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1、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6095，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
2、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
3、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。这类制品通常用传统注塑工艺无法一次成型，采纳气输技术提高了模具设计的自由度，有利于配件集成，如松下74cm电
4、视机外壳所需的内部支撑和外部装饰件的数量从常规注塑工艺的17个减至18个，可大幅度缩短装配时刻。 水辅助注射成型是IKV公司在气体辅助注射成型技术基础上开发的新技术，是用水代替氮气辅助馆体流淌，最后利用压缩空气将水从制件中压出。与气体辅助注射成型相比，水辅助注射成型能够明显缩短成型时刻和减小制品壁厚，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，且能够生产大直径（40mm以上）棒状或管状空心制件，例如，关于直径为10mm的制件，生产周期可从60s减至10s（壁厚l1.5mm）；而直径为30mm的制件，生产周期则可由180s减到40s（壁厚2.530mm）。 IKV公司和Ferr
5、omatik Milacron公司目前正在完善样机，其他一些气辅注塑厂商如Baitenfeld公司和Engel公司最近也加入到开发的队伍中来。水辅助注射成型要紧用于生产内表面光滑、重要性的介质导管；其质量和经济效益差不多上气体辅助注射技术所不及的。 2.模具滑动注射成型 模具滑动注射成型是由日本制钢所开发的一种两步注射成型法，要紧用于中空制品的制造。其原理是第一将中空制品一分为二，两部分分不注射形成半成品，然后将两部分半成品和模具滑动至对合位置，二次合模，在制品两部分结合缝再注入塑料熔体（2次注），最后得到完整的中空制品。与吹塑性品相比，该法型制品具有表面精度好、尺寸精度高、壁厚平均且设计自由
6、度大等优点。在制造形状复杂的中空制品时，模具滑动注射成型法与传统的二次法（如超声波熔接）相比，其优点是：不需要将半成品从模具取出，因而能够幸免半成品在模具外冷却所引起的制品形状精度下降的咨询题；此处还能够幸免二次熔接法因产生局部应力而引起的熔接强度降低咨询题。 3.熔芯注射成型 当注射成型结构上难以脱模的塑料件，如汽车输油管和进排气管等复杂形状的空心塑料件时，一样是将它们分成两半成型，然后再拼合起来，致使塑料件的密封性较差。随着这类塑料件应用的日益广泛，人们将类似失蜡铸造的熔芯成型工艺引入注射成型，形成了所谓的熔芯注射成型方法。 熔芯注射成型的差不多原理是：先用低熔点合金铸造成可熔型芯，然后把
7、可熔型芯作为该件放入模具中进行注射成型，冷却后把含有型芯的制件从模腔中取出，再加热将型芯熔化。为缩短型芯熔出时刻，减少塑料件变形和收缩。一样采纳油和感应线圈同时加热的方式，感应加热使可熔型芯从内向外熔化，油加热熔化残存在塑料件内表面的合金表皮层。 熔芯注射成型专门适于形状复杂、中空和不宜机械加工的复合材料制品，这种成型方法与吹塑和气辅助注射成型相比，尽管要增加铸造可熔型芯模具和设备及熔化型芯的设备，但能够充分利用现有的注塑机，且成型的自由度也较大。 熔芯注射成型中，制件是围绕芯件制成的。制成后芯件赶忙被格去，这看起来与传统基础工业的做法类似，并不新奇。然而关键咨询题在于芯件的材料，传统的材料是
8、不可能用来作为塑料加工中的芯件的，第一是不够坚硬，难以在成型过程保持其形状，专门是不能承担压力和熔体的冲击，更要紧的是精度绝不适合塑料制品的要求，因此，关键是要找到芯件的合适材料。目前常采纳的SnBi和Sn-Pb低熔点合金。 熔芯注射成型已进展成一专门的注射成型分支，相伴着汽车工业对高分子材料的需求，有些制件已实现批量生产地如，网球拍手柄是第一大批量生产的熔芯注射成型制品；而汽车发动机的全塑多头集成进气管已获得广泛应用；其它的新的用途有：汽车水泵、水泵推进轮、离心热水泵、航天器油泵等。 4。受控低压注射成型 传统的注射成型过程可分为操纵熔体入口速度的充填过程和操纵熔体入口压力对塑料冷却收缩进行
9、补料的保压过程。充填过程中熔体的入口速度是一定的，随着充填过程的进行，熔体在模腔内的流淌阻力逐步增加，因而熔体入口压力也容易随着增高，在充填终止时入口压力显现较高峰值。由于高压在型腔内的作用，不仅会造成熔料溢边、涨模等不良现象，而且会使塑料件内部产生较大内应力，塑料件脱模后易显现翘曲和变形，使塑料件形状精度和尺寸精度难以满足较高要求，在使用过程中也易显现开裂现象。 为了降低或幸免塑料在充填过程中因较高的型腔压力产生的内应力，将塑料件的变形限制在较低的范畴内，应以塑料件充填所需的最低压力进行充填，如此就可降低型腔内压力。受控低压注射成型与传统注射成型的要紧差不在于：传统注射成型充填时期操纵的是注
