气体辅助注塑成型技术与设备

气辅注塑加工工艺与一般注塑工艺气辅注塑加工工艺与一般注塑工艺气辅注塑加工工艺简介•气辅注塑加工工艺是一种新型的注塑加工方法。

•在传统注塑基础上，引入气辅装置，通过气体的辅助作用，实现更高效、更精确的注塑过程。

气辅注塑加工工艺的优势1.产品质量更高–气辅注塑加工工艺通过辅助气体的控制，可以更好地控制产品的密度和硬度，提高产品质量。

–与一般注塑相比，气辅注塑制品的表面质感更好，不易出现瑕疵和缺陷。

2.生产效率更高–气辅注塑加工工艺可以减少注塑周期，提高生产效率。

–气辅装置的运用使得材料更均匀地填充模具，降低了制品收缩率和成型周期。

3.节约原材料–气辅注塑加工工艺由于材料分布更均匀，减少了材料的浪费。

–相比较于一般注塑，气辅注塑制品在制造时所需的原材料用量更少。

4.环保节能–气辅注塑加工工艺不需要额外的加热或冷却设备，节约了能源。

–通过优化制程，减少了废品率，降低了对环境的负面影响。

气辅注塑加工工艺的应用领域•电子产品：手机壳、电池壳、硬盘壳等。

•汽车配件：车灯壳、仪表板、车门把手等。

•家居用品：儿童玩具、家具配件、文具等。

一般注塑工艺的特点与局限性•一般注塑工艺在制品的表面平整度和精度方面有一定的局限性。

•一般注塑制造过程中，因为材料无法完全填充到模具中的每个角落，易产生瑕疵和缺陷。

结语气辅注塑加工工艺相对于一般注塑工艺具有众多优势，无论是产品质量、生产效率还是原材料的节约都占有明显的优势。

在如今注塑加工行业日益竞争激烈的背景下，气辅注塑加工工艺的应用前景非常广阔。

希望本文能对读者对气辅注塑加工工艺与一般注塑工艺有更深入的了解。

气辅注塑加工工艺的工作原理1.注塑过程中，将塑料颗粒加热融化。

2.融化的塑料通过注塑机的螺杆被注入模具腔中。

3.气辅装置通过喷嘴向注入的塑料中喷入压缩空气。

4.压缩空气通过气门控制，辅助塑料充填模具，使得塑料更加均匀地填充到模具的每个角落。

5.注塑机冷却塑料，然后开模取出制品。

气辅注塑成型工艺这种成型工艺，对于很多工程师来说很陌生，因为平时大家接触的产品很少会用到这种成型工艺，包括我本人也是一样，直到我接触到一款产品，才慢慢了解，就是以下这个锅体。

锅体的把手部分，除了2个螺丝塞，整个把手是一个完整的塑胶件，且外观并没有缩水等缺陷，看下侧面和背面图。

咋一看，以为内部是实心的，实际上并不是，而是空心的，是利用了气体辅助注塑成型技术。

01气辅成型的原理气体辅助注塑系统，是把惰性气体（通常用氮气）经由分段压力控制系统直接注射入模腔内的塑化塑料里，使塑件内部膨胀而造成中空，但仍然保持产品表面的外形完整无缺。

气辅注塑成型可被认为是中空吹塑成型的变型，其过程是先向模具腔中注入经过准确计量的占模腔一定比例的塑胶熔体，这一过程称为“欠料注塑”，再直接往熔融塑胶中注入一定体积和压力的高压氮气，气体在塑胶熔体的包围下沿着阻力最小的方向扩散前进。

由于靠模壁部分的塑胶温度低，表面粘度高，而製作较厚部分中心塑胶熔体的温度高，粘度低，所以气体容易对中心塑胶熔体进行穿透和排空，在制件的厚部形成中空气道，而被气体所排空的熔融塑胶又被气体压力推向模具末端直至充满模具型腔，在冷却阶段压缩气体对塑胶熔体进行保压补缩。

待制品冷却凝固后再卸气，然后开模顶出。

以上气辅成型过程实际上分为四个阶段：熔体短射、气体注射、气体保压、气体排出和制件顶出。

02气辅成型的方法除了常规的欠料注塑成型法，还有：1.副腔成型法（也叫满料注塑法）2.型芯成型法3.熔体回流成型法上面的锅体的把手猜测是采用了副腔成型法（也叫满料注塑法）：具体细节可参考下图：03气辅注塑成型与普通注塑成型的区别主要区别在于多了一套气辅设备：（1）普通注塑机（计料精度稍高些为好）。

（2）氮气控制系统，包括自封闭式气辅喷嘴。

（3）高压氮气发生器。

（4）工业氮气钢瓶以及提供增压动力的空气压缩机。

（5）为气体辅助注射设计制造的模具。

（6）气辅注塑气辅喷嘴喷嘴进气方式，即使用专用的自封闭式气辅喷嘴，在塑料注射结束后，将高压气体依靠喷嘴直接进入塑料内部，按气道形成一个延展的封闭空间—气腔并保持一定压力，直至冷却，在模具打开之前，通过座台后退使喷嘴与制品料道强行分离，使气体排出制品。

