气体辅助注塑成型资料
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气辅注塑成型技术介绍一、前言气辅注塑工艺是国外八十年代研究成功,九十年代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺,其原理是利用高压隋性气体注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔料前进,实现注射、保压、冷却等过程。
由于气体具有高效的压力传递性,可使气道内部各处的压力保持一致,因而可消除内部应力,防止制品变形,同时可大幅度降低模腔内的压力,因此在成型过程中不需要很高的锁模力,除此之外,气辅注塑还具有减轻制品重量、消除缩痕、提高生产效率、提高制品设计自由度等优点。
近年来,在家电、汽车、家具等行业,气辅注塑得到越来越广泛的应用,前景看好。
科龙集团于98年引进一套气辅设备用于生产电冰箱、空调器的注塑件。
現應用比較廣泛的是英國Cinpres的气体輔助系統, 現在已經和香港气体輔助注塑有限公司(GIL)合并, 現公司名稱為CGI. 目前有TCL, 東江, 格力(珠海), 新加坡富裕,神龍汽車(武漢)應用此技術.二、气辅设备气辅设备包括气辅控制单元和氮气发生装置。
它是独立于注塑机外的另一套系统,其与注塑机的唯一接口是注射信号连接线。
注塑机将一个注射信号注射开始或螺杆位置传递给气辅控制单元之后,便开始一个注气过程,等下一个注射过程开始时给出另一个注射信号,开始另一个循环,如此反复进行。
气辅注塑所使用的气体必须是隋性气体(通常为氮气),气体最高压力为35MPa,特殊者可达70MPa,氮气纯度≥98%。
气辅控制单元是控制注气时间和注气压力的装置,它具有多组气路设计,可同时控制多台注塑机的气辅生产,气辅控制单元设有气体回收功能,尽可能降低气体耗用量。
今后气辅设备的发展趋势是将气辅控制单元内置于注塑机内,作为注塑机的一项新功能。
三、气辅工艺控制1.注气参数气辅控制单元是控制各阶段气体压力大小的装置,气辅参数只有两个值:注气时间(秒)和注气压力(MPa)。
2.气辅注塑过程是在模具内注入塑胶熔体的同时注入高压气体,熔体与气体之间存在着复杂的两相作用,因此工艺参数控制显得相当重要,下面就讨论一下各参数的控制方法:a.注射量气辅注塑是采用所谓的“短射”方法(short size),即先在模腔内注入一定量的料(通常为满射时的70-95%),然后再注入气体,实现全充满过程。
浅谈气体辅助注塑成型摘要气辅注(射模)塑又称气体注(射模)塑是一种新的注射成型工艺。
气辅注塑是对传统注射成型的延伸,有人甚至称它是注射成型技术的二次革命,它是在注射成型技术和结构泡沫注射成型的基础上发展起来的;也可认为是注射成型与中空成型的某种复合,从这个意义上,也可以为称为“中空注射成型”。
气辅注塑成型是国外八十年代研究成功,九十年代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺水平,其原理是利用高压隋性气体注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔料前进,实现注射、保压、冷却等过程。
气辅注塑过程是在模具内注入塑料熔体的同时注入高压气体,熔体与气体之间存在着复杂的两相关系。
关键词:气辅注塑成型、注射速度、气体压力、注射量气辅注(射模)塑又称气体注(射模)塑是一种新的注射成型工艺。
气辅注塑是对传统注射成型的延伸,有人甚至称它是注射成型技术的二次革命,它是在注射成型技术和结构泡沫注射成型的基础上发展起来的;也可认为是注射成型与中空成型的某种复合,从这个意义上,也可以为称为“中空注射成型”。
气辅注塑成型是国外八十年代研究成功,九十年代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺水平,其原理是利用高压隋性气体注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔料前进,实现注射、保压、冷却等过程。
1、气辅注塑成型概念及特点气辅成型(GIM)是指在塑胶充填到型腔适当的时候(90%~99%)注入高压惰性气体经,气体推动熔融塑胶继续充填满型腔,用气体保压来代替塑胶保压过程的一种新兴的注塑成型技术。
1.1气辅注塑成型与传统注塑成型相比具有以下特点: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。
气辅成型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。
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。
气体辅助注射成型2.1气体辅助注射成型概述气体辅助注塑成型技术是一项新兴的塑料注射成型技术,此技术最早可追溯到1971年,美国尝试用加气注射成型方法制造中空鞋跟,但未取得成功,1983年英国采用低发泡注射成型法制造建筑材料时衍生出控制塑料制品内部压力的成型方法,称之为气体辅助注射成型.该技术很快得到迅速的发展,推动各行业的进步。
1、气体辅助注射成型的适用范围气体辅助注射成型最大的优点是制品由于中空结构使刚性增加而不用增加质量,有时还能减轻.由气体辅助注射成型制品有两大类:1)封闭式气道封闭式气道制品主要是由一个厚壁截面和气体穿行的通道组成.如门把手、扶手、框架结构、中空管等.2)开放式气道开放式气道制品主要是薄壁元件,类似于传统的加强筋结构制品。
2、气体辅助注塑技术的优点主要有:1)制品残余应力降低2)翘曲变形较小3)减少/消除缩痕4)更大的设计自由度5)制品综合性能提高6)与结构发泡相比,制品外观质量的到改善7)中空制品有以下特点-—更加易于填充——物料流动距离更长-—刚度与质量之比更大8)与实心制品相比成型周期缩短9)合模力吨位要求降低10)注射压力降低11)气道取代热流道系统从而使模具成本降低3、气体辅助注塑技术的缺点主要有:1)专利使用权限制。
2)附加的成本,一方面是气体辅助注射成型的专用设备要求的一定的附加费用;另一方面是气体的使用。
3)气体喷嘴的设计及位置的选择相当的困难。
4、材料大多数热塑性塑料都可用于气体辅助注射成型加工,表1-1列出了一些常用的材料聚醚酰亚胺HDPE5、设计注意事项:气体辅助注射成型制品的优化设计需要注意以下三点:1)气道布局的优化2)气道尺寸与制品相关3)平衡物料填充方式气道在模腔内的布局既包括气体喷嘴的定位,也包括气道进入模具位置的选择,气体会沿着阻力最小的方向向前流动。
在物料进入模具之后,模腔中压力最小的地方必须靠近气道的末端,这个压力差会促使气流沿着预期流道前进,从而推动物料充满整个型腔。
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。