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学习情境2-9 其他注射成型工艺及模具单元2 气体辅助注射成型工艺及模具教学目标（以能力描述的目标）掌掌握气体辅助成型工艺、模具、设备特点，为正确进行气体辅助成型工艺设计、模具设计奠定基础。
重点与难点分析气体辅助成型工艺、模具特点；完成论文。
教学设计：任务驱动法、网络查询、问答式、讲授法等教学资源：多媒体、课件、投影仪、黑板、动画、塑料模具模型学习任务与学习成果：分析气体辅助成型工艺、模具、设备特点：论文课时分配：授课班次：课程执行情况：学习情境14单元2教学设计表课后小结：教学资源：知识点 教育属性 专业技术属性 媒体属性 名称格式 名称格式 名称格式 教学文件01教学设计方案 02教案 03教学课件word ppt word word气体辅助成型原理 04～07气体辅助成型原理 swf板书设计：一、学习型工作任务 二、要求 三、重点 四、学习成果教学内容教学组织与教学方法一、气体辅助注射成型原理塑料注射成型时熔体在型腔中的流动特点是，熔体在注射压力作用下进入模具型腔后，在同一截面上，各点的流动速度不同，中间最快，愈靠近型腔壁流动速度愈慢，接触型腔壁的一层速度为零。
这是由于愈靠近型腔壁，冷却速度愈快，温度愈低，熔体粘度愈大，而中心部位温度最高，熔体粘度最小，这样，注射压力总是通过中间层迅速传递，致使中心部分的质点以最快的速度前进。
由于熔体外层流速慢，内层速度快，内层熔体在向前推进的同时，向外翻而贴模。
这时，如果让注射机注射到一定位置(熔体充填型腔到一定程度)停止注射，以一定压力的气体代替熔体注入，气体同样会向流动阻力最小的中间层流动，这样，借助气体气压作用，就会将中部塑料熔体向前继续推进，并将注入型腔的熔体吹胀，直至熔体贴满整个型腔，形成壁部中空外形完整的塑料制品。
任务一：分析气体辅助成型工艺 任务二：分析气体辅助成型模具设计要点 任务三：了解气体辅助成型设备一、气体辅助注射成型原理 二、气体辅助注射成型工艺 三、气体辅助注射成型用设备 四、气体辅助注射成型模具设计要点五、气体辅助注射成型适用的塑料六、气体辅助注射成型的特点 七、气体辅助注射成型应用实例1、气体辅助注射成型模具设计要点论文二、气体辅助注射成型工艺气体辅助注射成型工艺过程是在普通注射成型过程中加入气体注射，具体过程如下：1．充填阶段这阶段包括熔体注射和气体注入。
气辅产品成型工艺培训教材气辅成型应用在最近一、二年来有越来越多的趋势，它具有多种优点，但因为经验不足和气体不易控制，增加了气辅成型、调试的困难。
本文说明了气辅成型的物性，希望在气辅产品调试时有所参考.一、成型原理气辅成型（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，气体推动融熔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（如图1所示）。
气体的功能有两种：1、驱动塑胶流动以继续填满模腔；2、成中空管道，减少塑料用量，减轻成品重量，缩短冷却时间及更有效传递保压压力。
由于成型压力可降低而保压却更为有效，更能防止成品收缩不均及变形。
气体易取最短路径从高压往低压（最后充填处）穿透，这是气道布置要符合的原则。
在浇口处压力较高，在充填最末端压力较低。
二、气辅成型优点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。
GIM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,但GIM则可借由中空气体管道施压,促使产品收缩时由内部向外进行,则固化后在外观上便不会有此痕迹.3、降低锁模力：传统注塑时高保压压力需要高锁模力,以防止塑料溢出,但GIM所需之保压压力不高,通常可降低锁模力需求达25~60%左右.4、减少流道长度：气体流通管道之较大厚度设计,可引导帮助塑料流通,不需要特别的外在流产设计,进而减低模具加工成本,及控制熔接线位置等.5、节省材料:由气体辅助注塑所生产的产品比传统注塑节省材料可达35%,节省多少视产品的形状而定.除内部中空节省料外,产品的浇口(水口)材料和数量亦大量减少,例如38寸电视前框的浇口(水口)数目就只有四点,既节省材料的同时亦减少了熔接线(夹水纹).6、缩短生产周期时间:传统注塑由于产品筋位厚、柱位多，很多时都需要一定的注射、保压来保证产品定形，气辅成形的产品，产品外表看似很厚胶位，但由于内部中空，因此冷却时间比传统实心产品短，总的周期时间因保压及冷却时间减少而缩短。
气辅产品成型工艺培训教材
气辅成型应用在最近一、二年来有越来越多的趋势，它具有多种优点，但因为经验不足和气体不易控制，增加了气辅成型、调试的困难。
本文说明了气辅成型的物性，希望在气辅产品调试时有所参考.
