注射成型LSR的最新进展
图1 热塑性塑料/LSR包覆成型的一个应用是水龙头滤网。在这一制品中，用作滤
网的LSR被包覆成型到尼龙66上
得益于材料、设备和工艺的改进与革新，液态硅橡胶（LSR）逐渐摆脱了小众需求的现状，扩大了应用领域。其中，大型、微型和发泡制品，以及多色或多材料的组合是LSR应用的新领域。
液态硅橡胶(LSR)对于注塑加工商的商业机会的拓宽，要归功于更新的成型工艺，如发泡、多色或者多硬度注射，以及热塑性塑料/热固性塑料包覆技术的涌现。材料、设备和模具的改进增加了产品的多功能性，提高了产品质量，降低了注塑加工商准入的门槛。
今天的LSR注塑加工商拥有更多的原材料选择、更大的模具选择余地以及更好的工艺技术，不但可以成型小至数千分之一g的制品，而且也能够加工32kg以上的巨大产品。
材料、模具和加工设备供应商表示，在过去的几年里，对LSR感兴趣的人逐渐增加。“一些塑料公司对此感兴趣，一些新公司也希望开拓他们的业务，同时医疗领域的加工商也更多地加入进来。” Roembke Mfg. & Design模具公司副总裁Greg Roembke说。“我们发现,汽车工业已开始应用LSR。也许传统的硅橡胶在汽车工业中的应用已达到了极致，下一步需要从LSR获得更多的东西。”他补充说。
图2 LSR的双注射包覆成型通常在一个成型单元内完成，而LSR和热塑性塑料则分
别在不同的注射机上成型
LSR注塑加工商表示，他们已经从高温硅橡胶(HCR)、EPDM、乳胶、天然橡胶、TPE、PVC甚至陶瓷的应用领域中抢占了一些市场。Momentive Performance Materials（前GE Silicones）的弹性体和RTV总经理Bill French 说，由于LSR惰性、耐热且耐化学品，因此可用于生产奶嘴和奶头、医用装置阀门或密封条、医疗植入体、医用手套和汽车密封条等。另外，在电子连接器、O型圈、衬垫、膜、引擎内零部件和燃料系统零部件方面，LSR也将获得更大的市场份额。同时，在一些需要耐热的软触感应用中，如烹饪用具，LSR也正在取代TPE。
“在北美，10%~15%的硅树脂市场份额是LSR（全球为25％），余下的为硅橡胶。”Starlim 北美公司销售和市场部门副总裁John Timmerman说。Starlim公司是奥地利主要的LSR加工商，最近在美国成立机构。业界普遍认为，LSR在北美的需求年均增长已达到15％。
据研究评估，美国每年的LSR市场需求量约为8165~9072t，总产值约为8500万美元。另据分析，汽车工业是LSR最大的应用领域，占35％，医疗/健康护理次之，占25％，电子则占20％。
“2K”工艺
一些新品牌和一些引人注意的公司开发了几种新的LSR加工工艺，其中最突出的是多组分或者“2K”成型工艺，包括多材料、多色和多硬度成型工艺。多材料成型指的是典型的双注射成型工艺，即用LSR包覆成型热塑性塑料基体部件。双注射成型通常在一个成型单元内，需要分别进行热固性塑料和热塑性塑料的成型。首先完成热塑性塑料基体成型，接着将其转移到LSR成型设备中进行包覆成型。在一些应用案例中，热塑性塑料的残余热量能够使硅树脂固化。
图3 将LSR包覆成型到金属上，是另一新的应用领域
将热塑性塑料/LSR的两步成型联合到一台设备内完成，是令人感兴趣的。1988年，日本Nissei 公司就展示了这一技术。该工艺使用的模具很复杂，在热塑性塑料成型的一侧需要冷却装置，热固性材料固化的一侧需加热装置。热塑性基体部件能够通过几种方式被转移到LSR成型工位，例如通过转移板、旋转模具或者机械手将部件从一个模腔转移到另一个模腔。
“这种工艺虽然仅仅使用一台设备，而且占地面积小，但是对模具投入更大，因此该工艺更适合大批量生产。”Kipe模具公司主席George Kipe（在LSR加工领域工作已超过35年，被誉为美国LSR 成型业界之父）说。Starlim的Timmerman补充说，使用独立的注射机的好处是，允许加工商使用热塑性塑料成型设备做其他的工作。
Arburg在其德国的工厂开放日活动中，展示了使用带有旋转模芯的“双区”模具来实现LSR包覆成型PBT。该产品是一种6引脚电子连接件，其骨架采用30％玻纤增强PBT，LSR嵌入连接件表面的一端，以将整个部件的中部密封。两次注射使用同一个活动的浇道，生产过程中无废料产生。LSR要求冷流道温度为25℃，模具温度为200℃，PBT使用热流道成型，温度为300℃，成型后冷却至100℃。
该制品的成型周期为30s，所用注射机为Arburg Allrounder 470U液压注射机。垂直注射单元成型PBT，水平注射单元包覆成型LSR。LSR加工专家——奥地利的Rico Elastomere公司提供了4＋4模具。由于嵌入板驱动装置被整合到模具内，因此该装置能够被用到其他注射机上。
图4 Sulzer Chemtech的Optimfoam工艺据说是业界第一种LSR物理发泡技术
LSR/热塑性塑料成型的关键是确保材料之间能够粘和。第一种方法是，通过在热塑性塑料基体中成型出凹槽来锁住硅树脂。第二种方法是，使用超声振动、等离子表面处理或者化学材料涂层，来使两种材料粘和到一起。目前流行的解决方案是，使用特别改性的硅树脂配方来获得化学键合。
将LSR包覆成型到金属上也在发展之中。Kipe说，LSR能够包覆成型到阳极处理的铝上。另外，包覆成型到粉末金属上也是可行的。粉末金属制品具有多孔表面，能够与LSR发生机械接合。
LSR多色成型的“1副模具+1台机器”概念有了新的延伸，即能够使用一个机筒和注射单元生产具有3种颜色的制品。模具公司M.R. Mold & Engineering和注塑机制造商Toshiba Machine在2007年推出的LSR 3色成型系统，免去了繁琐的多注射系统，保留了LSR定量给料设备和无色成型注射机，同时缩短了生产转换时间和设置时间。该系统独家配备了Toshiba 的EC-NII全电动注射机。
“该工艺的关键是模具中阀式浇口喷嘴的使用。”M.R. Mold总经理Jim Albert说。其中，喷嘴为每一个单独的型腔提供色料。每一个模具型腔的每一种色料都对应一个喷嘴，LSR有一个独立的喷嘴。色料在进入模腔之前，先在模具的后端预混合。Toshiba的V-30控制器可监控工艺的每一个步骤，以确保色料得到精确使用，从而不会发生缺胶或透胶现象。M.R. Mold通过生产带有红色和蓝色条纹的白色LSR装饰片材，对该工艺予以了演示。
图5 最大的LSR部件是高压绝缘子，可取代以前使用的陶瓷
另一种多材料成型方法是使用2种不同硬度的LSR材料。8年前，Engel曾经做过演示。Engel 集团技术经理Mark Hammond说：“Engel开发的共注射系统，可将2股LSR流融合到一套冷流道模具中。”该技术的主要应用目标是汽车燃油管线。该部件采用低成本的LSR作芯层，高性能的LSR 用作外层。Engel表示，双硬度LSR部件非常罕见。
物理发泡
据说，首创的一种LSR在注射成型过程中进行物理发泡的新工艺已被美国Sulzer Chemtech的瑞士母公司开发出来，尽管LSR泡沫在市场上只占据很小的份额。该工艺被称为“Optifoam”，使用CO2或N2进行物理发泡，其发泡重复性要比使用化学发泡剂更好，工艺也更容易控制。
据Sulzer公司的塑料加工混合和反应技术产品经理Lukas Stirnemann介绍，Optifoam工艺在2006年夏天商业化，能够减重30%~60%（未发泡LSR的密度为1.1 g/cm3，发泡后减少到0.45 g/cm3），并节省了材料，同时可降低邵式硬度达50％，从而拥有更软的触感。
Optifoam工艺可将N2或CO2在一定压力下（9998 ~19996KPa）通过互相连接的计量单元充入到“A” 和“B” LSR部件中。由于充入的气体处在超临界的状态下，因此能够更好地分散到LSR材料中。在进入模具之前，充气的LSR组分流入到一个特制的静态混合歧管中。Sulzer表示，静态混合器比注射螺杆的混合效率高3~4倍，在低剪切力下就能够得到均一性很好的熔体。另外，气体的均匀分布也使泡孔更加均匀。为防止未完成发泡的泡沫回流到机筒内，Sulzer还开发了截断喷嘴。
