氣輔注塑
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-12
氣輔注塑的實例教程
氣輔注塑成型模具技術特點
（1）模具型腔的設計應盡量保證流動平衡以減小氣體的不均勻穿透，保證流動平衡也是普通注射成型模具的一條設計原則，但對氣輔注塑制品來說這一點更重要。
（2）模具設計應考慮對工藝參數(shù)的影響，因為氣輔注塑成型對工藝參數(shù)比普通成型敏感得多。在注塑成型成型中，模壁溫度或注射體積的微小不同會導致對稱件中氣體穿透的不對稱
氣輔注塑設備
（1）普通注塑機（計料精度稍高些為好）。
（2）氮氣控制系統(tǒng)，包括自封閉式氣輔噴嘴。
（3）高壓氮氣發(fā)生器。
（4）工業(yè)氮氣鋼瓶以及提供增壓動力的空氣壓縮機。
（5）為氣體輔助注射設計制造的模具。
（6）氣輔注塑氣輔噴嘴
噴嘴進氣方式，即使用專用的自封閉式氣輔噴嘴，在塑料注射結束后，將高壓氣體依靠噴嘴直接進入塑料內部，按氣道形成一個延展的封閉空間—氣腔并保持一定壓力，直至冷卻，在模具打開之前，通過座臺后退使噴嘴與制品料道強行分離，使氣體排出制品。
（7）氣針
氣針進氣方式即在模具的某個特定位置，安裝排氣裝置—氣針。當塑料注入型腔后，即將氣針包裹在塑料內部；此時高壓氣體排出，氣針在塑料內部按氣道形成一個延展的封閉空間—氣腔，并保持一定壓力，直至冷卻，在模具打開之前，氣腔內的氣體依靠氣針由控制裝置排出塑料內部。
氣輔注塑工藝可分為四個階段：
氣輔注塑第一階段：塑料注射。熔體進入型腔，遇到溫度較低的模壁，形成一個較薄的凝固層。
氣輔注塑第二階段：氣體入射。惰性氣體進入熔融的塑料，推動中心未凝固的塑料進入尚未充滿的型腔。
氣輔注塑第三階段：氣體入射結束。氣體繼續(xù)推動塑料熔體流動，直到熔體充滿整個型腔。
展開 一、氣輔注塑的原理
利用高壓惰性氣體（氮氣）注射到熔融的塑膠中形成真空截面并推動融料前進，實現(xiàn)注射、保壓、冷卻等過程。由于氣體具有高效的壓力傳遞性，可使氣道內部各處的壓力保持一致，因而可消除內部應力，防止產品變形，同時大幅度降低模腔內壓力，因此在成型過程中不需要很高的鎖模力，還可以減輕產品重量、消除縮痕等。
二、氣輔設備
氣輔設備包括氣輔控制單元和氮氣發(fā)生裝置。它是獨立于注塑機外的另一套系統(tǒng)，其與注塑機的唯一接口是注射信號連接線。注塑機將一個注射信號注射開始或螺桿位置傳遞給氣輔控制控制單元之后，便開始一個注氣過程，等下一個注射過程開始時給出另一個注射信號，開始另一個循環(huán)，如此反復進行。
氣輔注塑所使用的氣體必須是惰性氣體（通常為氮氣），氣體最高壓為35MPa，特殊者可達70MPa,氮氣純度≥98%。
氣輔控制單元是控制注氣時間和注氣壓力的裝置，它具有多組氣路設計，可同時控制多臺注塑機的氣輔生產，氣輔控制單元設有氣體回收功能，盡可能降低氣體耗用量。
展開 氣體輔助注塑成型技術是一項新興的塑料注射成型技術，其原理是利用高壓氣體在塑件內部產生中空截面，利用氣體保壓代替塑料注射保壓，消除制品縮痕，完成注射成型過程。氣體輔助注塑成型的工藝過程主要包括塑料熔體注射、氣體注射、氣體保壓三個階段。
根據(jù)熔體注射量的不同，又分為短射和滿射兩種方式，在短射方式中，氣體首先推動熔體充滿型腔，然后保壓；在滿射方式中，氣體只起保壓作用。
