气辅成型技术

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气辅成型

气辅成型

穿透长度与气道形状的关系
Sha pe Fa c t or
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Pe net r a t i on
Bl ow Ra t i o
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Gas Technology Application Examples
气体的手指现象
如果气道设计来 与聚合物熔体的 流动方向相交, 或气道与浇口太 近,可能产生手 指现象。 如果气道已定, 则提高压力来避 免手指现象
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气体注射工艺条件要点(2)
6. 如果制件有许多孔,加气压力最大为3000psi 7. 如果制间没有孔,加气压力最大为5000 8 加气压力和延迟时间之间有密切的关系 9. 加气压力强烈地依赖于聚合物熔体的注射量
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全球气辅市场
• > 15家气辅设备的主要生产厂商 家气辅设备的主要生产厂商
Cinpres Krauss Maffei Gain Technologies Mannesmann Billion Stork Hettinga Johnson Controls
气道设计注意事项
1. 气道尺寸为壁厚的2.5倍 2. 如果气道太大,容易产生缩痕 3. 如果气道太小,容易发生手指现象 4. 气道最好布置在角落 5. 气道设计必须保证平衡充模 6. 气道尺寸最好根据CAE分析结果设计 7. 气道的末端应有20~30mm的锥度 8. 加强筋可作为气道

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
可应用于各种塑料产品上,如电视机或音 箱外壳、汽车塑料产品、家具、浴室、厨具、 家庭电器和日常用品、各类型塑胶盒和玩具等。 具体而言,主要体现为以下几大类:
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
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。