图6 LSR模具使用保温覆盖物，能够使冷流道和热模具之间绝热。该模具另一个普
遍的特征是采用阀式浇口，并可以进行流体的调节
从巨型部件到微型部件
高压电绝缘子是近20年来LSR的一个成型方向。“这种被制成2.44~3.05m高、重36~41kg的零件能够取代EPDM和陶瓷等。” Momentive Performance Materials公司弹性体和RTV美国市场经理Jim Papa说。
“与LSR相比，陶瓷绝缘子太重，所以零件的制造、运输和安装将成为LSR应用的动力。” Momentive的Bill French说。按照LSR模具制造商的说法，LSR高压绝缘子在欧洲的应用数量不多，现在在美国刚开始商业化。
在成型大型制品时，大多数LSR加工商受限于注射机的尺寸和注射量。为此，Limtech公司采用了一种老技术即浸入成型，克服了这一难题。当然，这种方法并不为大多数LSR加工商所熟悉。Limtech 在88t的Boy Machines注射机上成型了550g的LSR嵌件，用于医用无菌托盘。该注射机的射胶量仅有249g。在模具闭合后，喷嘴打开，螺杆在不前移的情况下旋转，就像一台挤出机。在低压充入大部分熔体以后，螺杆前移，在高压下将模具充满。Limtech的浸入成型经验允许材料在达到预定挤出量之前完全充模，并且避免了在挤出料和注塑料之间产生熔接线。
LSR加工商还在拓展另一极端的产品，即微成型制品。“在多型腔模具中生产小型或微型制品是另一发展方向。” Simtec硅树脂制品公司产品开发工程师Javier Cruz说。Simtec已经用128腔模具成型出了0.1~0.2g的制品，而且即将开发256腔模具。
图7 微型LSR制品能够小至0.0001g。Roembke公司制造这种小型和微型模具
微型制品主要用在医疗和健康护理领域，例如植入装置、固定装置或者用于助听器的生物针和零部件。微型制品成型顾问Donna Bibber是Micro-Engineering Solutions公司的总裁，她正在着手一个项目，即采用0.5mm的浇口成型127mm大小的LSR助听器零件，零件的局部小至0.18mm。该公司曾经成型出轻至0.0001g，尺寸仅为15.24mm的LSR制品。
材料上的新选择
BlueStar、Dow Corning、Momentive、NuSil、Shin-Etsu Silicones以及Wacker Chemical等公司提供数百种双组分LSR配方。不过，Laur硅树脂公司宣称，他们能够提供世界上第一种注射成型用单组分LSR。除非需要进行配色，这一材料将免去用于双组分树脂计量和静态混合的麻烦。该公司总裁Daniel Laur介绍，这种材料经过完全的化合，能够直接使用，加工商不必平衡2种组分的比率，从而提高了产品质量的一致性。“我们甚至能够共混不同硬度的LSR，这是双组分系统不能实现的。” 他补充说。
Laur公司提供4种硬度为邵氏A31~60的LSR，据说这些树脂与双组分LSR的加工工艺类似，但是对于固化抑制或者空气固化的敏感度更小。在32℃以下，这些树脂储存期为3个月。Laur说，这些树脂的价格与HCR硅树脂相似，但比LSR便宜。
如前所述，自粘接LSR配方引起了包覆成型加工商的兴趣。BlueStar Silicones（中国蓝星公司收购了Rhodia的硅树脂业务成立的新公司）最近推出了Silbione LSR 60，其硬度为邵氏A60，可用于健康护理领域。
Dow Corning最近拓展了其自粘接产品线，Silastic LC L 50/900能够与尼龙、PBT和PC/ABS
粘和。自粘接LSR不但能够在模具内与热塑性塑料粘和到一起，而且还能够分离以便于回收。2种材料通过重力浮选法分离。
Shin-Etsu 最近推出了Select-Hesive KE2017和KE2018自粘接树脂，后一种还具有自润滑功能。同时推出的Select-Hesive KE2090 和KE2095 LSR（邵氏30~70A）能够快速固化，即使在高热及潮湿和热循环的情况下，仍和各种热塑性工程塑料具有很好的粘接性能。“使用自粘接材料，基体部件不需要进行改性。”该公司北美市场经理Eric Bishop说。
图8 在LSR成型中，Nissei全电动注射机比液压注射机和液电混合注射机更能够保紧密
的公差。右边是LSR定量给料系统
Wacker Silicones表示，美国注塑加工商正对自粘接品级LSR表现出相当大的兴趣。据说，该公司的德国母公司所开发的自粘接LSR产品线范围非常宽，包括标准级别、健康护理级别、自润滑级别和耐油级别，它们和许多塑料都具有良好的粘接性能。
LSR的另一些进展包括，高抗撕裂强度、快速固化（适合成型更大、更薄的零件）、自润滑以降低摩擦系数，以及耐汽车燃料的氟硅氧烷等。
在蓝星公司的Silbione 4300系列中，有一种硬度为邵氏A40、半透明、高强度且自润滑的LSR 树脂，可用于健康护理领域。该系列中其他2种为邵氏60A的自粘接树脂。据说邵氏40A的树脂的固化时间要比标准级别的树脂低30％~50％（如在175℃时为12~13s）。该公司同时也开发了更软的胶体，可以用在健康护理的类凝胶领域。
2007年，Dow Corning推出了Silastic LC系列。其中，Silastic LC-45-200是一种高透明且具有高机械性能的树脂，可用于消费品和婴儿奶嘴；Silastic LC-50-2004可用于阀门和食品药品包装的密封；Silastic LC70-2004是一种硬度更大的材料，可用作移动电话键盘、烤盘和垫子。
Dow Corning开发的自润滑级LSR可用于连接器，其增强级高性能材料可用于医疗植入材料。Dow Corning美国公司技术总裁Steven Waier说，该公司计划推出新的氟硅氧烷，以用于汽车领域。
Momentive高性能材料公司在K2007上推出了几种新的材料，包括一种高透明、高折射指数（约1.5）且可用于成型复杂形状镜头的LSR树脂。该材料的光学透明度能够达到玻璃或者PC的水平，该材料的主要应用方向是LED。
在K2007上，Momentive也介绍了一种新的在模内进行紫外线固化且可缩短成型周期的途径。
Shin-Etsu推出了4种LSR（邵氏硬度5~20 A）KE系列，该系列具有增强的软触感性能，同时强度较高。Shin-Etsu还推出了耐高温、低挥发性且自润滑的LSR，主要用于汽车领域，以及要求材料具有高撕裂强度的场合。
Wacker的抗撕裂级LSR LR 3060系列的抗穿刺性能得到了提高，并具有自润滑功能。
模具的进展
从事LSR模具制造的专业公司，包括Kipe Molds、Kingson Mold & Machine、M.R. Mold & Engineering以及Roembke Mfg. & Design。Roembke表示，美国LSR加工客户对于模具的要求是，具有更多的型腔、注射低粘度材料来生产小至0.05mm的制品，且不产生飞边。此外，还要求采用冷流道阀式浇口，以使部件的公差更紧密。
在欧洲，3家最大的LSR模具公司采用开放式喷嘴设计。“开放式喷嘴设计使可移动的零部件更少，因而发生故障的机会更少。然而，昂贵的阀式浇口喷嘴能够更好地分开热模具和冷流道，从而可按顺序或按一定形式为每一个型腔充模，并使浇口和部件上不会留有残余树脂。” Kingson销售工程经理T.K. Lee 说。
“阀式浇口喷嘴比开放式系统的成本高50%,并且比开放式喷嘴更占空间。”Lee说，在热模具和冷喷嘴之间的开放式喷嘴处，能够形成冷料，这些冷料将在下一次注射时被推进型腔。根据制品的不同，这可能会导致问题的出现。通过一些窍门，能够将冷料的影响减至最小。