氣體輔助注塑技術的優(yōu)點主要有：
解決制件表面縮痕問題，能夠大大提高制件的表面質量。
局部加氣道增厚可增加制件的強度和尺寸穩(wěn)定性，并降低制品內應力，減少翹曲變形。
節(jié)約原材料，最大可達40%～50%。
簡化制品和模具設計，降低模具加工難度。
降低模腔壓力，減小鎖模力，延長模具壽命。
冷卻加快，生產周期縮短。
氣體輔助注塑成型技術與普通注塑成型工藝相比，有著無可比擬的優(yōu)勢，被譽為注塑成型工藝的一次革命，在家電、汽車、家具、日常用品等幾乎所有塑料制件領域得到廣泛應用。在家電領域，電視機殼特別是大屏幕彩電前殼是最早也是最廣泛采用氣輔注塑成型技術的制品之一。
氣輔制品和模具設計基本原則
設計時先考慮哪些壁厚處需要掏空，哪些表面的縮痕需要消除，再考慮如何連接這些部位成為氣道。
大的結構件：全面打薄，局部加厚為氣道。
氣道應依循主要的料流方向均衡地配置到整個模腔上，同時應避免閉路式氣道。
氣道的截面形狀應接近圓形以使氣體流動順暢；氣道的截面大小要合適，氣道太小可能引起氣體滲透，氣道太大則會引起熔接痕或者氣穴。
氣道應延伸到最后充填區(qū)域（一般在非外觀面上），但不需延伸到型腔邊緣。
展開 如果厚壁件表面還是存在縮痕，或者遇到偏壁等塑料件，那么引進氣體輔助注塑成型將得到解決。
氣體輔助注塑成型是通過把高壓氣體引入到制件的厚壁部位，在注塑件內部產生中空截面，完成充填過程、實現(xiàn)氣體保壓、消除制品縮痕的一項的塑料成型技術。傳統(tǒng)注塑工藝不能將厚壁和薄壁結合在一起成型，而且制件殘余應力大，易翹曲變形，表面時有縮痕。氣輔技術通過把厚壁的內部掏空，成功地生產出厚壁、偏壁制品，而且制品外觀表面性質優(yōu)異，內應力低。輕質高強。
氣輔產品結構和模具設計包括澆注系統(tǒng)、進氣方式和氣道分布設計技術，氣輔注塑工藝設計技術，氣輔注塑工藝設計技術，氣輔注塑過程計算機仿真技術，氣輔注塑產品缺陷診斷與排除技術，氣輔工藝專用料技術。
電視機、家電、汽車、家具、日常用品、辦公用品、玩具等為塑料成型開辟了全新的應用領域，氣輔注塑技術特別適用于管道狀制品、厚壁、偏壁（不同厚度截面組成的制件）和大型扁平結構零件。
氣體輔助裝置：包括氮氣發(fā)生和增壓系統(tǒng)，壓力控制單元和進氣元件。氣輔工藝能完全與傳統(tǒng)注塑工藝（注塑成型機）銜接。
氣體輔助注塑減輕制品重量（省料）可高達 40%，縮短成型周期（省時達30%，消除縮痕，提高成品率；降低注塑壓力達60%，可用小噸位注塑機生產大制件，降低操作成本；模具壽命延長、制造成本降低，還可采用如粗根、厚筋、連接板等更穩(wěn)固的結構，增加了模具設計自由度。
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展開 ,可以避免拉傷.
2.11注塑件精度
由于注塑時收縮率的不均勻性和不確定性,注塑件精度明顯低于金屬件,應按
標準選擇適當?shù)墓钜?OSJ1372-1978)
2.12注塑件的變形
提高注塑產品結構的剛性,減少變形.盡量避免平板結構,合理設置翻邊,凹凸
結構.設置合理的加強筋.
2.13氣輔注塑
2.13.1采用氣輔注塑,可提高產品剛性,減少變形.
2.13.2采用氣輔注塑,可以避免縮印.