气辅成型工艺

气辅成型工艺

气辅成型工艺气辅成型工艺是一种常见的工艺方法,广泛应用于各个行业中,特别是在塑料加工领域。

这种工艺利用气体的辅助作用,能够有效地改善成型过程中的各种问题,提高产品的制造质量和生产效率。

气辅成型工艺最早应用于塑料吹塑,主要用于制作生活用品和包装材料等。

随着工艺的不断发展和创新,气辅成型工艺在其他领域,如金属、陶瓷等材料的成型和加工中也得到了广泛应用。

气辅成型工艺主要是通过在成型过程中引入气体,使原材料在特定的条件下快速膨胀、充填和成型,从而得到所需的形状和尺寸。

这种工艺的最大特点是成型速度快、制造效率高,同时能够保持较高的产品质量和精度。

气辅成型工艺的基本原理是利用气体的压力和流动性。

在成型过程中,首先将待成型的材料加热到一定温度,使其变得可塑性,并注入成型模具中。

然后,在充填材料的同时,用高压气体将材料膨胀起来,使其充分填充模具的空腔。

当材料冷却固化后,即可取出成型品,完成整个成型过程。

气辅成型工艺具有以下几个主要优点:1.成型速度快:由于气辅成型工艺利用气体的压力和流动性,可以实现材料的快速充填和膨胀,因此成型速度较快。

2.高效节能:相比传统的成型工艺,气辅成型工艺能够在短时间内完成成型过程,从而提高了生产效率。

同时,由于成型时只需加热和膨胀材料,相较于其他加热制造工艺,能够有效地节约能源和材料。

3.产品质量好:气辅成型工艺能够实现材料的快速膨胀和充填,将材料完全填充模具的空腔,因此成型品的表面光洁度好,尺寸精度高,并且能够保持一致性。

4.成型范围广:气辅成型工艺不仅适用于塑料,还可以应用于金属、陶瓷等其他材料的成型和加工。

并且模具的制作相对简单,可以根据需要设计和制造不同形状和尺寸的模具。

气辅成型工艺在各行各业中得到了广泛的应用,例如:1.包装行业:利用气辅成型工艺可以制作出各种塑料包装容器,如瓶子、罐子、盒子等。

这些容器具有良好的密封性和防潮性能,能够有效保护包装物的品质。

2.汽车制造业:汽车零部件的成型通常采用气辅成型工艺,如车灯、车身、内饰等。

气体辅助成型综述

气体辅助成型综述

注射成型产品及模具设计综述引言:人们很早就开始研究如何彻底消除裂痕而又能节省材料的有效方法。

曾经研究过的方法有低压注塑、气体补压注塑、混合注塑、气体发泡成型等,但效果都不很理想。

气体辅助注塑工艺是将气体直接注入熔胶中,气体内的压力抵消了塑料在冷却过程中的体积收缩。

用这种方式注塑出来的制品,不仅没有裂痕,而且还有许多其他的优越性。

气体辅助注射成型技术(简称:气辅成型)是20世纪80年代在结构发泡成型工艺基础上发展起来的一项新兴的塑料注射成型技术,是塑料注射成型工艺技术中的一项革命。

气辅成型应用在最近一、二年来有强劲的增长趋势,它具有多种优点,但因为经验不足和气体不易控制,增加了气辅成型产品开发上的困难。

简要介绍:气辅注射模塑,又称气体注射模塑是一种创新的注射成型工艺。

它是自住复式螺杆注射机问世以来.注射成型工业上最重要的发展之一,它能用于生产无内应力、表面光滑且无凹陷的大型制件.在生产较厚的制件时,气辅注射模塑还可以通过减少所需的夹紧吨位、用材量和循环时间来降低制件成本.气辅注射模塑的工艺过程如图1所示。

首先把部分熔融的塑料注射到模具中.我们称此为“欠料注射”。

紧接着再注入一定体积或一定压力的惰性气体(通常为氮气)到熔融塑料流中。

由于靠近模具表面部分的塑料温度低、表面张力高.而处在制件较厚部分中心的塑料熔融体的温度高、粘度低,致使气体易于在制件较厚的部位(如加强筋)形成空腔.而被气体所取代的熔融塑料被推向模具的末端,形成所要成型的制件。

在气辅注射模塑中.由于气体的压力始终使塑料紧贴着模具的表面.制件较厚部分的外表面不能形成“凹陷”.大大提高了制件的质量。

此工艺不但简化了模具设计,降低了模具成本.还增加了制件设计的灵活性。

在合理的设计下,可使制件的重量比传统注射模塑减少10--50%,且使制件得到较高的强度与重量比。

另外。

氮气充满制件的气体压力与传统注射模塑所需的压力柑比要小得多.因此所需的模具夹紧力也较小。

气体辅助注塑工艺简介

气体辅助注塑工艺简介

气体辅助注塑工艺简介1.气体辅助注塑目前所指的气体辅助注塑:是指将氮气注射入产品内,使产品内部形成中空。

模具打开前,控制器会将塑胶工件内的氮气释放回大气中。

2.气辅注塑成形工艺的优势1)低射胶、低锁模力;2)压力分布均匀、收缩均匀、残余应力低、不易翘曲,尺寸稳定;3)消除凹陷,型面再现性高;4)省塑料,可用强度及价格更低的塑料;5)可用强度和价格更低的模具金属;6)厚薄件一体成型,减少模具及装配线数目;7)可用较厚的筋,角板等补强件,提高制品刚性,使得制件公称厚度得以变薄。

8)增强设计自由度。

3.气辅射胶控制工艺1)短射工艺,即胶料未完全充满型腔时,继之以氮气注射;2)满射工艺,塑胶熔体充满型腔之后,停止注射,继之以氮气注射。

短射工艺的特点:在气辅注塑中,塑胶注射取决于胶件形状及胶料性能,在以下条件才可进行短射。

1)胶件必须有独立完整的气体通道,即气流在穿透胶件时,无分支气道可走。

2)气体通道中多余胶料有足够的溢流空间。

3)胶料流动性优良,粘度不可太低,尽量避免使用含破坏高分子键的填充物的胶料。

4)胶料导热度较低,有可较长时间保持熔融状态的能力。

满射工艺特点:胶件射胶完成,通过气体代替啤机,防止胶件收缩。

其优点在于,啤机保压是以射胶量及压力来防止胶件收缩,气辅保压,则以气体穿透塑胶收缩后的空间,防止胶件表层埸陷。

4.气辅压力分析:现我们看以下气辅压力与啤机压力的对比:1)气辅压力a)低气压800psi=56.34kg/cm2b)中气压1500psi=105.63 kg/cm2c)高气压2500psi=176.06kg/cm22)啤机压力a)100 TON注塑最大压力188Mpa=1917 kg/cm2b)280 TON注塑最大压力150Mpa=1530 kg/cm2c)650TON注塑最大压力153Mpa=1560 kg/cm2从以上压力对比可知,氮气压力只相当于普通啤机注塑压力的十分之一,甚至更少。