图9 2KM的3种定量给料单元的灵活性更强
Kipe已经生产了带有阀式浇口的96腔模具，该模具每天可生产600 000个制品。Kipe具有生产128腔LSR模具的能力。
Kingson生产4~8腔的LSR模具。该公司建立了技术中心以应对需求的增长，并展示其模具的生产能力。该公司还配备了一台45t的Sodick Plustech机床和一台来自日本OEM厂商的70t设备。
M.R. Mold制造了8~32腔阀式浇口模具。Roembke则停止生产64腔模具，以保持模具成本与复杂性的平衡。
在3家奥地利LSR模具制造商中，Elmet是唯一一家在美国销售并设有服务机构的公司。该公司项目协调人Susan A. Patterson说：“美国市场的反应很好。现在客户需要的是多个LSR模具包，而不像以前只需要1个或者2个。” Elmet公司提供标准的和定制化的32腔阀式浇口模具。该公司在
K2007上展出了一套256腔模具，该模具安装在KraussMaffei注射机上，用以生产重量小于0.1g的密封件。
与其奥地利的竞争对手Rico Elastomere 和Hefner一样，Elmet能够提供完整的交钥匙系统（包括双组分定量给料系统）。在NPE2006上，Alba Enterprises推出了CRS 32腔冷流道系统。该模具的阀式浇口喷嘴的每个水口分成4个部分，令水路均匀分布，从而使每一个喷嘴都能得到很好的冷却。
日本Seiki公司也设计了冷流道（以其Spear热流道系统闻名）系统，其Rudiz阀式浇口由Mitsui 塑料公司供货。
Fisa的水冷冷流道系统安装了弹簧阀式浇口喷嘴，它在材料的注射压力下打开。当注射压力停止，弹簧的弹力推动针阀使其闭合。
D-M-E用于LSR生产的最新模具采用了叠模的概念，也被称为“串联模具”。在K2007上，D-M-E 与德国T/Mould公司（拥有串联模具专利）合作展出了这一模具。这种叠模系统的打开和闭合发生在交替的成型周期中的2个模具表面。D-M-E目前是LSR串联模具的全球独家代理机构。
该模具安装在标准的注射机上，装配了D-M-E为LSR和橡胶生产而开发的新的冷流道和水冷喷嘴系统。“该模具的中央部分有两条分型线，电气或液压锁模装置允许每条分型线在交替的成型周期内张开，因此当一条分型线被充满时，另一条却可以打开顶出制品，D-M-E（德国）的产品经理Manfred Sander说。这种方法意味着不必使用大型注射单元，就能满足大部件的生产要求，因为一次只充满一个模具。
D-M-E设计的中央浇道衬套带有闭合喷嘴，弹性体进入中央导流板以后，被分配导入各个型腔。标准模具能够安装在任意一条分型线上，与使用2台注射机相比，产率能够提高1倍，而成本降低50％。
注射/定量给料系统
LSR成型的配套设备通常要求为双组分计量/混合系统，以给机筒供应硅树脂。在美国，大多数注射机供应商都采用第三方公司提供的定量给料设备，如2KM、Fluid Automation及Graco/Liquid Control公司等。
在最新的进展中，2KM开发了3种新系统，并在K2007中进行了展示。其Silcostar 950H机型在A、B两组分1:1配比的基础上，具有更高的变化范围(6%~7%)，从而可以适应定制化客户的需求。2KM也展示了ProcessFlowMix混合比控制系统，用于成型大型LSR制品。该系统采用全电动伺服马达代替液压或气动进行驱动，从而令控制精度更高。
Fluid Automation最近开发了一种新型阀式浇口喷嘴。该喷嘴被安装在注射单元的前面，拥有4种高低不同的产量型号。据该公司市场和销售副总裁Bob Pelletier介绍，Fluid Automation能够提供几种可变配比系统，可使两组分的配比调节至2:1或者5:1。
大多数注射设备供应商都为LSR提供配套装置。这些装置通常包括专门的低压螺杆、水冷机筒、截流喷嘴和挡圈。加工商可以选择活塞或者双级螺杆/活塞设计的注塑机，如Sodick Plustech、Gluco 或Engel公司的产品，或者采用往复式螺杆注塑机，如Arburg、Battenfeld、Billion、Boy、Engel、Milacron、Nissei、Toshiba和Sumitomo等公司的产品。这些机器既有液压机也有较新的全电动机。
“在过去的10年里，我们可以看到LSR汽车和医疗制品对于全电动注射机的强烈需求。” Milacron 公司Roboshot产品销售经理Kent Royer说，“这些领域对于精确定位和速度控制的要求越来越高，电动注射机能够将速度控制到0.25mm/s以内。”
Toshiba认同这种发展趋势。“我们的高精度伺服马达具有更高的分辨率，超过了0.0005mm，响应时间为0.1ms。” Toshiba的Werner说。
陶瓷胶态注射成型技术 摘要：结合注射成型和凝胶注模成型技术的优点，发明了陶瓷胶态注射成型技术，实现了水基非塑性浆料的注射成型。经过研究表明：通过调节工艺中的各项参数和添加适当的助剂，可以实现陶瓷浆料的可控固化；加入应力缓释剂调节高分子网络结构，能有效降低坯体中的内应力，制备出大尺寸陶瓷部件；利用胶态注射成型技术与设备，不仅能实现规模化大批量生产，而且产品具有较高的可靠性，具有广阔的应用前景。 关键词：胶态注射成型；水基非塑性浆料；可控固化；内应力；应力缓释剂 Colloidal Injection Molding of Ceramics Abstract：Colloidal injection molding of ceramics(CIMC) is a new ceramic forming technique，which combines the advantages of gel-casting and injection molding, to achieve a non-plastic water-based slurry injection．After the study show that；all kinds of lectors which effect solidification of slurry is studied and then we can control solidification course．Internal stress of green body is also studied and large-size ceramic component can be got by adding moderator．So high performance ceramics with complex shape is manufactured by CIMC technique with high reliability，high automation and low cost． Key words：colloidal injection molding；injection molding；controllable solidification；stress；stress release agent 引言 随着技术的进步，高性能陶瓷以其优异的耐高温、高强度、耐磨损、耐腐蚀等性能和优点被广泛地应用于工业、国防、机械、石油、汽车、家用电器等各个领域的候选材料。 高性能陶瓷产业化关键在于提高产品性能可靠性和降低其制造成本，而陶瓷材料可靠性及其制造成本与制备工艺密切相关，围绕这两个关键问题，近二三十年来，新的陶瓷粉体制备工艺、成型工艺及烧结工艺的研究逐渐成为陶瓷材料研究领域的新热点。其中成型工艺作为制备高性能陶瓷材料及部件的关键技术，它不仅是材料设计和材料配方实现的前提，而且是降低陶瓷制造成本，提高材料可靠性尤为重要的环节，已逐渐成为陶瓷材料制备科学研究的主流。 1 高性能陶瓷产业化应用的困局 目前高性能陶瓷的应用面临的两大问题是陶瓷的制造成本高和使用性能的 可靠性差。由于陶瓷的制造成本高，从而导致产品的价格高，无法与金属及其复合材料竞争，因此目前只能用于一些特殊领域。 高技术陶瓷由于硬度高质脆，不像金属那样可以加工成各种各样的形状，其中陶瓷机加工的成本几乎占到陶瓷制造成本的1／3— 2／3，主要是因为陶瓷部件的成型很难达到近净尺寸成型。 原因在于传统的陶瓷注射成型技术来源于高分子材料的注塑成型，将大量的高分子粘结剂与陶瓷粉体混练在一起，然通过注射成型机制备各种复杂形状的陶瓷零部件。因此，采用传统陶瓷制备工艺和装备很难获得显微结构均匀、无缺陷和近净尺寸陶瓷部件。 另外，陶瓷材料的性能分散性大，即陶瓷材料的可靠性差，特别是结构陶瓷