一、成型原理
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，气体推动融熔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（如图1所示）。
气体的功能有两种：
1、驱动塑胶流动以继续填满模腔；
2、成中空管道，减少塑料用量，减轻成品重量，缩短冷却时间及更有效传递保压压力。
由于成型压力可降低而保压却更为有效，更能防止成品收缩不均及变形。
气体易取最短路径从高压往低压（最后充填处）穿透，这是气道布置要符合的原则。
在浇口处压力较高，在充填最末端压力较低。
二、气辅成型优点
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。
GIM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,但GIM则可借由中空气体管道施压,促使产品收缩时由内部向外进行,则固化后在外观上便不会有此痕迹.
3、降低锁模力：传统注塑时高保压压力需要高锁模力,以防止塑料溢出,但GIM所需之保压压力不高,通常可降低锁模力需求达25~60%左右.
4、减少流道长度：气体流通管道之较大厚度设计,可引导帮助塑料流通,不需要特别的外在流产设计,进而减低模具加工成本,及控制熔接线位置等.
5、节省材料:由气体辅助注塑所生产的产品比传统注塑节省材料可达35%,节省多少视产品的形状而定.除内部中空节省料外,产品的浇口(水口)材料和数量亦大量减少,例如38寸电视前框的浇口(水口)数目就只有四点,既节省材料的同时亦减少了熔接线(夹水纹).
6、缩短生产周期时间:传统注塑由于产品筋位厚、柱位多，很多时都需要一定的注射、保压来保证产品定形，气辅成形的产品，产品外表看似很厚胶位，但由于内部中空，因此冷却时间比传统实心产品短，总的周期时间因保压及冷却时间减少而缩短。
7、延长模具寿命：传统注塑工艺在打产品时，往往用很高的注射速度及压力，使浇口（水口）周围容易走“披峰”，模具经常需要维修；使用气辅后，注塑压力，注射保压及锁模压力同时降低，模具所承受的压力亦相应降低，模具维修次数大大减少。
8、降低注塑机机械损耗：由于注塑压力及锁模力降低，注塑机各主要受力零件：哥林柱、机铰、机板等所承受的压力亦相应降低，因此各主要零件的磨损降低，寿命得以延长，减少维修及更换的次数。
9、应用于厚度变化大之成品：厚部可应用为气道，用气体保压来消除壁厚不均匀而形成的表面缺陷。
三、气辅成型流程
气辅成型的流程为：①合模②塑胶充填③气体注入④保压、冷却⑤排气，开模在图2中,A为塑胶注入,B为气体注入,C为气体保压D为排气。
气辅成型的第一阶段为塑胶注入模腔，如图3所示。
熔融塑胶注入模腔，接触到温度较低的模具面后，在表面形成一层凝固层，而内部仍为熔融状态，塑胶在注入90%~99%时即停止。
第二阶段为气体注入，如图4所示。
氮气进入熔融塑胶，形成中空以推动熔融塑胶向模腔未充满处流动。
第三阶段为气体注入结束，如图5所示。
气体继续进入熔融塑
胶直至推动塑胶完全填满模腔，此时仍有熔融塑胶存在。
第四阶段为气体保压，即气体二次穿透阶段，如图6所末。
在保压阶段，高压气体压实塑胶，同时补偿体积收缩，保证制件外部表面质量。
因此应该将四角的码胆柱单独接冷却水。
其余模芯部位必须做到左右对半接法，使模温处于可控状态。
面壳模具定模接冷却水视模具结构而定。
对于有喇叭网孔的模具必须使喇叭网面保持温度较高，可加快材料在模腔里的流动速度，减少压力损失。
所以接水时应将两侧面和中心主流道冷却，尽量使喇叭网面保持温度较高。
工艺参数调试的注意事项及解决方法：
1、对于气针式面板模具来讲，气针处压入放气时。
最容易产生进气不平衡，造成调试更加困难。
其主要现象为缩水。
解决方法为放气时检查气体流畅性。
2、塑胶料的温度是影响生产的关键因素之一。
气辅产品的质量对塑胶料温度更加敏感。
射嘴料温过高会造成产品料花、烧焦等现象；料温过低会造成冷胶、冷嘴，封堵气针等现象。
产品反映出的现象主要是缩水和料花。
解决方法为检查塑胶料的温度是否合理。
3、手动状态下检查封针式射嘴回料时是否有溢料现象。
如有此现象则说明气辅封针未能将射嘴封住。
注气时，高压气体会倒流入料管。
主要反映的现象为水口位大面积烧焦和料花，并且回料时间大幅度减少，打开封针时会有气体排出。
主要解决方法为调整封针拉杆的长短。
4、检查气辅感应开关是否灵敏，否则造成不必要的损失。
5、气辅产品是靠气体保压，产品缩水时可适当减胶。
主要是降低产品内部的压力和空间，让气体更容易穿刺到胶位厚的地方来补压。
