气体辅助成型技术
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1.壓力生成設備. 它必須保證注氣系統可得到高壓氣體.一般使用氮氣,氮氣提供方式 有三種:瓶裝氮氣,液體氮氣和氮氣發生器.氣體壓力一般為5~32MPa, 最高可達100MPa.
2.氣體注射控制單元 新工藝參數:氣體起射時間,氣體注射延遲時間,氣體注射壓力或流 量,氣體射入時間. 其中氣體起射時間由螺杆位置觸發. 所有工藝參數中,氣體充填,保壓過程中氣體壓力控制的精度對產品 質量的影響最大.
(2) 轉換時間 當注射結束時,合理選擇氣體的轉換時間,可以避免流動前沿停止流 動和在制件表面出現可見的滯留痕或形不成氣道.因為注入氣體過 早,熔體外表無充分冷卻,氣體易穿破熔體;過晚,熔體冷卻,氣體不 能形成氣道或在制件表面形成滯流痕.
(3) 氣體壓力 注氣開始時較高的壓力和以后稍低的壓力為氣體通道成型和定型所需.
3. 氣輔成型分類
1.內置氣輔成型技術
應用: 適合於該技術成型的制件主要為棒狀,板狀, 帶有較厚截面的板狀制件以及難於用普通注 注射成型的塑膠制件.
優點: 減少制件質量,縮短循環周期,消除凹痕及縮 痕,減小鎖模吨位,簡化澆口系統,縮小制品 wenku.baidu.com型內應力和翹曲,提高制品的剛度與強度.
(1) “欠料注射”成型
2. 氣輔成型工藝
第一階段 : 熔體注射. 將熔融的塑膠熔體注射到模具型中.
第二階段 : 氣體注射. 可於注射期的前,中,后不同時間段注氣體.
第三階段 : 氣體保壓. 在冷卻過程中,氣體由內向外施壓,使制品外 表面緊貼模壁,補充冷卻帶來的體積收縮.
第四階段 : 制件脫模. 隨著冷卻周期的完成,排出氣體,塑件由模腔 取出.
三.進氣嘴
1.根據進氣位置的不同可分為兩類: (1) 一類是特殊結構的注塑機噴嘴,氣體與熔體都通過
這個噴嘴進行注射. (2) 另一類是有獨特氣體通道的專用氣嘴.
2.進氣嘴結構
進氣嘴結構可分為彈簧復位型和間隙出氣型兩類.
5. 技術關鍵
1. 模具及制品設計
* 氣體入口位置及氣道設計是氣輔注射成型模具和制品設計的關鍵. 入口位置設計時應注意:入口位置應盡可能靠近澆口部位,不能形成 氣體環流狀態;注氣口注入氣體流動方向應與樹脂流動方向一致.
* 連續壓力產生法 利用專門壓縮裝置來產生高壓氣體,包括壓縮機和儲壓罐,壓縮機的運 轉保證了儲壓罐的壓力恆定,壓力一般為30MPa .
優點: 1. 壓力分布可以用壓力控制裝置來自由選擇. 2. 具有不同壓力需求的幾個註射點或幾台氣體輔助注 射成型機可用同一套注氣系統.
二.注氣系統
注氣系統包括壓力生成設備用氣體注射控制單元.
* 氣道設計原則為: 氣道相對於澆口的布置應對稱或單一方向;氣道必 須連續,但不應該自已形成回路;一般情況下,氣道體積應小於制品體 積的10%,氣道應盡可能延伸到最后被充填的區域,氣道管网布置要使 氣體能充填到型腔的盡頭.
2.工藝參數設置
(1) 熔體填充量 如果氣體僅穿過塑膠熔體而未在熔體內形成氣囊,說明熔體注射量 處於臨界熔體注射量.如填充量遠大於臨界注射量,則不能得到理想 的中空制品;反之,則會導致氣體穿透.
氣體輔助成型技術
Polymer Technology Application Center
CONTENTS
1. 氣輔成型簡介 2. 氣輔成型工藝 3. 氣輔成型分類 4. 氣輔成型設備 5. 氣輔成型技術關鍵 6. 適用材料及應用
1. 氣輔成型簡介
1.氣體輔助成型技術(Gas-Assisted Injection Molding)是在傳統的注射 成型基礎上發展起來的一種新型的成型工藝。
氣輔成型機由注塑機,注氣系統,進氣嘴組成.
一.注塑機
1.氣輔成型機分類
(1) 根據進氣位置不同分類 * 氣體通過噴嘴注射法 優點:成本便宜. 缺點:注點單一,可控因素少,不可用於熱流道.