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注射成型LSR的最新进展 在这一制品中，，用作滤 图1热塑性塑料/LSR包覆成型的一个应用是水龙头滤网 包覆成型的一个应用是水龙头滤网。。在这一制品中 网的LSR被包覆成型到尼龙66上 得益于材料、设备和工艺的改进与革新，液态硅橡胶（LSR）逐渐摆脱了小众需求的现状，扩大了应用领域。其中，大型、微型和发泡制品，以及多色或多材料的组合是LSR应用的新领域。 液态硅橡胶(LSR)对于注塑加工商的商业机会的拓宽，要归功于更新的成型工艺，如发泡、多色或者多硬度注射，以及热塑性塑料/热固性塑料包覆技术的涌现。材料、设备和模具的改进增加了产品的多功能性，提高了产品质量，降低了注塑加工商准入的门槛。
今天的LSR注塑加工商拥有更多的原材料选择、更大的模具选择余地以及更好的工艺技术，不但可以成型小至数千分之一g的制品，而且也能够加工32kg以上的巨大产品。 材料、模具和加工设备供应商表示，在过去的几年里，对LSR感兴趣的人逐渐增加。“一些塑料公司对此感兴趣，一些新公司也希望开拓他们的业务，同时医疗领域的加工商也更多地加入进来。”Roembke Mfg.&Design模具公司副总裁Greg Roembke说。“我们发现,汽车工业已开始应用LSR。也许传统的硅橡胶在汽车工业中的应用已达到了极致，下一步需要从LSR获得更多的东西。”他补充说。 图2LSR的双注射包覆成型通常在一个成型单元内完成， 而LSR和热塑性塑料则分别在不同的注射机上成型 LSR注塑加工商表示，他们已经从高温硅橡胶(HCR)、EPDM、乳胶、天然橡胶、TPE、PVC甚至陶瓷的应用领域中抢占了一些市场。Momentive Performance Materials（前GE Silicones）的弹性体和RTV总经理Bill French说，由于LSR惰性、耐热且耐化学品，因此可用于生产奶嘴和奶头、医用装置阀门或密封条、医疗植入体、医用手套和汽车密封条
1注射成型的原理、特点、应用 原理：将粒状或粉状的塑料从注射机的料斗送入配有加热装置的机筒中进行加热熔融塑化，使之成为粘流态的熔体，然后再注射机柱塞的压推作用下，以很高的流速通过机筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合型腔中，经过一点时间的保压冷却定型后，开模分型即可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。 特点： 应用： 2注射成型的工艺过程 答：注射成型工艺过程包括成型前的准备，注射过程和塑件的后处理三部分。 （1）成型前的准备：原料外观的检查和工艺性能测定；原材料的染色及对料粉的造粒；对易吸湿的塑料进行充分的预热和干燥，防止产生斑纹、气泡和降解等缺陷；生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时的料筒清洗；对带有嵌件塑料制件的嵌加进行预热及对脱模困难的塑料制件选择脱模剂等。 （2）注射过程：加料、塑化、注射、冷却和脱模。注射过程又分为充模、保压、倒流、交口冻结后的冷却和脱模。 （3）塑件的后处理：退火处理、调湿处理。 3注射成型工艺参数：温度、压力、作用时间 温度控制包括料筒温度、喷嘴温度和模具温度。 料筒温度分布一般采用前高后低的原则，即料筒的加料口（后段）处温度最低，喷嘴处的温度最高。料筒后段温度应比中段、前段温度低5~10°C。对于吸湿性偏高的塑料，料筒后段温度偏高一些；对于螺杆式注射机，料筒前段温度略低于中段。螺杆式注射机料筒温度比柱塞式注射机料筒温度低10~20°C。 压力分为塑化压力和注射压力。 作用时间（只完成一次注射成型过程所需的时间）亦称成型周期。 4注射成型周期包括哪几部分？ 答：注射成型周期包括(1)合模时间(2)注射时间(3)保压时间(4)模内冷却时间(5)其他时间（开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件的时间）。 合模时间是指注射之前模具闭合的时间，注射时间是指注射开始到充满模具型腔的时间,保压时间是制型腔充满后继续加压的时间，模内冷却时间是制塑件保压结束至开模以前所需要的时间，其他是是指开模,脱模,涂脱磨剂,安放嵌件的时间。 塑件的结构工艺性设计
详细解析微注射成型技术以及其缺点 导语：微注射成型点击认领开放分类：技术微注射成型的提出源于1985年，微注射成型(也称微成型)用于生产总体尺寸、或特征功能区、或公差要求以毫米甚至微米计的制品。随着高技术和精密技术的快速发展，在光通信、计算机数据存储、医疗技术、生物技术、传感器和传动装置、微光学器件、电子和消费类产品，以及设备制造和机械工程等领域中，微注射成型制品呈现快速增长的需求。微注射成型- 简介微齿轮微注射成型的提出源于1985年，微注射成型(也称微成型)用于生产总体尺寸、或特征功能区、或公差要求以毫米甚至微米计的制品。随着高技术和精密技术的快速发展，在光通信、计算机数据存储、医疗技术、生物技术、传感器和传动装置、微光学器件、电子和消费类产品，以及设备制造和机械工程等领域中，微注射成型制品呈现快速增长的需求。典型例子包括：手表和照相机部件，汽车撞击、加速和距离传感器，硬盘和光盘驱动器读写头，医疗传感器，微型泵，小线轴，高精度齿轮、滑轮和螺旋管，光纤开关和接插件，微电机，外科仪器和通讯制品等。由于制品的微型特征，因此需要特殊的成型机械和辅助设备来完成各种生产操作，如：注射量控制、模具排空(真空)、注射工艺、制品顶出、分离、检验、存放、定位和包装。另外模具嵌件和模腔制造也需要特殊的技术。微注射成型- 分类尽管微注射成型的方法并没有清楚定义，但一般认为应用于生产以下三类产品或部件的工艺可称为微注射成型。1、重几微克到几分之一克，尺寸可能在微米(mm)级的微注塑成型制品，如微齿轮、微操纵杆等。图1是德国Hengstler公司用聚醚酰亚胺制得的微齿轮，齿轮轴孔直径和齿廓宽度均小于1mm。聚碳酸酯小透镜2、传统尺寸的注射成型制品，但具有微结构区域或特征功能区，例如：带有数据点隙的光盘、具有微表面特征的透镜、使用塑料薄片技术制造微齿轮的薄片等。图2和图3是聚碳酸酯小透镜和透明小齿轮。注意齿轮表面布有宽度小于1mm的同心圆，用于后续制作计数器的数据区。3、可具有任意尺度，但尺寸公差在微米级的高精度制品，例如光纤技术用接插件等。图4是一种汽车用微卡子，卡体采用聚甲醛(POM Delrin)，卡体尾片厚度为700mm。为减轻运行时卡体振动，采用第二台注射机和旋转模具，在卡体中部共注射一小块弹性体，材料为PE-PA共聚物。微注射
