高质量透明聚合物成型工艺研究进展
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技 术 与 热 变温 成 型 技 术 在 工 艺 、 备 方 面 的 最 新 研 究 进 展 。 设
传 统注射 成型工艺被广泛应用于制造各种聚合物 制件。 但在注射 成型过程 中制件会 不可避免地产生诸如收缩不 均 、 熔合纹 、 曲等缺陷 , 响其力学 、 翘 影 光学等方面 的性 能。随着 人们对制件质量要求 的不断 提高 , 这些缺陷对于制造诸如 车 窗玻璃 、 精密镜片 、 盘等高 质量制 件是 不允许 出现 的。所 光 以人们开始研 究新 型 的成 型工 艺来避 免此 类 缺 陷 的产 生 。 高质量成型技术从广义上讲是制造精度 高 、 强度高 、 质量轻 、 符合规定要求制件 的制造工 艺过程 。在 注塑领 域指 的是使 制件尺寸精度达到 0 0 1 0 0 m 的注塑工艺水平 。近几 .0 ~ .1m
反压力
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图 2 E gl u 系 列 精 密 注 塑 机 ne —D o
( c)
a 一前注射 阶段 I ~注射阶段 ;c b 一压缩阶段
图 1 注 射 一压 缩 成 型 工 艺 示 意 图
}国家 自然科学基金项 目(0 70 0 5658)
收稿 日期 :0 0 0 .4 2 1 —51
李毅超 , : 等 高质量透明聚合物成型工 艺研究进展
8 9
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同 量 透 明 聚 合 物 成 型 工 艺 研 究 进 展 质
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李毅超
张宜生
李德群
407 ) 30 4
( 中科技大学材料成形 与模具技术 国家重点实验室 , 华 武汉
摘要
关键词
论 述 了近 年 来 国 内 外在 高 质 量 透 明 聚 合 物 成 型 技 术 领 域 的 最新 发 展 状 况 , 点 介 绍 了 注 射 一压 缩 成 型 重
内。一方 面, 聚合物可 以保 持适 当的受压 状态 , 到补偿 制 达 件收缩 的效果 ; 另一方面 , 通过压缩过 程 , 制件的 内应力得 到 均匀分布 , 而最大程度地降低了制件的翘 曲变形 。注射 一 从
压缩成型工艺具有 降低模压 、 减少残 余应力 、 小化 分子取 最
向、 保压 平稳 、 降低制件表面收缩不均匀度 、 减少翘曲和双折 射、 提高制件 尺寸精度 等优 点。注射 一 缩成 型工 艺已经越 压
艺 方 面 , rus Kas —Ma e公 司 首 次 采 用 了 “ 胀 一压 缩 ” 术 , fi 膨 技
年随着塑料工业的迅速发展 , 塑料制 品被 广泛应用于各个领
域。最近随着新型制造工艺及相关技术的发展 , 注塑产品逐 渐向高质量 、 高精度 、 附加 值 的方 向转 变。笔者 结合 国 内 高 外最新发 展情 况 , 从成型工艺方法与设备两个方 面对 高质量
一
即在注射开始阶段模具完全关闭 , 当塑料 开始填充 时动模张 开一定距 离 , 当接近充满型腔时 动模进行压缩直至 合模 。此 外 ,u m rr B t n l 公 司合 作研 制 出了一种新 型注 射 S m ee 与 a ef d t e
一
压缩成型工艺在结合 了注射 成型和 压缩成 型两种成 型方
段, 圆筒会发生运动来完成压缩过程 。这种新 型的成 型工艺 可以利 用塑料长距离的流动 、 较低 的夹紧力与拉伸力来 生产
大型薄壁制件。 为 了更 深 入 地 了解 注 射 一压缩 成 型 工 艺 , 到 更 好 地 控 达
力 Leabharlann 制制 品质量 的 目的 , 国内外进 行 了大 量相 关研 究 -3 . 7。D O K z e 等 使用数值模拟 的方法对光学制件 的注射 一 . am r 压
一
(n—Mol —P es g 的 新 型 技 术 。原 理 是 在 模 具 中 置 人 I ud rsi ) n
个有倾斜顶 端 的铰接 型腔 , 型 腔在低 压下 汇集 熔 融塑 该
料, 在成 型过 程中将 其挤入 余下 的空腔 内。在初 始注射 时 ,
一
排液压 圆筒提供反 压力来保 持型腔 位置 不变。在压 缩阶
法 优 点 的 同 时 , 大 限 度 地 避 免 了 各 自 的不 足 , 且 得 到 了 最 并
压 缩 成 型 机 H 2 0 0 该 注 塑 机 采 用 模 内 加 压 I P r M 00 。 M mo e
广泛的应用。与传统的注射成型工艺相 比, 注射 一 缩成型 压 工艺的主要特点是模具 可以根据 需要进 行运 动。 图 1为注 射 一 压缩成 型工 艺示 意图。根 据不 同的工艺要求 , 在塑 料注 射完毕后控制 动模继续运 动 , 压缩塑料使其均匀填充于 型腔
来越 多地应用于生产高 精度低应 力 的制 件 , 如光学 部件 、 高
质量 车窗 、 光盘 、 医用容器件 、 人工角膜等 。 18 9 9年 K St .a o等 设计出一套具有电子液压控制系统 的注射 一压缩 成型设备 。同年 D . pco 等 设计 出了 .P Setr 用于制造高精度光学透镜 的注射 一 压缩成 型设 备 , 并给 出了 具体 工 艺 成 型 方 法。近 几 年 , 国的 B t ne 、 rus— 德 at fl K as e d Ma e、 f i奥地利的 E gl 1本 住友 等设备 供应 商 已经 开发 出 f n e、3 相应的注射 一压缩成型机来满足成型过程 中低压 、 低应力 的 工艺要求 。图 2所示为 E gl u ne —D o系列精 密注塑 机。在工
成 型技 术 的现 状 和发 展 趋 势 进行 了综 述 。 1 新 型 成 型 工 艺 方 法 与 研 究 进 展
1 1 注 射 一压 缩 成 型技 术 .
16 9 0年美 国的 F A Mat …制造 出全世 界第 一台用 于 . . rn i 注射 一 压缩成型的注塑机 。作为一种新型 的成型方法 , 注射