气辅技术演示文稿1

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'气辅技术演示文稿1'
气体辅助注塑成型技术 1 前 言   1976年1月9日Dr.Friedrich 获得了第一个气辅应用专利(美国专利(4,101,6170)),它描述了高压气体从射嘴注入塑料内部的技术。20世纪80年代中期,该技术的应用得到了发展。到1996年,这项专利超出其保护期限,基本的气体辅助注塑技术成为自由公知技术,可在全世界范围自由使用。自此之后,该技术的应用在全世界内得到了迅速发展。 该技术充分利用了气体能均匀,有效地传递压力的特点,使气体辅助注塑具有一系列传统注塑成型无法比拟的优越性。气体辅助注塑成型突破了传统注塑成型的局限性,可以一次成型厚、薄壁一体的塑料制件,且具有减少原料用量,从而降低生产成本,减轻制件重量,缩短生产周期, 减少制件翘曲变形,降低锁模力等优点。 21. 气 体 辅 助 注 塑 工 艺 原 理 及 优 点 气 体 辅 助 注 塑 技 术 全 面 支 持 32.1 气体辅助注塑工艺原理第一阶段 ;塑料注射:熔体进入型腔,遇到温 第二阶段;气体入射:惰性气体进入熔融的塑料,度较低的模壁,形成一个较薄的凝固层。 推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔。 塑料熔体 熔体凝固层 热熔体 熔体凝固层 尚未充满的型腔 熔体流动前沿 尚未充满的型腔 气体第三阶段;气体入射结束:气体继续推动塑 第四阶段;气体保压:在保压状态下,气道中料熔体流动直到熔体充满整个型腔。 的气体压缩熔体,进行补料确保制件的外观。 气熔边界 熔体凝固层 熔体凝固层 热熔体 气体 气腔 熔体凝固层 第五阶段;气体排出:在模具开摸前,气 体从制件内部排出,气压降至到常压下。 气体排出 42.2.气辅成型工艺优点 (1).可成型传统注射成型工艺难以加工的厚、薄壁一体的制件。 (2).可消除厚壁处的缩痕,提高表面质量。 (3).降低产品出模后残余内应力,减轻饶曲变形,提高产品强度。 (4).缩短成型周期,提高生产效率。 (5).可减轻制品重量,节省材料,在保证产品质量的前提下大幅度降低成本。 (6).所需注射压力和锁模力小,可大幅度降低对注塑机和模具的要求。 (7).改善材料在制品断面上的分布,改善制品的刚性。 52. 气 体 辅 助 注 塑 工 艺 技 术 应 用 气 体 辅 助 注 塑 技 术 全 面 支 持 6气辅技术应用分析 气体辅助注射可以应用在除特别柔软的塑料以外的任何热塑性塑料和部分热固性塑料。 根据气辅成型制品的结构形状不同,大致分为3类:  (1).棒类制品,类似把手之类大壁厚制件;  (2).板类制品,容易产生翘曲变形和局部表面收缩的大平面制件;  (3).特殊制品,由传统注塑技术难以一次成型的特殊结构的制件。 73.1 棒类制品   气辅成型技术在棒状制件的成型中显示出明显的优势。一般采用中空注射的气辅工艺, 即气体穿透整个制件的壁厚部位形成气道(见图1)。因此制件的设计主要是气道的设计,应 考虑以下方面: (1).制品截面最好接近圆形。避免尖角,采用大的圆角过渡;避免熔体在角部产生堆积;    保证整个制件壁厚均匀。 (2).采用矩形截面时,气道通常为椭圆形。为保证气体穿透的均匀性,应满足b≤(3-      5)h(见图2)。 (3).制件长度应大于制件截面高度h的5倍,保证沿制件长度方向气体尽量穿透,以得到     均匀的壁厚。 (4).气道转弯处制件应有足够大的圆角半径,避免内外转角处的壁 (5).气道截面尺寸变化应平缓过渡,以免引起收缩不均。 (6).气道入口不应设置在外观面或制件承受机械外力处。 (7).进气口位置应接近浇口,以保证气体与熔体流动方向一致,但两者距离应>30mm,      以避免气体反进入浇口。                                                                                               图1              图2 83.2.板类制品 气辅注塑成型技术的主要应用之一就是板类制件的成型。因为气体总是沿着阻力最小的 方向前进,容易在较厚的部位进行穿透,因此,在板类制品设计时常将加强筋作为气道, 气道一般设在制品的边缘或壁的转角处。对制品的设计也就是对加强筋和肋板的设计,即 气道的设计。基本原则如下: (1).在设计制作加强筋时,应避免设计又细又密的加强筋。 (2).“手指”效应是大平面制件容易产生的主要问题。 (3).当制件仅由一个气针进气而形成多个加强筋或肋板(气道)时,气道不能形成回  路。 (4).为避免熔体聚集产生凹陷,气道末端的外形应采用圆角过渡。 (5).采用多点进气时,气道之间的距离不能太近。 (6).气道布置尽量均匀,尽量延伸至制品末端。 93.3 特殊制品 如果塑件有的地方有大平面,或由于有特殊要求,某处平面的厚度偏厚,采用普通方法, 将产生收缩痕,气孔,扭曲等现象,如果在此处加适当的进气口,利用气体在进行此处的成 型和保压,就可以避免上述缺陷,,如图3所示。 气道 进气口 图3 大平面零件的气辅注射 103. 气 体 辅 助 注 塑 模 具 技 术气 体 辅 助 注 塑 技 术 全 面 支 持 11 4.1. 气辅模具进气方式选择(1) 气辅射嘴进气方式 射嘴进气方式,即使用专用的自封闭式或主动式气辅射嘴,在塑料注射结束后,将高压气体依靠射嘴直接进入塑料内部,按气道形成一个延展的封闭空间-气腔并保持一定压力,直至冷却,在模具打开之前,通过座台后退使射嘴与制品料道强行分离,使气体排出制品。 图 自封闭气辅射嘴 4 图5 主动式气辅射嘴 12(2) 气针进气方式 气针进气方式即在模具的某个特定位置,安装排气装置-气针。当塑料注入型腔后,即将气针包裹在塑料内部;此时高压气体排出,气针在塑料内部按气道形成一个延展的封闭空间-气腔,并保持一定压力,直至冷却,在模具打开之前,气腔内的气体依靠气针由控制装置排出塑料内部。 图6 气针 134.2. 气辅模具设计常识 (1).浇注系统应采用点浇口,普通流道、热流道均可,热流道必须是针阀式可封    闭结构。 (2).气体辅助注射成型由于气道可起流道的作用,容易充填,因此,浇口数可大    大减少。 (3).一般情况下,气体往往不能达到气道尾部,如气道必须穿通,可在气道尾部    加设“溢料井”。 (4).气辅成型模具由于塑件筋数减少,因此模具制造容易。但模具加工必须保证    塑件和气道的壁厚,由于气体对壁厚十分敏感,因此当壁厚制造超差时,气    体就可能乱窜。同时,气辅注射成型模具的冷却系统十分重要。 144.3. 气辅模具设计方面对气辅成型的影响(1)模具型腔的设计应尽量保证流动平衡以减小气体的不均匀穿透,保证流动平衡也是普通注射成型模具的一条设计原则,但对气辅成型制品来说这一点更重要。图7对比了管状型腔中平衡与非平衡方式充填时气体穿透的情况,箭头处是熔体和气体的入口处。 图7 流动是否平衡对气体穿透的影响 15(2).模具设计应考虑对工艺参数的影响,因为气辅成型对工艺参数比普
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