新型注射成型技术 1. 共注射成型（芯层注射成型） 采用共注射成型有助于观察到制件中独特的结构。塑料“甲”先注射充入部分型腔，然后塑料：“乙”紧跟着“甲”注射进入型腔并保持初始推动流动压力场。根据表皮区和芯层的尺寸大小，按正确的比例关系计量出“甲”和“乙”的用料量，可制得1个内芯层为“甲”外表完全由“乙”包裹的制件。 另外，在化妆品应用方面，有小部分的表皮“甲”料放在“乙”料之后注射，以使浇口部分的表皮能完全闭合。用2种不同颜色的树脂进行共注射成型的制件，形成一个容易区分的表皮和芯层区间（认识到所有的注射成型件中存在有类似的表皮和芯层这一点非常重要。）如果没有先进的检测技术，通常难以区分表皮—芯层的区域及其分界面。共注射成型并非一门新的工艺技术。英国ici公司早在70年代就开始应用这一技术，并取得了包括基础理论，生产产品及机器设备等几项专利。现普遍采用的ici生产工艺类似“三明治模塑”，由于模塑外层表皮的材料与中间或芯层的材料不同，因此两种材料必须有一定的相容性，并且芯层材料要求具有可高度辐射、发泡成型和100%回收利用等性能。选用材料应经多种选择比较而定。共注射成型工艺问世15年后，才真正得以普及推广。一种采用共注射成型的厚齿输制
作横截面。 表皮材料是非填充尼龙，而芯层材料是玻璃-珠料-填充尼龙。芯层中玻璃珠粒料收缩率极低，具有良好的尺寸稳定性。尼龙表皮赋予齿轮齿牙良好的润滑性并避免了珠粒料容易产生的磨蚀问题。 基于共注射成型的基础理论目前已开发出几种新型加工改进方法。例如，模内“上漆”和气体辅助模塑成型扩大了采用这种工艺的范围。模内上漆加工方法是采用低分子量聚合物作为外层材料，而气体辅助模塑成型是采用氮气或另一种气体作为芯层（或部分芯层）材料。随着产品设计与生产加工设备的不断完善改进，将满足各种新应用和新技术的需求，共注射技术必将成为富有潜力的工业化大规模生产工艺方法。 2. 气体辅助注射成型 气体辅助注射成型技术主要是为了减轻重量和（或）节省循环时间等而逐渐发展起来的。 通常的共注射成型中，首先注射外层材料，并只部分填充型腔。然后气体通过喷嘴注射或直接进入模腔内，模腔制件的芯层部位。液化气体也可注射到待成型制件的芯层部分。一般而言，在芯层内气体压力推动熔料向前流动，直至完全充满型腔，并防止制件表层在固化阶段从模腔壁凹下，相连的表皮层紧贴着模腔壁，气体则保存在模塑制件的芯层区间。由于注入气体的压力高于大气压力，故此该气体的压力必须在制件顶出之前降低，以避免当起限位作用的模腔壁移动时，
来源于：注塑塑胶网https://www.doczj.com/doc/002199715.html, 金属或陶瓷粉末注塑成型工艺 使用金属或陶瓷粉末通过注塑成型工艺生产复杂零件 如今，使用粉末材料的注塑成型技术主要用于制造工业用复杂组件。粉末注塑成型是除了其它成型工艺（精密铸造和轴向或均衡压制）外的另一种可供选择的工艺。 近年来，用陶瓷或金属粉末来制造注塑成型零件的应用领域主要包括汽车工业、刀具工业、磁体生产、纺织工业、钟表工业、家居用品、精密工程、医疗和牙科技术以及陶瓷工业。 在 ARBURG PIM 实验室，客户可以通过实际观看样品生产来了解粉末注塑的优点。 表1: 金属和陶瓷组件的典型公差 粉末注塑成型技术使组件的批量生产成为可能，因为采用机械加工或压制技术进行批量生产已经不再是一种经济有效的方式。注塑成型技术使组件的设计和制造过程具有几乎无限的自由度。 粉末注塑成型制造过程包括成型零件的初始注塑成型、脱脂和烧结。组件公差由以下重要因素确定： ● 粘合剂含量 ● 粉末特性 ● 混合过程 ● 注塑成型参数 ● 重力变形 ● 在烧结托盘上的滑动性能 可用材料范围广泛 原则上，所有细颗粒、可烧结的粉末都可以和相应的粘合剂混合并在注塑机上加工。包括氧化陶瓷、金属、碳化物及氮化物。 由于混合和注塑设备在处理粉末材料的过程中会受到较强磨损，因此建议选择粒度尽可能小的粉末。较细的粉末可降低表面粗糙度，从而在加工过程中降低磨损并提高生坯强度。各种粉末材料的性能范围如表3中所示。 表2: 在严格的公差范围内的高重复性 粘合剂使粉末可用来注塑 对粘合剂最重要的要求是：脱脂过程中的尺寸稳定性、良好的保存特性、不与粉末材料发生反应、很高的零件强度、良好的脱模特性、热稳定性和在脱脂过程中易于去除并可完全去除。 粘合剂与粉末颗粒之间的粘附力还应尽可能高，以便在注塑过程中增高压力不会使两个组份分离，而导致填充的零件不均匀。为了获得良好的注塑成型特性并以低收缩率获得均匀的烧结质量，建议采用球形粉末。
材料成型加工与工艺学-习题解答(9-10- 11)
第八章注射成型 2.塑料挤出机螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆在结构特点和各自的成型作用上有何异同? (p278)注射螺杆与挤出螺杆在结构上有何区别: (a)注射螺杆长径比较小，约在10~15之间。 (b)注射螺杆压缩比较小，约在2~5之间。 (c) 注射螺杆均化段长度较短，但螺槽深度较深，以提高生产率。为了提高塑化量，加料段较长，约为螺杆长度的一半。 (d)注射螺杆的头部呈尖头形，与喷嘴能有很好的吻合，以防止物料残存在料筒端部而引起降解。 (p221)挤出机螺杆成型作用是对物料的输送、传热塑化塑料及混合均化物料。 移动螺杆式注射机的螺杆成型作用是对塑料输送、压实、塑化及传递注射压力。是间歇式操作过程，它对塑料的塑化能力、操作时的压力稳定以及操作连续性等要求没有挤出螺杆严格。 3.请从加热效率出发，分析柱塞是注射机上必须使用分流梭的原因? (p278)分流梭的作用是将料筒内流经该处的物料成为薄层，使塑料流体产生分流和收敛流动，以缩短传热导程。既加快了热传导，也有利于减少或避免塑料过热而引起热分解现象。同时塑料熔体分流后，在分流梭与料筒间隙中流速增加，剪切速度增大，从而产生较大的摩擦热，料温升高，黏度下降，使塑料进一步的混合塑化，有效提高柱塞式注射机的生产量及制品质量。
6.试分析注射成型中物料温度和注射压力之间的关系，并绘制成型区域示意图。 (p298) 料温高时注射压力减小；反之，所需的注射压力加大。 8.试述晶态聚合物注射成型时温度(包括料温和模温)对其结晶性能和力学性能的影响。 (p297)结晶性塑料注射入模具后，将发生向转变，冷却速率将影响塑料的结晶速率。缓冷，即模温高，结晶速率大，有利结晶，能提高制品的密度和结晶度，制品成型收缩性较大，刚度大，大多数力学性能较高，但伸长率和充及强度下降。反过来，骤冷所得制品的结晶度下降，韧性较好。但在骤冷的时不利大分子的松弛过程，分子取向作用和内应力较大。中速冷塑料的结晶和曲性较适中，是用得最多的条件。实际生产中用何种冷却速度，还应按具体的塑料性质和制品的使用性能要求来决定。例如对于结晶速率较小的PET塑料，要求提高其结晶度就应选用较高的模温。
国外高分子材料新型注射成型技术 发布时间：2004-3-21 14:51:09 浏览数：5引言 在21世纪已经到来的今天，高分子材料已经成为支持人类文明社会发展的科学进步的重要物质基础。众所周知，高分子材料技术是以合成技术、改性技术、形体设计技术、成型加工技术、应用技术和回收再利用技术为基础的综合技术，但由于高分子材料是为了制造各种制品而存在的，因此从应用的角度来讲，以对其进行形状赋予为主要目的的成型加工技术有着重要的意义。高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型、压制成型等等，其中注射成型因可以生产和制造形状较为复杂的制品，在高分子材料的成型加工方法中一直占有极其重要的位置。 本文主要参考近年来发表的日本有关成型加工方面的文献，着眼于高分子材料注射成型技术的最新发展动向，概要地介绍若干种用途较为广泛的注射成型新技术的原理。 气体辅助成型法(GAM，Cas Assist Molding) GAM法的要点是在树脂充填(不完全充填)完成后，利用型腔内树脂冷却前的时间差，将具有一定压力的惰性气体迅速地注入成型品内部，此时气体可在成品壁较厚的部分形成空腔，这样即能使成品壁厚变得均匀，防止产生表面缩痕或收缩翘曲，使制品表面平整光滑。 GAM法近年来发展较快，国外很多公司为了进行专利回避，相继开发了具有不同特征的新方法，如日本旭化成公司的AGI法(Asahi Gas Iniection)、三菱工程塑料公司的CINPRES法(Controlled Internal Pressure)及出光石油化学公司的GIM法(Gas Injection Molding)等等，但各方法原理完全相同，如AGI法是将惰性气体(一般为N2)喷嘴设在注射机料口喷嘴内部，而CINPRES法是将惰性气体喷嘴设置在模具上，且可以是1个也可以是几个。 注射压缩成型法(IPM，Injection Press Molding) IPM法技术由日本三菱重工业、名古屋机械制作所、出光石油化学等公司相继开发成功。有整体压缩法和部分压缩法之分。整体压缩法成型是首先在保持模具一定开度的状态下合模，将树脂充填(不完全充填)进去，而后利用油缸压缩使模具的动模移动至完全合模的情况下充填树脂(不完全充填)，压缩不是靠整个动模移动，而是靠动模板上制品赋形面部分(可以是全体也可以是一部分)的移动而实现的。注射压缩成型法的优点是可以采用较低的注射压力成型薄形制品或需较大成型压力的制品，一般适用流动性较差且薄壁的制品，如高分子量PC或纤维填充工程塑料等。
