塑料發泡成型
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-08
塑料發泡成型的視頻教程
Inspire PolyFoam發泡成型仿真及應用網絡研討會
培訓大綱： ·介紹Inspire PolyFoam軟件的基本功能和界面； ·展示如何使用PolyFoam進行發泡成型仿真； ·介紹發泡成型仿真在不同應用中的實際案例。
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塑料發泡成型的實例教程
塑料發泡成型技術介紹
低發泡塑料是指發泡率在5倍以下、密度為0.2～1.0g/cm3的塑料，有時也稱合成木材。在某些塑料中加入一定量的發泡劑，通過注射成型獲得內部低發泡、表面不發泡的塑料制件的工藝方法稱為低發泡注射成型。
低發泡注射成型方法主要有兩種，即所謂低壓法和高壓法。
低發泡注射成型的低壓法是什么？
低壓法又稱不完全注入法，其模具型腔壓力很低通常約為2～7MPa。低壓法的特點是將體積小于模腔容積的塑料熔體（模腔容積的75%～85%）注射入模腔后，在發泡劑的作用下使熔體膨脹后充滿型腔成型為塑件。
在普通注射機上安裝一個閥式自鎖噴嘴和液控自鎖噴嘴，便能進行低壓成型注射，也有專門生產的大型低壓發泡注射機。
低發泡注射成型的高壓法是什么？
高壓法又稱完全注入法，其模具壓力比低壓法要高，約為7～15MPa。高壓法的特點是用較高的注射壓力將含有發泡劑的熔料注滿容積小于塑件體積的閉合模腔，通過輔助開模動作，使模腔容積擴大到塑件所要求的形狀和尺寸。
低發泡注射成型溫度怎樣？
溫度包括料溫和模具溫度。注射的料溫對型腔內氣泡的形成和擴散具有重要的影響。提高溫度可以增大發泡成型時的氣體擴散系數，有利于在塑件內部形成較多和較均勻的氣泡，但是，溫度過高，充模過程中又會產生噴射現象，影響塑件的發泡成型質量，因此，在生產中要嚴格控制注射時料筒的溫度。
模具的溫度對塑件內氣泡的分布及其大小有影響，對塑件的表面質量也有影響。熔體等溫充填型腔時，塑件內的氣泡數量較多，分布較均勻，在非等溫條件下充填型腔時，低溫下產生的氣泡數量要比高溫時產生的氣泡少得多，因此，在低發泡注射成型時，除需選擇合適的模具溫度外，盡量采用等溫充模。
展開 物理發泡注塑成型
微細物理發泡成型工藝
也經由科技的進步，高性能工程的漸進推出，慢慢在取代金屬件，例如：PEEK這種塑料，可耐高溫且尺寸穩定性不錯，可用于半導體業的晶圓盒，中原大學已有PEEK材料的微細發泡產品的開發。
現在全球的已開發及開發中國家都在推ESG，要求廠家要做好廢棄物回收，PEEK很難100%回收，但只要加入奈米材料(Clay)就可以100%回收，奈米黏土(Clay)對塑料有不少的功能（增強抗拉、抗菌、阻氣、成核劑）。塑膠發泡有不少好處，最主要的應用是在克服塑膠產品的尺寸穩定性，另外一個優點是可減震，這個應用在運動鞋或球鞋的中底和大底最適合，又可輕量化，但輕量化相對的強度也會降低，所以這也是產品設計者要去注意的地方。用一般發泡射出，減重比有極限，一般約20~30wt%，鞋材的減重比一般要達到40~50 wt%以上。
圖１：模仁后退技術概念
案例分享
大陸目前做塑膠發泡的團隊有二個，其中一個是山東大學王桂龍教授的團隊，主要做射出發泡模仁后退，高減重比的發泡研究（如圖2所示）。另外一種模仁后退方式是用馬達帶動齒輪方式把圓周運動轉為直線運動（如圖3所示）。另一個是中山大學翟文濤教授的團隊，二位教授都曾在加拿大塑膠發泡大師Chu Park教授那里擔任過博士后研究員，并在之后回國發展。他們主要的研究方向是車輛輪胎的塑膠發泡，希望整個腳踏車或摩托車輪胎是用塑膠發泡做成，且不希望有內胎。
圖2：山東團隊模仁后退的機構裝置
圖3：用馬達帶動齒輪讓黃色模仁后退裝置
10年前有業者來找我研究此課題，業者拿了德國Evonik的發泡樣品來，發現德國Evonik技術真是厲害，氣泡大小均一沒有凝固層且結構強，想要以此制作高級腳踏車的車胎。
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以 Scalaris Zip (SDZ) 格式導出其他結果
SDZ 導出現在包含以下結果：
由熱塑性塑料微孔發泡注射成型分析生成的任何支持結果，包括一些其他氣泡結果。
三維熔接痕結果。
化學發泡成型概論
化學發泡成型（Chemical Foaming Molding, CFM）是藉由化學反應產生氣體而達成填滿模穴的成型工藝，聚氨酯(polyurethane, PU)發泡成型為化學發泡成型中最常見的一種。聚氨酯發泡體根據其機械性質可區分為硬質及軟質發泡體兩大類，硬質發泡體為施加載重后會破壞而不能回復者，軟質發泡體則為去除載重后會回復原形，并具可撓性與高彈性。聚氨酯發泡體可應用于汽車工業如儀表板
大綱
現今鞋業市場之趨勢走向結構輕量化，逢甲大學研究團隊透過Moldex3D的發泡模組（FIM），來探討含氣泡之可回收成型材料（SEBS彈性體）在充填過程中澆口配置的影響及成型壓力的變化。通過模擬和實驗的整合，不但驗證了澆口位置與和厚度變化對泡沫結構和分布的影響，最終結果也顯示采用發泡射出成型，可替代發泡劑減輕10%產品重量。
挑戰
? 研究澆口設計對熔膠流動和成型品質的影響
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大綱
現今鞋業市場之趨勢走向結構輕量化，逢甲大學研究團隊透過Moldex3D的發泡模組（FIM），來探討含氣泡之可回收成型材料（SEBS彈性體）在充填過程中澆口配置的影響及成型壓力的變化。通過模擬和實驗的整合，不但驗證了澆口位置與和厚度變化對泡沫結構和分布的影響，最終結果也顯示采用發泡射出成型，可替代發泡劑減輕10%產品重量。
挑戰
研究澆口設計對熔膠流動和成型品質的影響
■ 健行科技大學 / 黃世欣 教授
(轉載自繁體版ACMT電子技術月刊No.079)
前言
產品輕薄短小是科技進步下，消費者的普遍需求，想當初1990年代，Motorola推出第一臺行動電話，一臺好像是磚塊那么大又重，如今手機已經是手掌那么大了。也經由科技的進步，高性能工程的漸進推出，慢慢在取代金屬件，例如：PEEK這種塑料，可耐高溫且尺寸穩定性不錯，可用于半導體業的晶圓盒，中原大學已有
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微細物理發泡成型工藝
物理發泡注塑成型
除了完整支持纖維強化復材制程之外，隨著汽車輕量化與低油耗的要求逐年提升，Moldex3D早已將氣體輔助注塑、水輔助注塑、微細發泡（代表性技術：Trexel公司的MuCell?）、熱塑性塑料化學發泡等先進成型技術納入模擬預測的范圍，并已取得很好的驗證數據與使用經驗。