气辅产品成型工艺

气辅产品成型工艺气辅成型应用在最近一、二年来有越来越多的趋势,它具有多种优点,但因为经验不足和气体不易控制,增加了气辅成型、调试的困难。

本文说明了气辅成型的物性,希望在气辅产品调试时有所参考.一、成型原理气辅成型(GIM)是指在塑胶充填到型腔适当的时候(90%~99%)1所示)。

1、驱动塑胶流动以继续填满模腔;2、成中空管道,减少塑料用量,减轻成品重量,缩短冷却时间及更有效传递保压压力。

由于成型压力可降低而保压却更为有效,更能防止成品收缩不均及变形。

气体易取最短路径从高压往低压(最后充填处)穿透,这是气道布置要符合的原则。

在浇口处压力较高,在充填最末端压力较低。

二、气辅成型优点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。

GIM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,但GIM 则可借由中空气体管道施压,促使产品收缩时由内部向外进行,则固化后在外观上便不会有此痕迹.3、降低锁模力:传统注塑时高保压压力需要高锁模力,以防止塑料溢出,但GIM所需之保压压力不高,通常可降低锁模力需求达25~60%左右.4、减少流道长度:气体流通管道之较大厚度设计,可引导帮助塑料流通,不需要特别的外在流产设计,进而减低模具加工成本,及控制熔接线位置等.5、节省材料:由气体辅助注塑所生产的产品比传统注塑节省材料可达35%,节省多少视产品的形状而定.除内部中空节省料外,产品的浇口(水口)材料和数量亦大量减少,例如38寸电视前框的浇口(水口)数目就只有四点,既节省材料的同时亦减少了熔接线(夹水纹).6、缩短生产周期时间:传统注塑由于产品筋位厚、柱位多,很多时都需要一定的注射、保压来保证产品定形,气辅成形的产品,产品外表看似很厚胶位,但由于内部中空,因此冷却时间比传统实心产品短,总的周期时间因保压及冷却时间减少而缩短。

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。

气辅成型模具课件


尺寸精度
确保模具各部分尺寸精度 符合设计要求,采用测量 设备和质量控制方法进行 检测。
表面质量
提高模具表面光洁度和平 整度,减少表面缺陷和磨 损,以提高产品的外观和 性能。
结构完整性
对模具结构进行强度和刚 性分析,确保模具在使用 过程中不会发生变形或损 坏。
制造过程中的常见问题与解决方案
尺寸超差
严格控制加工过程中的尺 寸变化,及时调整工艺参 数和修正工具,确保尺寸 精度符合要求。
汽车发动机盖板
设计难点
零件形状复杂,需要高精度成型
解决方案
采用气辅成型技术,设计专用模具,优化模具 结构,提高成型精度
案例二:某家电产品的气辅成型模具制造
零件名称
空调室外机外壳
设计难点
零件尺寸大,重量重,需要高强 度材料和先进工艺
解决方案
采用高强度钢材,设计专用模具 ,采用气辅成型技术,优化工艺
流程
降低材料成本;
特点 提高制品的刚性和韧性; 提高生产效率。
气辅成型技术的应用领域
01
汽车行业
汽车内饰件、保险
杠、仪表盘等;
02
家电行业
洗衣机、冰箱、空 调等零部件;
04
其他
医疗器械、玩具、
03
日用品等。
电子产品
手机壳、平板电脑 外壳等;
气辅成型技术的发展历程1 23 Nhomakorabea起源
20世纪80年代初期,美国杜邦公司研发出气辅成型技术;
THANKS
确保加工精度和表面质量,以满足制品的尺寸和外观要求。
模具热处理与表面处理
根据模具材料和性能要求,制定 合理的热处理工艺。
对模具表面进行硬化处理、镀层 或喷涂等表面处理,以提高耐磨