特种陶瓷材料的制备工艺 10材料1班 王俊红，学号：1000501134 摘 要：介绍粉末陶瓷原料的制备技术、特种陶瓷成形工艺、烧结方法。 目前，特种陶瓷中的粉末冶金陶瓷工艺已取得了很大进展，但仍有一些急需解决的问题。 当前阻碍陶瓷材料进一步发展的关键之一是成形技术尚未完全突破。 压力成形不能满足形状复杂性和密度均匀性的要求。 多种胶体原位成形工艺，固体无模成形工艺以及气相成形工艺有望促使陶瓷成形工艺获得关键性突破。 关键词：特种陶瓷；成形；烧结；陶瓷材料 前言：陶瓷分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类， 特种陶瓷是以人工化合物为原料（如氧化物、氮化物、碳化物、硼化物及氟化物等）制成的陶瓷。 它主要用于高温环境、机械、电子、宇航、医学工程等方面，成为近代尖端科学技术的重要组成部分。 特种陶瓷作为一种重要的结构材料，具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等优点，无论在传统工业领域，还是在新兴的高技术领域都有着广泛的应用。 因此研究特种陶瓷制备技术至关重要。 正文：特种陶瓷的生产步骤大致可以分为三步：第一步是陶瓷粉体的制备、第二步是成形，第三步是烧结。 特种陶瓷制备工艺流程图 一、 陶瓷粉体的制备 粉料的制备工艺(是机械研磨方法，还是化学方法)、粉料的性质(粒度大小、形态、尺寸分布、相结构)和成形工艺对烧结时微观结构的形成和发展有着巨大的影响，即粉末制备 坯料制备 成型 干燥 烧结 后处理 热压或热等静压烧结 成品
陶瓷的最终微观组织结构不仅与烧结工艺有关，而且还受粉料性质的影响。由于陶瓷的材料零件制造工艺一体化的特点，使得显微组织结构的优劣不单单影响材料本身的性能，而且还直接影响着制品的性能。陶瓷材料本身具有硬、脆、难变形等特点。因此，陶瓷材料的制备工艺显得更加重要。由于陶瓷材料是采用粉末烧结的方法制造的，而烧结过程主要是沿粉料表面或晶界的固相扩散物质的迁移过程。因此界面和表面的大小起着至关重要的作用。就是说，粉末的粒径是描述粉末品质的最重要的参数。因为粉末粒径越小，表面积越大，单位质量粉末的表面积(比表面积)越大，烧结时进行固相扩散物质迁移的界面就越多，即越容易致密化。制备现代陶瓷材料所用粉末都是亚微米(＜lμm)级超细粉末，且现在已发展到纳米级超细粉。粉末颗粒形状、尺寸分布及相结构对陶瓷的性能也有着显著使组分之间发生固相反应，得到所需的物相。同时，机械球磨混合无法使组分分的影响。粉末制备方法很多，但大体上可以归结为机械研磨法和化学法两个方面。 传统陶瓷粉料的合成方法是固相反应加机械粉碎(球磨)。其过程一般为：将所需要的组分或它们的先驱物用机械球磨方法（干磨、湿磨）进行粉碎并混合。然后在一定的温度下煅烧。由于达不到微观均匀，而且粉末的细度有限（通常很难小于 l μm 而达到亚微米级），因此人们普遍采用化学法得到各种粉末原料。根据起始组分的形态和反应的不同，化学法可分为以下三种类型： 1.固相法： 化合反应法：化合反应一般具有以下的反应结构式： A(s)+B(s)→C(s)+D(g) 两种或两种以上的固态粉末，经混合后在一定的热力学条件和气氛下反应而成为复合物粉末，有时也伴随一些气体逸出。 钛酸钡粉末的合成就是典型的固相化合反应。等摩尔比的钡盐BaCO3和二氧化钛混合物粉末在一定条件下发生如下反应： BaCO3+TiO2→BaTiO3+CO2↑ 该固相化学反应在空气中加热进行。生成用于PTC制作的钛酸钡盐，放出二氧化碳。但是，该固相化合反应的温度控制必须得当，否则得不到理想的、粉末状钛酸钡。 热分解反应法：
金属成型新工艺：MIM（金属粉末注射成型）工艺详细介绍 小编备注：结合国内目前MIM现状补充了一些资料。转载请注明文章来源：金属注射成型网https://www.doczj.com/doc/002199715.html, 1 MIM是一种近净成形金属加工成型工艺 MIM (Metal injection Molding )是金属注射成形的简称。是将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先将所选金属粉末与粘结剂进行混炼，然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状胚料，然后通过高温烧结，得到具有强度的金属零件。 2 MIM工艺流程步骤 MIM流程结合了注塑成型设计的灵活性和精密金属的高强度和整体性，来实现极度复杂几何部件的低成本解决方案。MIM流程分为四个独特加工步骤（混合、成型、脱脂和烧结）来实现零部件的生产，针对产品特性决定是否需要进一步的机械加工或进行表面处理. 混合
精细金属粉末和热塑性塑料、石蜡粘结剂按照精确比例进行混合。混合过程在一个专门的混合设备中进行，加热到一定的温度使粘结剂熔化。大部分情况使用机械进行混合，直到金属粉末颗粒均匀地涂上粘结剂冷却后，形成颗粒状（称为原料），这些颗粒能够被注入模腔。 CNPIM备注：混炼是MIM工艺中非常重要的一道工序。目前混炼有几种体系，不同的添加剂，后面对应需要不同的脱脂方法将添加剂去除。最常用的蜡基和塑基，分别对应热脱脂和催化脱脂。 成型 注射成型的设备和技术与注塑成型是相似的。颗粒状的原料被送入机器加热并在高压下注入模腔。这个环节形成（green part）冷却后脱模，只有在大约200°c的条件下使粘结剂熔化（与金属粉末充分融合），上述整个过程才能进行，模具可以设计为多腔以提高生产率。模腔尺寸设计要考虑金属部件烧结过程中产生的收缩。每种材料的收缩变化是精确的、已知的。 脱脂
