低發泡塑料的案例
關于低發泡塑料注射成型技術的幾個問題
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 塑料發泡成型技術介紹
塑料發泡成型技術介紹
微細發泡射出的輕量化塑料件
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。
展開 塑料工業協會倡議抵制非法發泡劑，自覺保護臭氧層
”讓違法者得不償失事件被披露后，中國塑料加工工業協會發出了《關于自覺抵制非法發泡劑的倡議》，鼓勵從業人員把打擊CFC-11當成自己的本職工作。
??李建波認為，依靠督察，治標不治本。“要真正解決問題，必須建立起誠信機制，落實企業的主體責任，讓違法者無利可圖，甚至得不償失，由過去被迫去抵制，轉變成企業的自覺行為。”
??在魏科看來，這是企業利益驅動行為。他認為，要嚴格執法，把關企業的生產工藝和產品驗收等各個環節，加大宣傳，提升整個行業的自律性。
??“中國已經走在了零ODP、低GWP替代之路上。”孟慶君表示，聚氨酯泡沫塑料行業選擇環保技術是既定選擇，但同時不可避免地會帶來新的問題，既需要企業技術攻關，也需下游用戶和消費者共同承擔。
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汽車模具分類及制造工藝
一、汽車塑料模具分類
汽車塑料模具分類的方法很多，按照塑料制件成型加工的方法的不同可以分為以下幾類：
·注射模
注射模又稱注塑模。這種模具的成型工藝特點是，將塑原材料放置在注射機的加熱料筒內。塑料受熱熔融，在注射機的螺桿或柱塞推動下，經噴嘴和模具的澆注系統進入模具型腔，塑料在模具型腔內經保溫、保壓、冷卻固化成型。由于加熱加壓裝置能夠分階段發揮作用，注射成型不但能成型形狀復雜的塑料制件，而且生產效率高、質量好。故注射成型在塑料制件成型中占有很大的比重，注射模占塑料成型模具的一半以上。注射機主要用于熱塑性塑料的成型，近年來也逐漸用于熱固性塑料的成型。
·壓縮模
壓縮模又稱壓制模或壓膠模。這種模具的成型工藝特點是，將塑料原材料直接加在敞開的模具型腔內，然后合模，塑料在熱和壓力作用下呈熔融狀態后，以一定壓力充滿型腔。此時，塑料的分子結構產生了化學交聯反應，逐漸硬化定型。壓縮模多用于熱固性塑料，其成型塑件大多用于電器開關的外殼和日常生活用品。
·傳遞模
傳遞模又稱壓注模或擠膠模。這種模具的成型工藝特點是，將塑料原料加入預熱的加料室里，然后由壓柱向加料室內的塑料原料施加壓力，塑料在高溫高壓下熔融并通過模具的澆注系統進入型腔，然后發生化學交聯反映而逐漸固化成型。傳遞成型工藝多用于熱固性塑料，可以成型形狀比較復雜的塑料制件。
·擠出模
擠出模又稱擠出機頭。這種模具能連續生產斷面形狀相同的塑料，例如塑料管材、棒材、片材等。擠出機的加熱加壓的裝置與注射機的裝置相同。熔融狀態的塑料經過機頭會形成連續不斷的成型塑件，生產效率特別高。
除了上述所列舉的幾類塑料模具外，還有真空成型模、壓縮空氣模、吹塑模、低發泡塑料模等。
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