微发泡注塑答疑

高质量低成本的MuCell微发泡注塑成形技术简介MuCell微发泡注塑成形技术是一种高质量低成本的塑料注塑成形工艺，它通过对塑料熔体进行微型泡沫化来减少材料用量、缩短生产周期、提高产品性能。

该技术可以广泛应用于汽车、电子、医疗和家电等相关工业领域。

MuCell微发泡注塑成形技术优势材料节约MuCell技术可以将聚合物内部充分发泡，从而达到减少材料使用的目的。

研究表明，MuCell技术能够节省30%至50%的原材料。

生产效率提高MuCell技术不仅可以减少原材料使用，还可以缩短生产周期。

在压入模中的熔料中注入气体后，泡沫化的熔料可以更快地流动，并且工艺参数的精确性和可重复性大大提高，加速了生产效率。

组织结构细致化由于MuCell技术能够通过空气气泡使材料结构更加细致，所以产品的物理性能也得到了极大的提高。

改善产品外观通过泡沫化的表面与非泡沫化的内部的界面、表面纹理的变化，MuCell技术可以产生表面平整、外观精美的产品。

环保可持续由于使用MuCell技术不仅可以减少材料用量，还可以减少能源的消耗、二氧化碳排放、废物和回收率的提高，因此MuCell技术对环境具有积极影响。

应用领域汽车行业在汽车制造中，MuCell技术可以应用于制动系统、内饰、外饰、悬挂和照明系统中。

由于采用了Microcell技术，这些零部件的重量减轻、刚度更高、生产周期缩短、噪音和振动降低。

电子和家电行业在电子和家电制造业中，Microcell技术可以用于生产更轻、更细节、更高性能的产品。

例如，通过Microcell技术，可以生产更轻、更细节化的电脑外壳，增加了生产效率和热释放效率。

医疗行业在医疗行业，Microcell技术的应用轻质化各种手术器械、生产更浅薄、更精细的医疗器械等都可以得到很好的应用。

MuCell微发泡注塑成形技术发展趋势目前，该技术的研究和应用一直在不断发展。

在未来，随着人们对环境保护和材料利用率的更高要求，该技术必将得到更广泛和深入的应用。

四．技术特点及优势微发泡成型主要是靠气泡的成长来填充产品，是在较低而平均的压力下进行的，不像传统注塑成型要靠机台的不断保压。

所以产品的内应力大大减小，不同位置的收缩也变得非常平均。

1．降低成本微发泡成型具有很多的特点：树脂黏度降低令流体的流动性更高，可以降低熔体的温度，模温和注射压力，使塑件稳定，成型视窗变大。

微发泡工艺通过下列途径降低了生产的成本：1)提高了注塑工艺水平，减少了注塑和装配的不良率；2)因尺寸更稳定，可减少模具尺寸反复修改，从而降低模具设计和制造成本；3)降低锁模力40~80%，减少毛边，降低能耗，延长了模具寿命。

可以考虑使用更低吨位的注塑机，或使用多模腔；4)注塑周期缩短20-30%，增加生产效率，降低能耗，从而降低运营成本；5)一般减少材料用量8~15%，更可以设计具有薄壁结构的制品来更加降低制品的材料成本。

等等。

2．微发泡解决问题微发泡技术能解决以下传统注塑常见的问题：部件收缩不均导致尺寸不稳定和内应力问题、缩水痕、平直度不好、同心度或圆度不够、动平衡性不高、难填充等等，采用微发泡注塑技术则可以提高部件质量，下面应用实例：传统注塑解决部件翘曲通常会靠延长注塑和保压时间来达到，这样大大降低了生产效率。

微发泡使部件不仅在生产时非常平整，而且在热处理后也能保持。

许多应用表现出了这一优点，比如高精度托盘,打印机过纸架等，例如导纸板在不改动模具的情况下把偏差从0.807mm降低到0.429mm.,提高了47%。

因为射胶压力和熔胶温度较低，微发泡被广泛应用到了模内装饰（IMD）的产品上，有效地解决了传统注塑易出现的“冲膜”和“渗边“的现象，同时也解决了缩水问题，提高了尺寸的稳定性和平直度的问题，从而大大减少了不良率，锁模力从250吨降到了75吨.由于均匀的收缩令产品的尺寸异常稳定。