陶瓷注射成型 刘明亮 （武汉理工大学材料学院武汉市湖北省430000） 摘要：陶瓷注射成型是一种近净尺寸陶瓷可塑成型方法，是当今国际上发展最快、应用最广的陶瓷零部件精密制造技术。详细阐述了陶瓷注射成型技术的关健因素，重点介绍了粘结剂、注射成型及脱脂等关健工艺及其研究现状，并在此基础上评价和展望了该技术的发展前景。 关键词：陶瓷注射成型；粘结剂；脱脂；现状 Ceramic Injection Molding Liu mingliang Abstract: Ceramic injection molding (CIM) is a near-net-shape forming process for fabricating ceramic components, which is extensively used in fabricating parts with high precision and complex shape and received great attention now. In this paper, the key steps of CIM are detailedly reviewed. Their research status and the techno1ogies involved including binder，injection process，debinding and so on are discussed. At last, the development of injection molding technology is also evaluated. Keywords:ceramic injection molding; binder; debinding; status 20世纪以来，特别是二次世界大战以后，随着原子能工业的兴起和电子工业的迅速发展，对于材料的高温、高耐磨、多功能等性能要求越来越苛刻，而先进的工程陶瓷所具有的优点基本上能满足上述的苛刻条件。如：高性能结构陶瓷以其优异的耐高温、高强度、耐磨损与耐腐蚀等优良性能，被作为陶瓷发动机零部件的候选材料; 还有许多高导热性、绝缘性能良好、光学性能优良的功能陶瓷，在信息转换、存储、传递和处理方面，应用日益广泛。在未来的产业领域中，工程陶瓷将更广泛的取代现代金属材料，成为材料科学中的重要角色。 在陶瓷材料的制备工艺过程中，成形过程是一个重要环节。成形过程就是将分散体系（粉料、塑性物料、浆料）转变成为具有一定几何形状和强度的块体，也称素坯。由于陶瓷材料本身固有的脆性和一些特殊陶瓷材料的高硬度，如采用传统粉末冶金工艺，即先将粉末压制成形，再进行机械加工的方法，成本高且难以制备体积微小、形状复杂、尺寸精度高的陶瓷零部件，而采用注射成形技术，由于坯体的成形形状接近制品的最终形状，使这一问题得到了解决。特别是对于尺寸精度高、复杂形状陶瓷制品的大批量生产来说，陶瓷的注射成形(Ceramic injection molding，CIM) 更有着显著的优势，它可一次性成形复杂形状制品，产品尺寸精度高，无需机械加工或只需微量加工，易于实现生产自动化且产品性能优异。 陶瓷注射成型技术(CIM)类似于20世纪70年代发展起来的金属注射成型(MIM)技术，它们均是粉末注射成型(PIM)技术的主要分支，均是在聚合物注射成型技术比较成熟的基础上发展而来的，是当今国际上发展最快、应用最广的陶瓷零部件精密制造技术[l,2]。 1 CIM流程路线及技术特点 1.1 注射成型工艺路线
反应注射成型技术 反应注射成型起源于聚氨酯塑料。随着工艺技术的进步，该工艺也扩展到了多种材料的加工中。与此同时，为了拓宽 RIM 技术的应用领域，特别是在汽车行业中的应用，该工艺还引入了纤维增强技术。 RIM 简介 反应注射成型(简称“ RIM”是指将具有高化学活性、相对分子质量低的双组分材料经撞击混合后，在常温低压下注入密闭的模具内，完成聚合、交联和固化等化学反应并形成制品的工艺过程。这种将聚合反应与注射成型相结合的新工艺，具有物料混合效率高、流动性好、原料配制灵活、生产周期短及成本低的特点，适用于大型厚壁制品生产，故而受到了世界各国的重视。 RIM 最早仅用于聚氨酯材料，随着工艺技术的进步， RIM 也可应用于多种材料(如环氧、尼龙、聚脲及聚环戊二烯等)的加工。用于橡胶与金属成型的RIM 工艺是当前研究的热点。 为了拓宽 RIM 的应用领域，提高 RIM 制品的刚性与强度，使之成为结构制品， RIM 技术得到了进一步的发展，出现了专门用于增强型制品成型的增强反应注射成型( RRIM)和专门 用于结构制件成型的结构反应注射成型(SRIM)技术等。RRIM和SRIM成型工艺原理与 RIM 相同，不同之处主要在于纤维增强复合材料制品的制备。目前，典型的RIM 制品有汽车保 险杠、挡泥板、车体板、卡车货箱、卡车中门和后门组件等大型制品。它们的产品质量比 SMC产品好，生产速度更快，所需二次加工量更小。 RIM 成型工艺 1.工艺过程 RIM 工艺过程为：单体或预聚物以液体状态经计量泵以一定的配比进入混合头进行混合。混合物注入模具后，在模具内快速反应并交联固化，脱模后即为RIM 制品。这一过程可简化为：贮存T计量T混合T充模T固化T顶出T后处理。 2.工艺控制 (1)贮存。 RIM 工艺所用的两组分原液通常在一定温度下分别贮存在 2 个贮存器中，贮存器一般为压力容器。在不成型时，原液通常在 0.2~0.3 MPa 的低压下，在贮存器、换热器和混合头中不停地循环。对聚氨酯而言，原液温度一般为20~40 C,温度控制精度为土 1C。 (2)计量。两组分原液的计量一般由液压系统来完成，液压系统由泵、阀及辅件(控制液体物料的管路系统与控制分配缸工作的油路系统) 所组成。注射时还需经过高低压转换装置将压力转换为注射所需的压力。原液用液压定量泵进行计量输出，要求计量精度至少为± 1.5％，最好控制在± 1 ％。 (3)混合。在 RIM 制品成型中，产品质量的好坏很大程度上取决于混合头的混合质量，生产 能力则完全取决于混合头的混合质量。一般采用的压力为10.34~20.68MPa，在此压力范围 内能获得较佳的混合效果。 (4)充模。反应注射物料充模的特点是料流的速度很高。为此，要求原液的粘度不能过高， 例如，聚氨酯混合料充模时的粘度为O.IPa.s左右。 当物料体系及模具确定之后。重要的工艺参数只有 2个，即充模时间和原料温度。聚氨酯物料的初始温度不得超过 90C，型腔内的平均流速一般不应超过0.5m/s。 (5)固化。聚氨酯双组分混合料在注入模腔后具有很高的反应性，可在很短的时间内完成固
注射成型工艺过程—注射成型过程 各种注塑机完成注射成型的动作程序可能不完全相同,但其成型的基本过程还就是相同的。现以螺杆式注塑机为例予以说明。从料斗落入料筒中的塑料,随着螺杆的转动沿着螺杆向前输送。在这一输送过程中,物料被逐渐压实,物料中的气体由加料口排除。 在料筒外加热与螺杆剪切热的作用下,物料实现其物理状态的变化,最后呈黏流态,并建立起一定的压力。当螺杆头部的熔料压力达到能克服注射油缸活塞退回时的阻力(所谓背压)时,螺杆便开始向后退,进行所谓计量。与此同时,料筒前端与螺杆头部熔料逐渐增多,当达到所需要的注射量时(即螺杆退回到一定位置时),计量装置撞击限位开关,螺杆即停止转动与后退。至此,预塑完毕。同时,合模油缸中的压力油推动合模机构动作,移动模板使模具闭合。继而,注射座前移,注射油缸充入压力油,使油缸活塞带动螺杆按要求的压力与速度将熔料注入到模腔内。当熔料充满模腔后,螺杆仍对熔料保持一定的压力,即所谓进行保压,以防止模腔中熔料的反流,并向模腔内补充因制品冷却收缩所需要的物料。模腔中的熔料经过冷却,由黏流态回复到玻璃态,从而定型,获得一定的尺寸精度与表面粗糙度。当完全冷却定型后,模具打开,在顶出机构的作用下,将制件脱出,从而完成一个注射成型过程,参瞧下图。
图注射成型过程 1—合模注射;2—保压;3—螺杆预塑、制品顶出 按照习惯,我们把一个注射成型过程称为一个工作循环,而该循环由合模算起,为了明了起见,我们用下面工艺流程图表示。 合模→注射→保压(螺杆预塑)→冷却→开模→顶出制品→合模 注射成型过程包括加料、加热塑化、闭模、加压注射、保压、冷却定型、启模、制件取出等工序。其中,加热塑化、加压射、冷却定型就是注射过程中三个基本步骤。 ①加料。每次加料量应尽量保持一定,以保证塑化均匀一致,减少注射成型压力传递的波动。 ②塑化。塑料在进入模腔之前要达到规定的成型温度,提供足够数量