气辅成型技术应用

气辅成型技术应用用气辅成型技术用气辅成型技术,模具与普通模具的制造方法一样(但要考虑气道和气针放置位置,可以有多个进气后和排气口);只是塑件的产品结构与常规的大不相同,成型时需要注意进胶与进气的时差。

进气口与气辅设备连接,出气口可用引槽将气体直接排出模外(也可以从进胶口进气,不设排气口)。

这种技术成型出来的零件有以下特点:(在注满0。

3~0。

5秒内吹气)1、可以设计超厚的零件(按气辅成型工艺特点)且很少有收缩痕。

2、重量比同样外观的产品轻50%;节约材料。

3、零件成型周期短(氮气可以起冷却作用,且从零件内部冷却,冷却均匀,效果好)。

4、成型形状后变形小,零件成型后内应力小;且气辅成型部分形成槽形结构,零件强度和结构强度都可以大大提高。

5、零件成型的收缩虑较小。

6、气辅用的一般是高压液氮转化的氮气,故直接排出不必担心中毒。

空气中可是含有百分之七十多的氮气哦!7、气辅工艺好像对产品材料限制不大,但一般HDPE、PP、ABS等材料用气辅工艺多些。

1、最节省材料的典型气辅零件应该是手柄类了。

如小家电类的手柄、汽车的门把手;可以设计得很粗旷,手感很好,用气辅可以不用考虑厚度问题。

2、楼主的电视机的气辅工艺应该主要设计在外框周围和柱位根部上,让电视机外壳变成骨架结构,气辅工艺的使用提高了框架结构强度和解决表面缩水问题;框架强度加强后,四周壁厚可以适当减薄,节省材料。

3、电饭煲的上盖用气辅设计(一般上盖结构由面盖和内盖组成),可以设计成造型丰富的曲面;外沿周边用气辅成型,中间局部可以用气辅;在加强面盖强度的同时,由于气辅成型后零件变形较小,可以保证良好的外形,使产品与工业设计的符合度提高。

4、塑料音箱的厚壁结构在使用气辅后可以避免表面缩水现象。

2、气体辅助技术现在国外已经发展成熟,其中德国发展此技术较早,大约在80年代.现应用比较广泛的是英国Cinpres的气体辅助系统, 现在已经和香港气体辅助注塑有限公司(GIL)合并, 现公司名称为CGI. 目前有TCL, 东江, 格力(珠海), 新加坡富裕,神龙汽车(武汉)应用此技术.气体辅助的基本过程为, 气体通过模具内埋设的气针,通过开设好的气道(简单的也可以直接从流道), 进入模穴. 气体进入模穴到熔胶充填完成为气体的一次穿透(primary penetration), 在后续的保养过程中由于熔胶的收缩,气体前锋往前移动,这个时期气体的运动称为二次穿透(secondary penetration).再来气体辅助对于结构设计和成型的十大优点:1, 对于大而薄的成品,可使用较为均匀的压力即可完成射出,因此可以减少残留应力及翘曲变形,并可增加机械强度.3、2,成品肉厚减少,可以节约成本(老板笑了)3,可以减少肋骨可轮毂的收缩凹陷,改进成品表面的质量(品管笑了)4,可以降低树脂的收缩率,提高成品的精密度.5,大量减少锁模力,可用小顿位取代大吨位(老板又笑了).6,利用气体管道的设计来加强成品的结构强度(需要努力学习和交流哦)7,减少流道数目,节省塑料的使用.8,缩短成型周期.9,改变我们传统的设计观念及限制可以使用的成品厚薄比(观念重要哦).10,改变传统设计观念使各附加零件尽可能设计一体化.从前几个月看到实际的东西,发现这个东西不好做,塑料机彷边有一大堆不良品,主要是气体把壁吹破了,这是我个人收集的一些资料和观点要讨论气体辅助分析的可以到moldflow 版哦.。