气辅注塑工艺的应用和工艺过程一、气辅注塑的原理利用高压惰性气体（氮气）注射到熔融的塑胶中形成真空截面并推动融料前进，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，防止产品变形，同时大幅度降低模腔内压力，因此在成型过程中不需要很高的锁模力，还可以减轻产品重量、消除缩痕等。

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惰性气体（通常为氮气），气体最高压为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。

三、气辅工艺控制•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）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，各参数的控制方法如下：•注射量气辅注塑是采用所谓的“短射”方法,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。

熔胶注射量与模具气道大小及模腔结构关系最大。

气道截面越大，气体越易穿透，掏空率越高，适宜于采用较大的“短射率”。

这时如果使用过多料量，则很容易发生熔料堆积，料多的地方会出现缩痕。

如果料太少，则会导致吹穿。

如果气道与流料方向完全一致，那么最有利于气体的穿透，气道的掏空率最大。

因此在模具设计时尽可能将气道与流料方向保持一致。

•注射速度及保压在保证制品表现不出现缺陷的情况下，尽可能使用较高的注射速度，使熔料尽快充填模腔，这时熔料温度仍保持较高，有利于气体的穿透及充模。

气体辅助注塑工艺简介1.气体辅助注塑目前所指的气体辅助注塑：是指将氮气注射入产品内，使产品内部形成中空。

模具打开前，控制器会将塑胶工件内的氮气释放回大气中。

2.气辅注塑成形工艺的优势1)低射胶、低锁模力；2)压力分布均匀、收缩均匀、残余应力低、不易翘曲，尺寸稳定；3)消除凹陷，型面再现性高；4)省塑料，可用强度及价格更低的塑料；5)可用强度和价格更低的模具金属；6)厚薄件一体成型，减少模具及装配线数目；7)可用较厚的筋，角板等补强件，提高制品刚性，使得制件公称厚度得以变薄。

8)增强设计自由度。

3.气辅射胶控制工艺1)短射工艺，即胶料未完全充满型腔时，继之以氮气注射；2)满射工艺，塑胶熔体充满型腔之后，停止注射，继之以氮气注射。

短射工艺的特点：在气辅注塑中，塑胶注射取决于胶件形状及胶料性能，在以下条件才可进行短射。

1)胶件必须有独立完整的气体通道，即气流在穿透胶件时，无分支气道可走。

2)气体通道中多余胶料有足够的溢流空间。

3)胶料流动性优良，粘度不可太低，尽量避免使用含破坏高分子键的填充物的胶料。

4)胶料导热度较低，有可较长时间保持熔融状态的能力。

满射工艺特点：胶件射胶完成，通过气体代替啤机，防止胶件收缩。

其优点在于，啤机保压是以射胶量及压力来防止胶件收缩，气辅保压，则以气体穿透塑胶收缩后的空间，防止胶件表层埸陷。

4.气辅压力分析：现我们看以下气辅压力与啤机压力的对比：1)气辅压力a)低气压800psi=56.34kg/cm2b)中气压1500psi=105.63 kg/cm2c)高气压2500psi=176.06kg/cm22)啤机压力a)100 TON注塑最大压力188Mpa=1917 kg/cm2b)280 TON注塑最大压力150Mpa=1530 kg/cm2c)650TON注塑最大压力153Mpa=1560 kg/cm2从以上压力对比可知，氮气压力只相当于普通啤机注塑压力的十分之一，甚至更少。

气体辅助注射成型简介一、气体辅助注射成型的发展气体辅助注射成型（gas-assisted injection molding）简称GAIM，又称Air-mold法，是在传统注射成型基础上延伸而来的，目前我们所知道的气体辅助注射成型是从20世纪70年代中期发展起来的，其发展呈现为两条线：一条是起源于德国的Friederich所做的一些早期研究，他在1976年申请了专利，是第一个发明气体辅助注射成型的人；另一条则是从早期发泡成型工艺发展起来的。