在模具开发的前阶段, 尺寸的稳定和一致性减少了模具的设计和制作的反复修改。

在生产中Cp和Cpk值非常好，大大减少了不良率。

高质量低成本的MuCell微发泡注塑成形技术注塑成型生产中，常常出现各种质量问题，如：收缩不均导致的部件尺寸不稳定和内应力问题、缩水痕、平直度不好、同芯度或圆度不够、动平衡性不高、难填充等适题。

目前，随着MuCell微发泡成型工艺的应用，使上述问题得以解决。

MuCell微发泡成型工艺主要是依靠气泡的成长来填充产品，因此其成型过程是在较低而平均的压力下进行的。

由于不像传统注塑成型那样需要机器的不断保压，因此产品的内应力大大减小，不同位置的收缩也变得非常平均。

MuCell微发泡成型工艺过程可分成三个阶段：首先将超临界流体（CO2或N2）溶解到热熔胶中，以形成单相熔体并使之保持在高压下；然后，单相熔体通过开关式射嘴被射入到温度和压力较低的模腔中。

由于温度和压力的降低，因此引发了分子的不稳定性，从而在制品中形成大量的气泡核。

最后这些气泡核逐渐长大生成微小的孔硐。

通常，制品的表层是未发泡的实体层这是由于模具温度较低，表面树脂冷却迅速从而使气泡核没有成长时间而导致的未发泡。

在成型过程中，由于单相熔体的形成，使树脂的黏度降低，从而流动性更高，这有利于降低熔胶温度、模温和射胶压力，使塑件的成型更稳定，成型视窗变大。

MuCell微发泡成型原理使用MuCell工艺时，要求在注塑机上安装特别的螺杆和机筒。

一般，当超临界流体被射入搅拌区后，需要特别的螺纹来切碎超临界流体，使之与热熔胶充分溶解从而形成单相熔体。

因此，MuCell螺杆采用了特殊的螺纹设计。

此外，由于单相熔体必须保持在一定的高压下以不至于出现离析，需要使用特殊的机筒。

Trexel的机筒采用单向止逆阀和开关式射嘴设计，从而可在机筒前端的射出段形成一个密闭高压的区间。

当注射时，开关式射嘴打开，单相熔体瞬间被注入到模具型腔中开始发泡。

通常情况下，用户只需要更换Trexel特制的螺杆和机筒，并加装注射器和射入界面系统，以及外接一个超临界流体控制器等，即可实现对现有注塑机的升级。

微孔发泡注塑成型技术概述李兵发布时间：2021-09-13T05:33:49.036Z 来源：《防护工程》2021年16期作者：李兵陈岩魏晓光李梦飞[导读] 微孔发泡注射成型是指发泡气体与塑料树脂经过注塑机共混、发泡的注射成型方法，泡孔直径约为?0.1～?10μm，密度为109～1015个/cm3。

本文介绍了塑料树脂的发泡机理，在此基础上介绍了微孔发泡技术，阐述了普通发泡技术与微孔发泡技术的区别；微孔发泡注塑成型过程使用的超临界流体；目前微孔发泡注塑成型技术难点。

李兵陈岩魏晓光李梦飞沧州旭阳化工有限公司摘要：微孔发泡注射成型是指发泡气体与塑料树脂经过注塑机共混、发泡的注射成型方法，泡孔直径约为?0.1～?10μm，密度为109～1015个/cm3。

本文介绍了塑料树脂的发泡机理，在此基础上介绍了微孔发泡技术，阐述了普通发泡技术与微孔发泡技术的区别；微孔发泡注塑成型过程使用的超临界流体；目前微孔发泡注塑成型技术难点。

关键词：发泡机理；微孔发泡；微孔发泡注塑成型过程；微孔发泡技术难点一、前言随着塑料工业的高速发展，塑料加工方式也有了长足的进步，目前主要的加工方式有：注塑成型、挤出成型、吹塑成型等。