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气辅成型技术在注塑业中又称气体辅助住宿和中空成型,在近10年来发展起来的革新成型技术,也可说是注塑技术的第二次革命。

目前该技术主要用于汽车、大型家电等大件注塑行业。

其主要原理是:先注入一定量的熔融塑胶(通常为90%-98%,以产品的总胶量而言)可通过分析计算+经验。

然后再在熔融塑胶内注入高压氮气,高压氮气在熔融的塑胶内沿预设的路径形成气道(最好是和流向一致当然有特殊具体情况你决定)。

使不到100%的熔融塑胶充满整个模腔,此后进入保压阶段,同时冷却,最后排气、脱模。

高压氮气进入塑料后自然会穿越粘度低(温度高)和低压的部位,并中在冷却过程中利用气体高压来保压而紧贴模具壁成型。

此项技术除需传统注塑设备外,还需所体辅助注塑控制系统(新科益有MDI控制器)。

与传统的注塑成型相比,气体辅助注塑成型有下列优点:1.减少内部的残留应力,从而减弱甚至完全消除翘曲变形状况,同时增加其机械强度和刚性。

2.成品壁厚部分的中央是中空的,可以减少原料,特别是短射和中空型的模具,塑料最多可以节约达30%。

3.减少或消除加强筋造成的表现收缩凹陷现象。

4.降低制品的收缩不均,提高制品的精密度。

5.设备耗减,大量减少锁模力,可以用小吨位的注塑机替代大吨位的注塑机。

6.利用气道来形成加强结构,提高成品的强度。

7.减少射入点。

8.缩短成期。

9.厚薄比大的制品也能通过气辅一次成型。

10。

改变传统成品设计观念,能使用一体化设计来减少附属的零组件。

缺点:1.由于所体具有压缩特征因而不容易作精确控制,加上对周围操作环境敏感,因此工艺的重复性与稳定性比传统工艺差。

2.国内技术和经验问题导致资源较浪费(废品率高)。

目前用于的产品有:汽车门把手、座椅、保险杠、门板、电视机外客、空调、冰箱、马桶........你说呢曾做过:汽车门把手、门板、雪上摩托前罩三类7款。

气体辅助注塑成型的预注塑部分与普通注塑成型一样,主要增加了一个氮气注射和回收系统。

根据注气压力产生方式的不同,目前,常用的气体注射装置有以下两种:(1)不连续压力产生法即体积控制法,如Cinpres公司的设备,它首先往汽缸中注入一定体积的气体(通常是氮气),然后采用液压装置压缩,使气体压力达到设定值时才进行注射充填。

大多数的气辅注塑成型机械都采用这种方法,但该法不能保持恒定的高压力。

(2)连续压力产生法即压力控制法,如Battenfeld公司的设备,它是利用一个专用的压缩装置来产生高压气体。

该法能始终或分段保持压力恒定,而且其气体压力分布可通过调控装置来选择设定。

气辅技术为许多原来无法用传统工艺注射成型的制件采用注射成型提供了可能,在汽车、家电、家具、电子、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已经得到了广泛地应用,并且作为一项带有挑战性的新工艺为塑料成型开辟了全新的应用领域。

当前,气辅技术尤其适用于以下几方面的注塑制品:管状、棒状制品: 如手柄、挂钩、椅子扶手、淋浴喷头等,采用中空的结构,可在不影响制品功能和使用性能的前提下,大幅度节省原材料,缩短冷却时间和生产周期。

大型平板制件: 如汽车仪表板、内饰件格栅、商用机器的外罩及抛物线形卫生天线等。

通过在制件内设置内置式气道,可以显著提高制品的刚度和表面质量,减少翘曲变形和表面凹陷,且大幅度地降低锁模力,实现在较小的机器上成型较大的制件。

厚、薄壁一体的复杂结构制品: 如电视机、计算机用打印机外壳及内部支撑和外部装饰件等。

这类制品通常用传统注塑工艺无法一次成型,采用气辅技术提高了模具设计的自由度,有利于配件集成。

另外,对于大型塑料制件来说,用普通注塑模塑的方法成型,经常会出现熔接痕、缩痕、翘曲变形等缺陷,并且在成型过程中需要较大的注塑压力和锁模力,它对机器、模具及产品都会带来不利的影响。