10、射速率，而低压注射成型充填时期操纵的是注射压力。在低压注射过程中，型腔入口压力恒定，但注射速率是变化的，开始以专门高的速度进行注射，随着注射时刻的延长，注射速率逐步降低，如此就能够大幅度排除塑料件内应力，保证塑料件的精度。高速注射时，熔体高速流淌所产生的剪切粘性热可提高熔体温度，降低熔体粘度，使熔体在低压下充满型腔成为可能。由于低压注射是以恒定压力为基准进行熔体充填，因而低压注射机有其专门的油压系统。 为了实现低压高速成型，需对传统注塑机的注射系统作必要的改进，目前国外已开发出多腔液压注射系统，其要紧功能有： 1）在同一油压下可多级变换最高注塑压力； 2）可在低注塑压力下实施高速注射。 由于低
11、压注射成型的差不多原理与一样注射成型相同，因此两种成型方式所用模具的结构完全一样。但低压注射成型用低压充填，不显现压力峰值，可幸免细小型芯的折断或损坏，有利于提高模具的使用寿命。另一方面由于低压注射成型对模具的磨损较小，对模具的温度操纵和排气等要求也不专门高。可采纳由锌-铝合金材料制造和简易注塑模，如此不仅能够降低生产成本，而且能快速地生产出小批量周密塑料件，以适应目前市场上多品种、小批量生产的需要。 5。注射-压缩成型 这种成型工艺是为了成型光学透镜面开发的。其成型过程为：模具首次合模，但动模、定模不完全闭合而保留一定的压缩间隙，随后向型腔内注射熔体；熔体注射完毕后，由专设的闭模活塞实施二交
12、合模，在模具完全闭合的过程中，型腔中的熔体再一次流淌并压实。 与一样的注射成型相比，注射-压缩成型的特点是： 1）熔体注射是在模腔未完全闭合情形下进行的，因而流道面积大，流淌阻力小，所需的注塑压力也小。 2）熔体收缩是通过外部施加压力给模腔使模腔尺寸变小（模腔直截了当压缩熔体）来补偿的，因而型腔成压力分布平均。 因此，注射-压缩成型能够减少或排除由充填和保压产生的分子取向和内应力，提高制品材质的平均性和制品的尺寸稳固性，同时降低塑料件的残余应力。注射-压缩成型工艺已广泛用于成型塑料光学透镜。激光唱片等高精度塑料件以及难以注射成型的薄壁塑料件。此外注射一压缩成型在玻璃纤维增强树脂成型中的应用也日
13、益普及。 6.剪切操纵取向注射成型 剪切在制取向注射成型实质是通过浇口将动态的压力施加给熔体，使模腔内的聚合物熔体产生振动剪切流淌，在其作用下不同熔体层中的分子链或纤维产生取向并冻结在制件中，从而操纵制品的内部结构和微观形状，达到操纵制品力学性能和外观质量的目的。将振动引入模腔的方法有螺杆和辅助装置加振两种。 1）螺杆加振 螺杆加振的工作原理是给注射油缸提供脉动油压，使注射螺杆产生往复移动而实现振动，注射螺杆产生的振动作用于熔体，并通过聚合物馆体把振动传入模腔，从而使模腔中的熔体产生振动，这种振动作用可连续到模具绕口封闭。此种装置比较简单，能够利用注塑机的操纵系统，或对注塑机的液压和电气操纵系
14、统加以改造来实现。 2）辅助装置加振，辅助装置加振是将加振装置安装在模具与注塑机喷嘴之间，注射时期与普遍注塑一样，通常熔体仅通过一个浇口，此浇口活塞后退以保持流道通畅，另一活塞则切断另一流道；模腔充满后，两个保压活塞在独立的液压系统驱动下开始以同样的频率振动，但其相位差180O。通过两个活塞的往复运动，把振动传入模腔，使模腔中的熔体一边冷却，一边产生振动剪切流淌。实验证明这种工艺有助于排除制品的常见缺陷（如缩孔、裂纹、表面沉陷等），提高熔接线强度；利用剪切操纵取向成型技术、通过合理设置浇口位置和数量，能够操纵分子或纤维的取向，获得比一般注射成型制品强度更高的制品。 剪切操纵取向注射成型过程中聚
15、合物熔体被注入模腔后，模腔内开始显现固化层。由于固化层邻近速度梯度最大，此处的熔体受到强烈的剪切作用，取向程度最大。中心层邻近速度梯度小，剪切作用小，因而取向程度也小。在保压过程中引入振动，使模腔中的聚合物熔体一边冷却，一边受振动的剪切作用，振动剪切产生的取向因模具的冷却作用而形成一定厚度的取向层。同没有振动作用相比，振动剪切流淌所产生的取向层厚度远远大于一般注射所具有的取向层厚度，这确实是模腔内引入振动剪切流淌能使制品的力学性能得到提高的缘故。此外，由于振动产生的周期性的压缩增压和释压膨胀作用，可在薄壁部分产生较大的剪切内热，延缓这些部分的冷却，从而使厚壁部分的收缩能从浇口得到足够的补充，有
16、效防止缩孔、凹陷等缺陷。 7。推-拉注射成型 这种成型方法可排除塑料件中熔体缝、间隙、裂纹以及显微疏松等缺陷，并可操纵增强纤维的排列它采纳主、辅两个注射单元和一个双绕口模具。工作时，主注射单元推动熔体通过一个绕口过量充填模腔。余外的料经另一浇口进人辅助注射单元，辅助注射螺杆后退以同意模腔中余外熔体；然后辅助注射螺杆往前运动向模腔注射熔体，主注射单元则同意模腔余外熔体。主、辅注射单元如此反复推拉，形成模腔内熔体的振动剪切流淌，当靠近模壁的熔体固化时，芯部的熔体在振动剪切流淌，当靠近靠近模壁的熔体固化时，芯部的熔体在振动剪切的作用下产生取向并逐步固化，形成高取向度的制品.一样制品成型需10次左右的循环，最高的