聚氨酯化学与工艺 反应注射成型（RIM）聚氨酯 ?6.1 反应注射成型简介 ?6.2RIM－聚氨酯加工机械简介 ?6.3RIM－聚氨酯的化学反应特性 ?6.4RIM－聚氨酯用原料 ?6.5增强RIM材料 ?6.6RIM聚氨酯的应用 第六章反应注射成型（RIM）聚氨酯 6.1 反应注射成型简介 反应注射成型又称反应注塑模制RIM(Reaction Injection Moulding)，是由分子量不大的齐聚物以液态形式进行计量，瞬间混合的同时注入模具，而在模腔中迅速反应，材料分子量急骤增加，以极快的速度生成含有新的特性基团结构的全新聚合物的工艺。 它是集液体输送、计量、冲击混合、快速反应和成型同时进行为特征的、一步完成的全新加工新工艺，其加工简单、快捷。 RIM加工技术的优点包括以下几点： ⑴RIM加工技术能量消耗低。它与传统热塑型合成材料加工成型相比，由于加工时物料为低粘度液体状态，注模压力较低。反应放热量大，模温较低，模具的夹持力较少，因此，其设备和加工费用相对较低。尤其对大型制品的生产尤为突出。 (2)模具强度要求较低。物料呈液体状态注入模具，模腔内压较低，模具承压能力较传统塑料成型模要低得多。 (3)所用原料体系比较广泛。该项新工艺除了适用于聚氨酯、聚脲材料的生产，同时还可以用于环氧树脂、尼龙、双环戊二烯、聚
酯等材料的加工成型。 (4)与传统塑料加工成型法相比，RIM工艺对制备大型制品、形状复杂制品、薄壁制品更为有利，产品表面质量好，花纹图案清晰，重现性好。 (5)该工艺加工勿需普通塑料热塑成型所需的昂贵的热流道体系，设备费仅为热塑型结构泡沫塑料成型设备的1/2～1/3，且生产出的制品无成型应力、成型周期短、生产效率高，尤其对于大批量、大尺寸制品的生产，生产成本的降低更为明显。 (6)物料以液体形态注入模具，有利于生产断面形状复杂的制品，可嵌入插入件一次成型，也可以在液体原料中添入某些增强材料。 生产增强型反应注塑模制(RRIM——Reinforced Reaction lnjection Moulding)以及在模腔中预置增强片材等生产结构增强型反应注塑模制品(SRIM——Structural Reaction Injection Moulding)等。可以制备带有较厚加强筋的制品，普通塑料壁厚和加强筋厚之比最大为1:0.3，而R1M工艺可生产高达1:0.8的厚筋制品。 (7)可以使用模内涂装(IMC-Inmold Coating)技术,减少制品后涂装工序。降低加工成本。 目前聚氨酯RIM一般指两类材料，一类为密度较高从800到1200千克每立方米以上的外皮密实、内芯气泡较少或基本无泡孔的聚氨酯材料；另一类是密度在200千克每立方米以上的软质或硬质自结皮聚氨酯泡沫塑料。 6.2RIM－聚氨酯加工机械简介 随着聚氨酯工业的迅速发展、应用领域的扩大和消费量的激增，传统式的低压计量、混合装置的某些技术缺陷暴露得越来越明显，在聚氨酯化学研究和相关制造部门的紧急配合下，1976年，德国拜耳公司和Hennecke公司首先推出了以高压冲击方式进行混合和具有自动 清洁功能为特征的高压反应注射计量、混合、分配装备。由于这种装备具有许多低压机无法比拟的优点，更适宜大规模工业化生产的需要，生产产品类型多样，因此很受聚氨酯工业的欢迎，逐渐成为聚氨酯行业使用的主要装备。
《材料成型新技术》复习题 绪论 1.什么是铸造？ 答：铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。 2.铸造的方法有哪些？ 答：一般分为砂型铸造（湿型铸造、干型铸造和表面干型铸造）和特种铸造（熔模铸造、金属型铸造、离心铸造、压力铸造）两大类。 3.铸造的特点 答：1、适用范围广2、铸造生产能采用的材料广3、铸造具有一定的尺寸精度4、成本低廉，综合经济性能好，能源、材料消耗及成本为其它金属成形方法所不及。第一章造型材料 1.什么是砂型的退让性、耐火度、透气性溃散性？P4 答：退让性：型砂不阻碍铸件收缩的高温性能称为退让性 耐火度：型（芯）砂承受高温作用的能力成为耐火度 透气性：紧实砂样孔隙度的指标 溃散性：浇注后型（芯）砂是否容易结题而脱离铸件表面的性能。 第二章铸型制备 1.常用的手工造型方法有哪些？ 答：1、整模铸造2、分模铸造3、挖砂和假箱造型4、活块和砂芯造型5、活砂造型6、多箱造型7、实物造型8、刮板造型9、抽心模造型和劈箱造型10、脱箱造型（活箱造型）11、叠箱造型12、模板造型13、漏模造型14、地坑造型。 2.砂芯芯头的作用？ 答：祈祷制成、定位和排气的作用。 3.芯骨的的作用？（P79） 答：提高砂芯的整体强度和刚度且便于吊运和下芯 4.砂芯通气的方法有哪些？ 答：留通气孔（针扎、蜡线熔烧，模板压出通气道等）、对于特殊砂芯添加辅助材料焦炭或者炉渣等加强通气材料。 第三章浇注系统设计（重点考核） 1.什么是充型能力？ 2.影响充型能力的因素有哪些？ 答：充型能力：液态金属充满铸型型腔，获得完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为也太金属的充型能力。 影响充型能力的因素有：1、金属性质2、铸型性质3、浇注条件4、铸件结构 2.浇注系统有那四个部分组成 答：典型浇注系统四部分结构：浇口盆、直浇道、横浇道、内浇道。 3.浇口盆分为哪两大类，常见的盆形浇口盆有哪些类型？ 答：漏斗形、盆形。 4.浇注系统按内浇道在铸件上的位置分为哪些类型？ 答：1、顶注（上注）式浇注系统2、底注（下注）式浇注系统3、分型面（中间）式浇注系统4、阶梯式浇注系统5、垂直式浇注系统 第四章铸件的凝固与补缩（重点考核） 1. 1、铸件的凝固方式是按（凝固区域宽度大小）划分为哪3种凝固方式。P112 答：一般分为逐层凝固、糊状凝固（体积凝固）、中间层凝固三种方式。
塑料注射成型工艺中成型零部件 摘要随着塑料制品在日常生活中的广泛利用，人们对塑料制品的质量与数量要求日趋提高，而国内塑料制造行业所掌握的技术普遍相对落后，要提高我国塑料行业的整体竞争力，对成型模具的研究与改进是必须的。实际上塑料注射所用的模具（简称注射模一一实现注射成型工艺的重要工艺装备）成型技术已成为衡量一个国家塑料制造水平的重要标志之一。本文介绍了几种塑料成型工艺中重要模具的特点，并对不同种类凹模凸模的结构和使用条件进行探究。 关键词塑料成型；注塑机；凹模；凸模 中图分类号TS91 文献标识码A 文章编号1674-6708 （2016 ）162-0149-02 注射成型（注塑）是一种将已经在加热料筒中预先均匀塑化的热固性或热塑性材料，高速推挤到闭合模具的模腔中用以成型工业产品的生产方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑方法又可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机（简称注射机或注塑机）是一种常用的塑料成型设备，它利用塑料成型模具将热塑性塑料制成各种形状的塑料制品。近年来，注射成型也成功地用于成型某些热固性塑料。 我国的注塑机从无到有，从单一品种到多品种，已经有
了长足的发展。但相比于其他如德国等制造工艺技术发达的 国家，我国的塑料工业还处于初级发展阶段，所以注塑成型 在我国的高分子材料发展进程中有着广阔的前景。同时随着塑料制品在日常社会中得到广泛利用，塑料注射成型所用的模具（简称注射模，它是实现注射成型工艺的重要工艺装备）技术已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。 注射模的基本组成： 1）成型零部件； 2）浇注系统：浇注系统是指注塑机喷嘴将塑料喷出后，流体到达模具型腔前所流经的通道； 3）导向机构：导向机构是用于保证动、定模合模时准确对合； 4）支承零部件：支承零部件是指起支持作用的零部件轴承，常与导向机构组合构成模架； 5）推出机构：推出机构是将模具中已经完成成型后的塑件及浇注系统中的凝料推出模具的装置； 6）侧向分型与抽芯机构：该机构将成型孔、凹穴或凸台的型芯或瓣合模块从塑件上脱开或抽出，合模时又将其复位； 7）温度调节系统：满足注射工艺对模温的要求； 8）排气系统：将型腔内的气体排出模外。 其中，成型零部件是指直接与塑料接触或部分接触，并决定塑件形状、尺寸、表面质量的零件，它们是模具的核心 零件。包括型腔、型芯、螺纹型芯、螺纹型环、镶件等。