* 氣體通過流道或模腔注射法 優點:注點可選,可用於熱流道.每一注射口可 有獨立的注射時間和壓力分布. 缺點:費用較高.
2.氣輔成型的研究最早始于70年代﹐80年代商品化﹐90年代開始進入實用 階段。
3.GAIM技術源於德國,但技術成熟於英國,目前世界上有30多家公司生產各 種各樣的氣輔成型機,主要有: [德] Krauss-Maffei, Gasinnedruck-Verfahren(GTD,氣體內壓法) [德] Bayer,Gasinjections-Technik(GIT,氣體注射技術) [奧] Engel,Gasmelt(氣溶法) [德] Klockner Ferromatic,Airpress(氣壓法) [英] Cinpres,Gas-assisted Injection Molding(GAIM,氣輔注射成型) [日] 旭化成(株),Asahi Gas Injection(AGI,旭氣體注射法) [德] Battenfeld,Airmold(氣體模型)
(2) 根據氣體壓力生成設備的不同分類
* 不連續壓力產生法 又稱體積控制法.汽缸首先充滿氮氣,然后氣體被液壓裝置壓縮,當氣 體壓力達到設定的壓力時,氣體才開始注射.這種方法的特征是在氣體 壓縮前的“體積控制”即壓縮前進入汽缸內氣體的體積是一定的.
缺點: 由於可能的氣體泄漏,在熔體冷卻階段並不能保持 恆定的高壓.
(2) “全料注射”成型
2.表面氣體輔助成型技術
應用: 用於薄壁塑件的成型或較長流程的塑件 要求,如電視機外殼,音像器材外殼,辦公 家具及電腦用品,汽車零件等.
優點: 防止產品表面出現縮痕,凹痕,制品內應力 減少,脫模后變形低,鎖模力低,模具磨損小, 設計自由度高,並可以多點注氣.
4. 氣輔成型設備
(4) 保壓時間 排氣過早,達不到該技術優點,排氣過晚,會延長周期,降低設備使用率.
6. 材料及應用
1.材料
氣輔成型可用於絕大多數熱塑性塑膠及部份熱固性塑膠.
2.典型應用
(1) 管形和棒形如衣服架,扶手,椅背,刷棒,方向盤,主 要是利用氣體穿透形成氣道來節省材料和縮短成 成型周期.
(2) 板狀制件如汽車儀表板,辦公家俱,主要是減小翹 曲變形和對注塑機的吨位要求,以及提高制件的剛 性,強度及表面質量.
2.氣體注射控制單元 新工藝參數:氣體起射時間,氣體注射延遲時間,氣體注射壓力或流 量,氣體射入時間. 其中氣體起射時間由螺杆位置觸發. 所有工藝參數中,氣體充填,保壓過程中氣體壓力控制的精度對產品 質量的影響最大.
(2) 轉換時間 當注射結束時,合理選擇氣體的轉換時間,可以避免流動前沿停止流 動和在制件表面出現可見的滯留痕或形不成氣道.因為注入氣體過 早,熔體外表無充分冷卻,氣體易穿破熔體;過晚,熔體冷卻,氣體不 能形成氣道或在制件表面形成滯流痕.
(3) 氣體壓力 注氣開始時較高的壓力和以后稍低的壓力為氣體通道成型和定型所需.
3. 氣輔成型分類
1.內置氣輔成型技術
應用: 適合於該技術成型的制件主要為棒狀,板狀, 帶有較厚截面的板狀制件以及難於用普通注 注射成型的塑膠制件.
優點: 減少制件質量,縮短循環周期,消除凹痕及縮 痕,減小鎖模吨位,簡化澆口系統,縮小制品 wenku.baidu.com型內應力和翹曲,提高制品的剛度與強度.
(1) “欠料注射”成型
2. 氣輔成型工藝
第一階段 : 熔體注射. 將熔融的塑膠熔體注射到模具型中.
第二階段 : 氣體注射. 可於注射期的前,中,后不同時間段注氣體.
第三階段 : 氣體保壓. 在冷卻過程中,氣體由內向外施壓,使制品外 表面緊貼模壁,補充冷卻帶來的體積收縮.
第四階段 : 制件脫模. 隨著冷卻周期的完成,排出氣體,塑件由模腔 取出.
三.進氣嘴
1.根據進氣位置的不同可分為兩類: (1) 一類是特殊結構的注塑機噴嘴,氣體與熔體都通過
這個噴嘴進行注射. (2) 另一類是有獨特氣體通道的專用氣嘴.
2.進氣嘴結構
進氣嘴結構可分為彈簧復位型和間隙出氣型兩類.