热塑性聚合物主要的发泡方法有挤出发泡法、釜压发泡法、注射发泡法、模压发泡法、滚塑发泡法等，本文主要介绍注射发泡法。

泡沫塑料具有质轻、隔声降噪、缓冲减震、隔热保温等优异性。

目前在飞机制造、汽车内饰件、建筑保温、包装等领域中得到了广泛的应用，对人们的日常生活影响巨大。

2018年我国泡沫塑料产能达到了 240 多万吨，同比增长近 10%，增速远超其他塑料制品和 GDP增速。

2019 年全球航空泡沫市场总值预计将达到 44 亿美元，2024年预计将增长至 65 亿美元，年复合增长率将高达 8%以上[1]。

目前环境保护形势日渐严峻，石油资源日趋枯竭，加之在碳中和的大背景下，对轻量化和经济性的需求以及对节能降耗和可持续发展的要求，将极大的促进航空航天制造业和轨道交通制造业更加倾向于使用质地较轻的泡沫材料；同时随着包装材料、快递、交通运输等行业的快速发展，相信未来对泡沫塑料尤其是轻质、高强的高性能泡沫塑料和可生物降解泡沫塑料的要求将越来越高。

微发泡注塑PP及其工艺影响因素微孔发泡PP是指泡孔分布均匀、泡孔平均直径在1～100m，泡孔密度大约为106～1011个/cm3，材料的密度相比于未发泡削减8～15%的发泡材料，由于微孔发泡PP中的微孔更改了原始聚合物材料中应力的分布以及应力在材料中的传递方式，使得微发泡聚合物表现出有别于其他连续材料的力学特性。

比如具有质轻、比强度高、隔音、冲击强度更高等优点，并且其抗疲乏寿命甚至可以数十倍地提高，同时其绝缘、保温性能等也会大幅度地加添。

因此，微发泡PP特别适用于对材料轻量化要求较高的领域，如汽车、轨道交通，船舶，风机叶片等。

目前，微发泡PP重要有以下几种成型方法：①间歇成型法②连续挤出成型法③注塑成型法。

但是，间歇成型法，生产周期长，不适合应用于大规模工业化；连续挤出成型法虽然可以缩短生产周期，但是连续挤出成型法仅能制造结构简单的制品，限制了其应用范围。

而注塑成型法具有生产周期短，又能制造多而杂结构原件，可在传统注塑机的基础上进行改进，因此是目前工业上重要采纳的方法。

1.微发泡注塑成型技术的工艺与原理注塑成型技术的原理是利用快速更改温度来使聚合物/气体均相体系进行微孔发泡，下图为典型的微孔塑料注塑成型技术的系统结构示意图。

其工艺过程为：聚合物粒料通过料斗加入机筒，通过螺杆的机械摩擦和升温加热器使粒料熔为聚合物熔体，N2或CO2等小分子气体通过计量阀的掌控以肯定的速率注入机筒内的聚合物熔体中（或通过在聚合物中添加化学发泡剂分解产生气体），与聚合物熔体混合均匀，形成聚合物/气体均相体系。

随后，聚合物/气体均相体系由静态混合器进入扩散室,通过分子扩散使体系进一步均化，在这里通过快速升温加热器（例如，在1s内使熔体温度由190℃上升至240℃）使气体在聚合物熔体中的溶解度急剧下降，过饱和气体由熔体中析出形成大量的微小气泡核。

为了抑制扩散室内已形成的气泡核快速生长,扩散室内必需保持高压状态。

在进行注射操作前,模具型腔中充分压缩气体。

微孔发泡(Microcellular Foamine)是指以热塑性材料为基体，通过特殊的加工工艺，使制品中间层密布尺寸从十到几十微米的封闭微孔。

微孔发泡注塑成型技术突破了传统注塑的诸多局限，在基本保证制品性能不降低的基础上，可以明显减轻制件重量和成型周期，大大降低设备的锁模力，并具有内应力和翘曲小，平直度高，没有缩水，尺寸稳定，成型视窗大等优势。

