气体辅助注塑成型工艺和技术

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。

气辅注塑工艺成本降低一、气辅注塑工艺概述气辅注塑工艺是一种先进的注塑技术，它通过在塑料制品成型过程中注入惰性气体，来实现产品的内部结构优化和成本降低。

这种技术不仅能够提高产品的质量和性能，还能有效减少材料的使用量，从而达到降低成本的目的。

1.1 气辅注塑工艺的核心特性气辅注塑工艺的核心特性主要体现在以下几个方面：- 材料节省：通过注入气体，可以在保证产品强度和刚性的前提下，减少塑料材料的使用量。

- 产品性能提升：气辅注塑可以改善产品的内部结构，提高产品的强度和刚性。

- 成本降低：由于材料使用量的减少，可以显著降低产品的生产成本。

- 环境友好：减少材料使用量有助于减少塑料废弃物，对环境更为友好。

1.2 气辅注塑工艺的应用场景气辅注塑工艺的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 汽车零部件：如保险杠、仪表盘等，可以减轻重量，提高强度。

- 家电产品：如电视机外壳、洗衣机外壳等，可以提高产品的耐用性和美观性。

- 包装材料：如食品包装盒、饮料瓶等，可以提高包装的强度和保护性能。

二、气辅注塑工艺的实施气辅注塑工艺的实施是一个系统化的过程，需要精确的控制和优化。

2.1 气辅注塑工艺的关键技术气辅注塑工艺的关键技术包括以下几个方面：- 注气系统：需要精确控制气体的注入量和注入时间，以保证产品的内部结构均匀。

- 模具设计：模具的设计需要考虑到气体的流动路径和分布，以确保气体能够均匀地填充产品的内部空间。

- 材料选择：选择合适的塑料材料，以确保其与气体的兼容性，以及在注塑过程中的流动性和成型性。

- 工艺参数控制：需要精确控制注塑过程中的温度、压力、速度等参数，以保证产品质量。

2.2 气辅注塑工艺的实施步骤气辅注塑工艺的实施步骤主要包括以下几个阶段：- 产品设计：在产品设计阶段就需要考虑到气辅注塑工艺的特点，设计出适合气辅注塑的产品结构。

- 模具制造：根据产品设计，制造出适合气辅注塑的模具。

- 工艺参数设定：根据产品和模具的特点，设定合适的注塑工艺参数。

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。