5. 技術關鍵
1. 模具及制品設計
* 氣體入口位置及氣道設計是氣輔注射成型模具和制品設計的關鍵. 入口位置設計時應注意:入口位置應盡可能靠近澆口部位,不能形成 氣體環流狀態;注氣口注入氣體流動方向應與樹脂流動方向一致.
* 連續壓力產生法 利用專門壓縮裝置來產生高壓氣體,包括壓縮機和儲壓罐,壓縮機的運 轉保證了儲壓罐的壓力恆定,壓力一般為30MPa .
優點: 1. 壓力分布可以用壓力控制裝置來自由選擇. 2. 具有不同壓力需求的幾個註射點或幾台氣體輔助注 射成型機可用同一套注氣系統.
二.注氣系統
注氣系統包括壓力生成設備用氣體注射控制單元.
* 氣道設計原則為: 氣道相對於澆口的布置應對稱或單一方向;氣道必 須連續,但不應該自已形成回路;一般情況下,氣道體積應小於制品體 積的10%,氣道應盡可能延伸到最后被充填的區域,氣道管网布置要使 氣體能充填到型腔的盡頭.
2.工藝參數設置
(1) 熔體填充量 如果氣體僅穿過塑膠熔體而未在熔體內形成氣囊,說明熔體注射量 處於臨界熔體注射量.如填充量遠大於臨界注射量,則不能得到理想 的中空制品;反之,則會導致氣體穿透.
氣體輔助成型技術
Polymer Technology Application Center
CONTENTS
1. 氣輔成型簡介 2. 氣輔成型工藝 3. 氣輔成型分類 4. 氣輔成型設備 5. 氣輔成型技術關鍵 6. 適用材料及應用
1. 氣輔成型簡介
1.氣體輔助成型技術(Gas-Assisted Injection Molding)是在傳統的注射 成型基礎上發展起來的一種新型的成型工藝。
氣輔成型機由注塑機,注氣系統,進氣嘴組成.
一.注塑機
1.氣輔成型機分類
(1) 根據進氣位置不同分類 * 氣體通過噴嘴注射法 優點:成本便宜. 缺點:注點單一,可控因素少,不可用於熱流道.
* 氣體通過流道或模腔注射法 優點:注點可選,可用於熱流道.每一注射口可 有獨立的注射時間和壓力分布. 缺點:費用較高.
2.氣輔成型的研究最早始于70年代﹐80年代商品化﹐90年代開始進入實用 階段。
3.GAIM技術源於德國,但技術成熟於英國,目前世界上有30多家公司生產各 種各樣的氣輔成型機,主要有: [德] Krauss-Maffei, Gasinnedruck-Verfahren(GTD,氣體內壓法) [德] Bayer,Gasinjections-Technik(GIT,氣體注射技術) [奧] Engel,Gasmelt(氣溶法) [德] Klockner Ferromatic,Airpress(氣壓法) [英] Cinpres,Gas-assisted Injection Molding(GAIM,氣輔注射成型) [日] 旭化成(株),Asahi Gas Injection(AGI,旭氣體注射法) [德] Battenfeld,Airmold(氣體模型)
(2) 根據氣體壓力生成設備的不同分類
* 不連續壓力產生法 又稱體積控制法.汽缸首先充滿氮氣,然后氣體被液壓裝置壓縮,當氣 體壓力達到設定的壓力時,氣體才開始注射.這種方法的特征是在氣體 壓縮前的“體積控制”即壓縮前進入汽缸內氣體的體積是一定的.
缺點: 由於可能的氣體泄漏,在熔體冷卻階段並不能保持 恆定的高壓.
(2) “全料注射”成型
2.表面氣體輔助成型技術
應用: 用於薄壁塑件的成型或較長流程的塑件 要求,如電視機外殼,音像器材外殼,辦公 家具及電腦用品,汽車零件等.
優點: 防止產品表面出現縮痕,凹痕,制品內應力 減少,脫模后變形低,鎖模力低,模具磨損小, 設計自由度高,並可以多點注氣.
4. 氣輔成型設備
(4) 保壓時間 排氣過早,達不到該技術優點,排氣過晚,會延長周期,降低設備使用率.
6. 材料及應用
1.材料
氣輔成型可用於絕大多數熱塑性塑膠及部份熱固性塑膠.
2.典型應用
(1) 管形和棒形如衣服架,扶手,椅背,刷棒,方向盤,主 要是利用氣體穿透形成氣道來節省材料和縮短成 成型周期.
(2) 板狀制件如汽車儀表板,辦公家俱,主要是減小翹 曲變形和對注塑機的吨位要求,以及提高制件的剛 性,強度及表面質量.