与常规注塑相比较，特别在生产高精密以及材料较贵的制品中，在许多方面都独具优势，成为近年来注塑技术发展的一个重要方面。

微孔发泡技术发展概述上世纪80年代，美国麻省理工学院(MIT)首先提出微孔发泡的概念，希望在制品中产生高密度的封闭泡孔，从而在减少材料用量的同时提高其刚性，并避免对强度等性能造成的影响。

Trexel公司于上世纪90年代中成立并获得MIT的所有专利授权，将微孔发泡技术商品化并继续大力发展，现在已在世界各地获得70多个相关的专利。

MuCell现已成为了一个非常成熟的革新技术在全世界被广泛使用。

图1 加入Mucell系统的注塑机MuCell微孔发泡技术的使用先从美国、欧洲开始，再延伸到日本及东南亚等地区，虽然在中国刚刚起步，但经过一年多的发展，用户正在迅速增长。

经过多年来全球不同用户在商业设备、汽车部件、电子电器等各种产品中大批量生产使用，MuCell微孔发泡技术的优点得到了验证，用户在提高产品质量的同时获取了更高的经济回报。

基本原理微孔发泡成型过程可分成三个阶段：首先是将超临界流体（二氧化碳或氮气）溶解到热融胶中形成单相溶体；然后通过开关式射嘴射人温度和压力较低的模具型腔，由于温度和压力降低引发分子的不稳定性从而在制品中形成大量的气泡核，这些气泡核逐渐长大生成微小的孔洞。

图2微泡成型过程发泡后的制品横切面放大图如下，我们从中可以明显看到表层还是未发泡的实体层，这是由于模具温度较低，表面树脂冷却迅速, 细胞核没有成长的时间，所以还是未发泡的实体。

微发泡注塑成型技术发布时间：2022-06-22T07:26:44.031Z 来源：《科技新时代》2022年5期作者：冯逍[导读] 在发泡工艺中，微发泡注塑技术的应用非常广泛。