2.13.3采用氣輔注塑,可以節(jié)省原材料,縮短冷卻時間.
2.14焊接(熱板焊,超聲波焊,振動焊)
2.14.1采用焊接,可提高聯(lián)接強度.
2.14.2采用焊接,可簡化產品設計.
3.合理考慮工藝和產品性能之間的矛盾
3.1設計注塑產品時必須綜合考慮產品外觀,性能和工藝之間的矛盾.有時犧牲部分工
藝性,可得到很好的外觀或性能.
3.2結構設計實在無法避免注塑缺陷時,盡可能讓缺陷發(fā)生在產品的隱蔽部位.
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氣輔注塑的最新內容
注塑工藝在四、五十年代迅速興起後，得到了大力發(fā)展，經過在設備、模
具上的不斷增加、改造、選裝不同用途的設備，使注塑工藝形成多種分工藝：如氣輔注塑、
順序閥注塑、復合注塑、嵌件注塑、雙色注塑、二次注塑等。
氣輔注塑的主要優(yōu)點（GAM）
能抽空厚型材料芯部，制成空心管件，可節(jié)省材料，縮短周期時間；在注塑中采用氣體可使壓力均勻分布，當塑料冷卻和固化時，氣體可通過膨脹對塑料的體積收縮進行補償；降低模塑制品內應力，從而提高外形穩(wěn)定性，消除變形和翹曲現(xiàn)象。
在家電領域，電視機殼特別是大屏幕彩電前殼是最早也是最廣泛采用氣輔注塑成型技術的制品之一。
氣輔制品和模具設計基本原則
設計時先考慮哪些壁厚處需要掏空，哪些表面的縮痕需要消除，再考慮如何連接這些部位成為氣道。
大的結構件：全面打薄，局部加厚為氣道。
近年來，一些塑料加工新技術、新設備在家電塑料制品成型中得到大量應用，如精密注塑、快速成型技術、熔芯注塑技術、氣輔/水輔注塑成型技術、電磁動態(tài)注塑成型技術和覆膜注塑成型技術等。
1. 精密注塑
可以保證制品在尺寸和重量方面具有高精度和高重復性。采用這一技術的注塑機可以實現(xiàn)高壓、高速注射。由于其控制方式通常為開環(huán)或閉環(huán)控制，因此可以對注塑工藝參數(shù)實現(xiàn)高精度控制。
電視機、家電、汽車、家具、日常用品、辦公用品、玩具等為塑料成型開辟了全新的應用領域，氣輔注塑技術特別適用于管道狀制品、厚壁、偏壁（不同厚度截面組成的制件）和大型扁平結構零件。
氣體輔助裝置：包括氮氣發(fā)生和增壓系統(tǒng)，壓力控制單元和進氣元件。氣輔工藝能完全與傳統(tǒng)注塑工藝（注塑成型機）銜接。
氣輔注塑成型可被認為是中空吹塑成型的變型，其過程是先向模具腔中注入經過準確計量的占模腔一定比例的塑膠熔體，這一過程稱為“欠料注塑”，再直接往熔融塑膠中注入一定體積和壓力的高壓氮氣，氣體在塑膠熔體的包圍下沿著阻力最小的方向擴散前進。
相對于氣輔注塑的優(yōu)勢
與氣輔注塑相比，WAIM技術除了可以減小或者消除翹曲變形、避免縮痕、節(jié)約材料和降低制品的內應力之外，還可以用于生產那些壁厚更薄、更均勻且內表面更光滑的制品。另外，由于水的導熱率為N2的40倍，除了普通的冷卻模具外，注水會引起塑件產品的內部冷卻，因此與氣體相比，使用水后可將冷卻時間縮短達70%，而且產品達到脫模溫度的時間也要短得多。
氣輔注塑所使用的氣體必須是惰性氣體（通常為氮氣），氣體最高壓為35MPa，特殊者可達70MPa,氮氣純度≥98%。
（22）采用滿料注射時，應參照塑料的壓力、比容和溫度關系圖，使氣道總體積的一半約等于型腔內塑料的體積收縮量
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