特种注塑成型原理的工艺分析.docWS

随着热塑性塑料注射成型的发展，众多的特种注塑成型工艺方法不断涌现，种类繁多，我将对这些注塑方法简述。 1.BMC注射成型

BMC注射成型，是将不饱和聚酯、苯乙烯树脂、矿物填料、着色剂和10%-30%的玻璃纤维增强材料材料等组成的块状塑料通过液压活塞压人塑化机简内，在螺杆旋转作用下进行输送和塑化，并注射成型。BMC注射成型制品具有很高的电阻值、耐热性、优良的力学性能及较小的收缩率，可用来生产厚截面的制品、各种壳体和小零件等，在电子工业和家电方面应用广泛 。 BMC 注射成型时，模具温度应加热应加热到140-170度；注射机筒温度需严格控制，一般用液态循环加热，温度控制在30-60度，注射压力一般为151x10*3kPa，注射时间为2-3s，螺杆转速为30-60r/min.在BMC注射及上装有特殊形式的料斗和供料装置，机筒开设有侧入口，以便与自动加料装置相连接；供料装置有液压活塞可把模塑压人塑化机筒内。在螺杆作用下进行输送和塑化，塑化螺杆直径比一般为20:1.

为了确保玻璃纤维的长度 和准确地计量以及稳定塑化系统的压力，通常采用深螺槽无压力缩段的螺杆，并在机筒头部装上防流延的针阀。

BMC注射成型必须注意物料流动路线。流道结构应避免死角，使流动阻力尽可能小，以防止物料流动困难或出现滞料现象。 2.气体辅助注射成型

气体辅助注射成型原理是，当型腔中注射了部分塑料熔体后，紧接着通过喷嘴、流道将压缩空气注入熔体中形成气体夹心制品。这类制品在汽车、建材及日用品工业中的应用前景十分广阔。

气体辅助注射成型系统与一般注射成型系统的主要区别在于添加了压缩空气的流道和控制系统。气体辅助成型又可以认为是一种双色单模的共注射成型的演变，也可认为是中空吹塑成型的演变。

气体的压力、流量、体积是决定塑件中气体夹心方位、大小等的重要因素。此外，模具的结构和工艺参数等也对气体夹心等产生重要影响。

气体辅助注射成型过程首先是向模腔内进行树脂的欠料注射，然后将气体导入熔融物料当中，气体沿着阻力最小方向流向制品的低压和高温区域。当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面。这些置换出来的物料充填制品的其余部分(图1-3)。当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，解决物料冷却过程中体积收缩的问题。

气体辅助注射成型主要有以下两种基本类型：恒体积和恒压力。体积恒定时，汽缸内已经加压的气体在注射之前就已经预先确定好注射体积，由活塞推动气体进入制品。气体的压力取决于制品中的体积与汽缸体积之比。气体的压力、停留时间以及活塞运动速度直接影响着制品外观。如图1-4所示为恒体积成型中一个注射周期内的压力变化曲线。对于每一注射周期，在注射之前都必须重新建立压力。

3共注射成型

使用具有两个或两个以上注射系统的注射机，将不同品种或不同色泽的塑料同时或先后注射进入一个或几个模具工位的成型方法，称为共注射成型。共注射成型又两种典型的工艺方法；双色注射成型和双层注射成型。

（1）双色注射成型是两个注射系统共用一个喷嘴，喷嘴通路中装有启闭机构，调整启闭阀2的换向时间，就能产生出各种花纹的塑料制件。

（2）双层注射成型，一个螺杆将第一种塑料注射入模具型腔，当与模具型腔表壁接触的塑料开始凝固，而内部仍处于熔融状态时，另一个螺杆将第二种塑料注入，后注入的塑料不断地把前一种塑料朝着模具型腔表壁推压，自己占据型腔得中间部分，冷却定型后获得夹心塑

件，芯部塑料层注入的塑料。

共注射成型方法生产塑件时，最重要的参数是注射量、注射速度和模具温度。因为变更注射量和模具温度可使塑件的混料程度或各层的厚度发生变化，二注射速度恰当与否，会直接影响熔体在流动过程中是否可能发生喘流或引起塑件外层破裂等问题。此外，共注射成型的塑化和喷嘴系统结构均比较复杂，设备及模具费用较高。 4.结构发泡注射成型

结构发泡注射成型是把结构发泡塑料注射到模具型腔中，在型腔中发泡胀大，形成表层致密、内部呈微孔泡沫结构塑件的一种注射成型方法。其成型工艺过程需专用的结构发泡塑料、结构发泡注塑机。结构发泡注塑模等。 结构发泡塑料又称低发泡塑料、硬质发泡体或合成木材。所谓结构发泡塑件就是指在塑料中加热发泡剂，发泡倍数为1-2倍，采用特殊要求的注射机、模具和成型工艺所成型的塑料。使用的塑料主要有聚苯乙烯、ABS、聚乙烯和聚丙烯等。

结构发泡塑件的特点是：表面平整无凹陷和翘曲，无内应力，具有一定的刚度和强度，成型加工简便，；密度小，比一般塑料的质量减少15%-50%；表面粗糙，颜色不鲜艳。 结构发泡成型常用的方法有高压法和低压法两种。

（1）高压法 高压法分为木纹化模塑法与二次开模法两种类型。

木纹化模法是将混料完全充满型腔。此法用一般注射机稍加改进即可，发泡率一般只有10%-20%,模具设计和工艺要求均较复杂，如配合不当，则不能获得质量良好的木质纹塑件。 二次开模法要求注射机设有二次移动模板的机构，在塑件熔体注满模具型腔后，瞬间移动模板，模具开模一小段，使得芯层发泡从而获得低发泡塑件。

（2）低压法 塑料以高压、高速注入整个型腔容积的75%-80%，靠塑料在型腔内发泡而充满型腔。低压法要求注射机喷嘴带有阀门并能够密封，才能达到较好的效果。低压法成型的塑件泡孔均匀，但是毒箭的表面较粗糙。

与普通的注射成型一样，结构发泡塑件注射成功与否与注射速度，注射压力、注射温度、型腔结构等因素有有光，另外，重要的因素还有发泡剂的性质、发泡剂在熔体中分散的程度、发泡孔的最终尺寸及分布的均匀程度、气泡的增长过程、增长速率等。因为这些因素都将影响到皮层和芯部的结构状态，最终会影响到塑件的物理力学性能。 5多级注射成型

随着近代注射成型技术的发展，为了获得高质量的塑件，对于形状特别复杂的制品，由于浇猪系统及各部位几何形状不同，不同部位对于充模熔体的流动要求各异，以同一参数充填型腔会影响制品的内在与表观质量，采用多级注射成型可获得所需要质量制品。多级注射成型是指在一个注射成型过程中，当注射机螺杆推动熔体注入模具时可根据不同的需要实现不同位置上有不同注射速度和不同的注射压力等工艺参数的控制。

多级注射成型工艺实质是在塑料熔体向型腔冲模的瞬间实现不同注射速度的控制，使塑料熔体在冲模流动中达到一种近似理想的状态。这种理想状态下的冲模流程不会给塑料制品带来质量缺陷，不会产生应力取向力。