通过微发泡注塑成型技术可以保证产品基本性能，而且具有更轻的重量，内应力更小，不容易产生表面缺陷，尤其是在一些壁厚有较大差异的产品中表现出很好的技术优越性。

文章对微发泡注塑成型技术进行分析探讨，推动该技术应用水平不断提升。

安徽鲲鹏装备模具制造有限公司1 安徽省装备模具工程技术研究中心2 安徽省滁州市 239000摘要：在发泡工艺中，微发泡注塑技术的应用非常广泛。

通过微发泡注塑成型技术可以保证产品基本性能，而且具有更轻的重量，内应力更小，不容易产生表面缺陷，尤其是在一些壁厚有较大差异的产品中表现出很好的技术优越性。

文章对微发泡注塑成型技术进行分析探讨，推动该技术应用水平不断提升。

关键词：微发泡技术；注塑成型技术；技术原理；技术优势；技术应用1引言在发泡工艺中，微发泡技术的应用越来越广泛。

该技术是一种物理发泡技术，以热塑性材料为基体，在特定的工艺条件下进行发泡，得到密度在十到几十微米范围内的微孔发泡产品。

目前，在全球微发泡技术中，应用最广泛的是美国Trexel公司研发的微发泡专利技术。

2微发泡注塑成型基本原理微发泡注塑成型过程非常复杂，大致可分为四个阶段，聚合物或气体均相体系的形成阶段、气泡孔成核阶段、气泡孔长大阶段、气泡孔成型阶段。

不同的阶段在机理上也不同，主要影响参数也不同。

在微发泡注塑成型技术中，聚合物或气体均相体系的形成阶段非常重要，该阶段的效果直接影响后面阶段，对微发泡的气泡孔成核、长大以及定型关系密切。

气泡孔成核效果的主要衡量指标是气泡孔分布和密度。

气泡孔长大阶段对气泡孔的几何形状和结构影响很大。

气泡孔成型阶段决定着气泡是否长大以及气泡结构是否能维持。

微发泡注塑成型过程中，对各个阶段的技术参数控制有较高要求，必须满足相应的条件参数，才能保证各阶段反应效果，最终得到理想的微发泡产品。

微发泡注塑成型工艺
微发泡注塑成型工艺是近几年新兴的一种注塑工艺，它是注塑工艺中一种新兴的特殊工艺。

它主要应用于制造微型零件和复杂型号的零件，是实现高性能和高精度的一种重要手段。

本文主要概述了微发泡注塑成型工艺的原理，材料，特点和应用等。

一、微发泡注塑成型工艺的原理
微发泡注塑成型工艺的核心原理是利用微发泡剂的气化热释放，这种物质具有很好的耐热性、耐腐蚀性和可塑性，在高温下分解发泡，其形成的泡沫可填充空隙，使塑料件具有良好的附着力和结构强度。

二、微发泡注塑成型工艺的材料
微发泡注塑成型常使用PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PA(聚氨酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PES(聚氯乙烯)、PC(聚碳酸酯)等塑料。

三、微发泡注塑成型工艺的特点
1、微发泡注塑成型具有型芯强度高、外观无瑕疵等特点。

2、注塑件孔径精度高，可实现孔径小于0.1毫米的微型零件制造。

3、制品具有良好的结合力，表面光滑柔韧，良好的耐化学性和气密性。

四、发泡注塑成型工艺的应用
微发泡注塑成型工艺的应用范围很广，其中包括可穿戴设备、自动化设备零部件、消费类电子、5G移动通讯器件、照明行业元件等，
目前正迅速地发展着，这些都对微发泡注塑成型工艺的发展提出了更高的要求，同时也促进了该工艺的更新换代。

总之，微发泡注塑成型工艺具有速度快、工艺复杂程度低、能够制造微型零件等诸多优势，在各种行业，如建筑、机械、航空航天等领域得到了广泛应用。

未来，随着科技的不断发展，微发泡注塑成型工艺还将发挥更大的作用，使生产更高效，建立更完善的工艺系统，更好地满足我们日常生活的需求。

微发泡注塑成型工艺
微发泡注塑成型工艺是一种复合型的塑料成型工艺，主要应用于制造一类厚度很小，而且具有独特性、柔性及轻质的小件。

它是一种集材料准备、发泡聚合物处理、模具设计及成型工艺等技术作用于一体的新型技术，其中以发泡胶处理为主，它与传统注塑成型工艺相比具有许多不同之处，堪称是注塑成型中的创新技术。

首先，微发泡注塑成型工艺可以制造出具有优异性能而且厚度特别薄的塑料制品，这是由于其微发泡塑料的特殊性和工艺技术的发展所致。

发泡塑料特殊性在于其发泡率，发泡率随厚度的增加而增加，这种特性可以大大地改变塑料制品的厚度，使其厚度可以达到微米级，而且仍然保持制品的坚固性和好的性能。

而且，微发泡注塑成型工艺的模具设计也要比传统注塑成型工艺要复杂得多，因为这种工艺需要专门针对特定尺寸和形状的模具。

为了使制品可以具有微发泡性能，需要采用较厚的墙体来限制发泡，这就要求模具必须非常精确，因此模具的设计将会更加复杂。

此外，由于微发泡注塑成型工艺的特点，它的注塑温度也较高，普通的注塑温度不足以达到发泡性能，因此对注塑温度的控制更加重要。

此外，由于材料的发泡性，熔体压力和后处理也要更加精确，以确保制品具有较高的精度。

最后，微发泡注塑成型工艺是未来特别薄塑料制品生产的一种新型先进技术，它能够快速生产出质量优良、尺寸精准、轻质耐用的新型塑料制品，对于满足客户的高标准需求具有着重要的战略意义。

总之，微发泡注塑成型工艺是一种复合式的塑料成型技术，它不仅可以制造出具有优异性能的薄塑料制品，而且模具设计、材料发泡性能、注塑温度及后处理也极为复杂，是当今注塑成型行业中具有创新意义的技术。