气体辅助技术的引入,突破了CIM的一些局限性和限制,它可以很好地克服CIM的种种缺陷,而且可降低原料成本(可使制件质量减少达10-50%)、缩短成型周期,更重要的是提高了制件的表观质量及其机械使用性能。

因此,GAIM一出现就受到了企业广泛的重视,并得以应用。

目前,几乎所有用于普通注塑成型的热塑性塑料及部分热固性料都可以采用GAIM法来成型;GAIM塑件也已涉及到结构功能件等各个领域,尤其是在大型塑件上的应用,优势更为明显。

如台湾华大机械有限公司与英国GIL公司合作研制的C2系列气体辅助注塑机及气体辅助注射部分(包括电脑控制系统),已能达到满足生产大型塑件的需要。

GAIM虽然具有普通注塑所不具备的许多优点,但它引入了如预注塑量,熔体/气体注射之间的延迟时间,充气注射压力、速率及时间等多个新工艺参数的调整,控制不好很容易出现如延迟线、将制品吹穿及“手指”效应(是指由于制件局部体积的收缩,形成的缺料要靠气道与制件壁间的熔体来补偿,从而使气体穿出气道形成指状分支的现象,在大平板类制件中特别容易出现)或气体反灌等问题[10]。

因此,在国内,还主要应用于电视机外壳件上,如长虹、海信、康佳、厦华、熊猫等多家电视机厂先后引进了气辅注塑装置和技术;而在汽车行业中,随着新车型的引进和对高质量注塑件的要求,该技术也开始得到了应用,如成都航天塑胶集团已引进英国Gas Injection公司的气体注塑设备用于富康轿车门内装饰件的生产,且将开发其他新产品;虽然GAIM在国内一些行业中得到了一定的应用,但在如保险杠等一些特大型注塑件上的应用还不是很广泛,也缺乏一定的理论指导和实践经验,国外,可以说GAIM已成为工业发达国家和地区生产大型超厚、高精度或表观高清晰度塑料件所必不可少的成型方法。

近年来又发展了一些新的气体辅助注射技术,如液化气体辅助注射(LiquidGas-AssistedInjectionMolding)及振动气体辅助注射(VibratedGasAssistedInjectionMolding)及水辅助注射等。

液化气体辅助注射液化气体辅助注射是将一种预热的、特殊的可气化的液体从喷嘴注入塑料熔体中,与塑料熔体一起进入模腔中的液体受到塑料熔体的加热而气化;在模腔中被气化的气体膨胀,使制件成为空心,并将熔体推向模腔表面。

气体冷却后变为稳定状态存在于制件中,并不再冷凝成液体;与常规的气体辅助注射方法相比,热液体气化方法的主要优点是能在制件中产生很低的气体压力(2MPa,常规的气体辅助注射方法为3MPa),可应用于任何热塑性塑料,包括那些分子量较低,容易被吹穿的塑料。

振动气体辅助注射振动气体辅助注射是通过将压缩气体的振荡向塑料熔体施加振动能量,从而达到控制制件微观结构,改善制品性能的目的。

水辅助注塑成型技术水辅助注射技术(WIT)是一种新型的生产中空或者部分中空制品的成型方法。

这种方法形成空腔的原理与气体辅助注射技术(GAIM)基本相似。

WIT有着一个独特的优点:能够直接在制品内部进行冷却。

由于水的热传导率是气体的40倍,热焓是气体的4倍;所以,WIT的冷却能力可以使制品的冷却循环时间降至GAIM的25%。

除了明显缩短成型周期外,WIT能够成型壁厚更薄和更均匀的中空制品,更加节省原料;此外,WIT还可以生产内表面非常光滑的制件,这在GAIM中是很难达到的。

虽然20世纪70年代初期,人们已提出了采用液体如水、油或聚合物溶液的注射作为形成空心体的方法;但由于所用的柱塞和注射装置产生的压力太高,而达到的流速太低,故结果并不令人十分满意。