直到最近十几年，气体辅助成型才得到较快的发展。

二、气体辅助成型的优点1、气体辅助注射成型零件注射压力较低，可以选择较低锁模力的设备成型较大的零件。

2、低的注射压力使残余的应力降低，从而使翘曲变形降到最低。

3、沿筋板和凸起根部的气体通道增加了刚度，而不必考虑缩痕问题。

4、低的残余应力同样提高了尺寸公差和稳定性。

5、气体辅助注射成型使结构完整性和设计自由度提高。

6、极好的表面光洁度使人们不用担心结构发泡所带来的漩纹现象。

7、成型周期不到发泡成型的一半。

三、气体辅助成型的缺点1、这项技术相对来说比较新，比其他成型技术风险更大，投产过程比较长，而且所用模具与常规工艺相比还需要进行更多的修正。

2、评估零件费用不如普通注射成型和结构发泡成型那样直接，因为要考虑分期偿还许可证、气体装置和气体的费用。

3、准确的应力计算和有限元分析是很复杂的，因为气体通道的位置和相关截面只能靠估计。

4、透明的零件会看见气泡，这不符合审美要求。

5、带孔位置的壁面是与加工相关的，不能轻易被先确定。

四、气体辅助注射成型的设备气体辅助成型需要一个控制系统控制氮气使其从气体源传送到模具。

这个系统通常是一个相对独立的单元，它位于十分接近注塑机的地方。

该系统控制装置与注塑机相连接，而它们两者却独立运行。

该独立系统可以独立运用，且可以即插即用与任何种类的注塑机中，控制系统的关键元件从注塑机上获得信号，并且能提供必要的能源、水和压缩气体。

气辅注塑成型技术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，使产品形成真空。

气辅设备包括气辅控制单元和氮气发生装置；氮气发生装置主要包括氮气发生器，氮气压缩机，氮气储气瓶。

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。

气体辅助注塑过程可分为注塑期，充气期，气体保压期和脱模期。

1.注塑期：所需塑料注塑量要通过实验找出来，以保证在充气期间，气体不会把成品表面冲破及能有一个理想的充气体积，通常注满产品的70%-95%。

注入熔体2.充气期：可以在注射中或后的不同时间注入气体，气体注入的压力必需大于注塑压力，以达到产品成中空状态。

注入氮气3.气保压期：当成品内部被气体填充后，气体在成品中空部分的压力就成为保压压力，可大大减低成品的缩水及变形率。

保压成型4.脱模期：随冷却周期完成，防止产品暴裂，自动排出气体，模具内压力降至大气压力，成品由模腔内顶出。

排出气体和产品出模气体辅助注塑成型进气方式有两种：一种由射嘴进入成品；二种由模具进入成品，这两种各有各的优点和缺点。

一从射嘴进气优点：1)修改现在有旧模具即可使用。

2)流道形成中空状，减少塑料使用。

3)成品无气针所留下之气口痕迹。

缺点：1)所有气体通道必须相通连接。

2)气体通道必须对称且平衡。

3)不能用于热流道模具上使用。

4)注塑机射嘴更换且费用较高。

二从模具进气优点：1)可以多处进气，气体通道不需完全相通连接。

2)气体与塑料可同时射入。

3)可允许使用热流道模具。

4)可使用于非对称模穴之产品成型。

缺点：1)模具须重新开发设计。

2)气针会留下气口痕迹。

塑料制品成型应用气体辅助成型技术，有以下优点：1)节省塑胶原料，节省可高达50%。

注塑成型中的气体辅助技术应用注塑成型中的气体辅助技术应用注塑成型是一种常用的塑料加工方法，通过将熔化的塑料注入模具中，经过冷却固化后得到所需的塑料制品。

然而，在注塑成型过程中，常常会出现一些问题，如缺陷、翘曲等。

为了解决这些问题，气体辅助技术在注塑成型中得到了广泛的应用。

气体辅助技术是指在注塑成型过程中，通过向模具中注入气体，利用气体的性质对塑料进行辅助成型的一种方法。

在注塑成型过程中，通过在模具中注入气体，可以改善产品表面质量，减少翘曲和缩水等缺陷，提高产品的整体性能。

首先，气体辅助技术可以改善产品的表面质量。

在注塑成型中，由于塑料的热胀冷缩和浇注冷却的不均匀性，常常会出现产品表面的缺陷，如气泡、痕迹等。

通过在模具中注入气体，可以使塑料在充填过程中更加均匀，减少气泡的产生，从而改善产品的表面质量，使其更加光滑。

其次，气体辅助技术可以减少产品的翘曲和缩水。

在注塑成型中，由于塑料的收缩性质，产品往往会出现翘曲和缩水等问题。

通过在模具中注入气体，可以产生一定的气压，使塑料在冷却固化过程中更加均匀，减少翘曲和缩水的可能性，从而提高产品的几何稳定性和尺寸精度。

最后，气体辅助技术可以改善产品的整体性能。

在注塑成型中，由于塑料的结晶性质，产品往往会出现内部应力集中的问题，从而影响产品的强度和韧性。

通过在模具中注入气体，可以使塑料在充填过程中形成空腔结构，减少内部应力的集中，提高产品的整体性能，使其更加坚固耐用。

综上所述，气体辅助技术在注塑成型中的应用可以改善产品的表面质量，减少翘曲和缩水，提高产品的整体性能。

随着技术的不断发展，气体辅助技术在注塑成型中的应用前景更加广阔，将为塑料制品的生产提供更多的可能性。