润 性、高强韧性、易加工性等是远远不够的，这就要求成型 技术也要相应的随之提高，生产出更高精密的产品来满足 社会的需要。 • 在整个塑料成型行业中，注塑成型始终处于领先地位，占 比例约为80%，其它约占比例20%(挤塑、浸塑、流涎、 压塑等)。传统的注塑成型现趋于普及和成熟，要在这个 领域中发展必须研发先进的高新技术。 • 新至升有稳定传统注塑成型技术的同时研发了双色注塑成 型技术、气体辅助注塑成型技术、埋入式注塑成型技术等 高新技术，并在此领域取得辉煌的业绩。
一. 氮气辅助注塑成型技术：
1.氮气辅助成型原理： 氮气辅助成型原理： 氮气辅助成型原理
在气辅注塑成型过程中使用的是氮气，氮气在高温高压下不易与塑料的组成成分发 生化学反应，而且氮气是空气的主要组成成分，约占空气比例的78%，易于提取， 节省能 源。
•在成型过程中通过模具上设置的气针在射 出时间段内将高压的氮气打入模具中，成 型出中空的塑料产品。 •这种方式可以克服壁厚和复杂形状产品不 能充饱的缺陷，不但可以节省大量的原料， 节省制造成本，而且产品外观优良，质量 轻。