如今,在德国亚琛市的德国塑料加工研究所(IKV)开发的WIT使这一古老的想法成为现实。

IKV从1998年开始研发这种技术。

德国Herford市的Sulo公司是第一个实施这种技术进行塑料加工的厂家。

尽管如此,直到2000年10月底,在Fakuma展会上展出的一辆用WIT技术加工的全塑料超市手推车,才正式宣告WIT在商业中得到应用。

现在,已有越来越多的厂家参加到WIT的研究、开发和完善中来。

1气体辅助注射成型的局限气体辅助注射成型技术突破了传统注射成型的限制,可灵活地应用于多种制件的成型。

它在节省原料、防止缩痕、缩短冷却时间、提高表面质量、降低制品内应力、减小锁模力、提高生产效率,以及降低生产成本等方面具有显著的优点。

但对于直径较大的介质导管的生产,GAIM工艺仍存在较大的残留壁厚,由于通过气体从内部传递热量,这就增加了冷却时间。

伴随着较大的残余壁厚,制品壁面内部产生气泡的可能随之增加;为了避免这一缺点,气体的保压时间或者气体的压力释放时间被延长。

显然,这就增加了循环时间。

当制件的直径超过40mm时,在气道形成后,还会存在熔体沿着模壁向下流动的危险。

因此,GAIM难以应用于直径较大的中空制品的成型。

GAIM技术的不足刺激了人们对新的注射成型方法的开发研究,WIT应运而生。

气体辅助注塑成型(简称气辅成型)是塑料加工领域的一种新方法,80年代开始用于生产实际,目前在欧洲和北美广泛应用,亚洲的日本和韩国也已相继应用,我国的一些厂家也开始应用这项新技术。

气体辅助注射成型比传统注射成型多一个气体注射阶段,由气体推动塑料熔体充满模具型腔,因此在气辅成型制品设计和模具设计时必须提供明确的气道来引导气体的走向。

气道几何尺寸的大小、截面形状的确定和位置的布置都会影响到气体的穿透和气体对熔体流动的干涉,从而最终影响到成型制品的质量。

根据气辅成型时射入型腔的熔融塑料的体积不同,气辅成型工艺大致可分为3种方式:a、中空成型,即熔体射入型腔充填到型腔体积的60-70%时,停止注射熔体,开始注入气体,直至保压冷却定型。

这种工艺主要适用于类似把手、手柄之类的大壁厚塑料制品,应用效果最理想。

b、短射,即熔体充填到型腔体积的90-98%时,开始进气。

该方法主要用于较大平面的厚壁或偏壁制品。

c、满射,即熔体充填至完全充满型腔时才注入气体,由气体填充因熔体体积收缩而产生的空间,并将气体保压和熔体保压配合使用,使制品翘曲变形大大降低,用于较大平面的薄壁制品成型,其工艺控制较复杂。

前两种方法也称为缺料气辅注射法,后者称为满料气辅注射法。

2、气辅工艺原理第一阶段:塑料注射熔体进入型腔,遇到温度较低的模壁,形成一个较薄的凝固层。

第二阶段:气体入射惰性气体进入熔融的塑料,推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔。

第三阶段:气体入射结束气体继续推动塑料熔体流动直到熔体充满整个型腔。

第四阶段:气体保压结束在保压状态下,气道中的气体压缩熔体,进行补料确保制件的外观。

3、气辅成型优点l 消除产品表面缩痕,改善产品表面质量;l 减少翘曲变形,减少流动条痕;l 降低产品内应力,提高产品强度;l 节省塑料原料,减轻制品重量(一般可减轻20-40%);l 改善材料在制品断面上的分布,改善制品的刚性;l 降低锁模力,射胶力和注塑机耗电量;l 缩短成型时间,提高生产效率;l 延长模具使用寿命,降低模具制造成本;。

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