气体辅助注塑成型原理
气体辅助注射成型的工作原理就是先将经精确计量的塑料熔融体注入到模腔中,再利用压力气体从制品内部膨胀使制品形成中空,并且保持完整的外形。
当熔融的塑料在注射压力的作用下进入模腔后,先接触模腔壁的熔体被冷却,温度下降,黏度升高,因而表面张力升高,而位于模腔中心部位的熔体温度高,热量损失少,黏度低,这样使得压力气体易于在制品较厚的部位形成中空,而熔融塑料则被推向模腔的四周,形成所要成型的制品。
普通注塑工艺很少能将厚壁部分和薄壁部分结合在一起成型,发泡注塑的缺点是制品表面易形成气泡。
气体辅助注射成型与上述两种成型方法相比,具有以下优点。
(1)注射压力和锁模力降低,从而降低了设备费用。在气辅注塑中,当气体推动熔体前进时,由于气体在熔体中的推动作用,缩短了流程,只需相对较小的气体入口压力即可将熔体紧贴在模腔内壁上,从而降低了模腔内压力,所需合模力大为减小(可降低约25%~90%的合模力)。
(2)生产周期大大缩短。与普通注塑相比,气辅注塑成型由于厚截面制品中空,散热冷却快,从而缩短了冷却时间,因此大大缩短成型周期。
(3)注塑成型制品缺陷大幅度减少。由于注射压力小而且塑料熔体内部的气体各处等压,因此模具模腔内的压力分布均匀,保压冷却过程中产生的残余应力较小,制品出模后的翘曲变形小;此外,由于气体的压力可以使制品外表面紧贴模腔内壁,制品表面不会出现缩痕,制品表面质量提高,废品率降低。
(4)可用于成型壁厚差异较大的制品,放宽了对制品设计的限制;通过设置芯部为气道的加强肋可在不增加制品质量的情况下,增加制品的结构刚度和强度。
(5)降低了对模具材料的要求,减少或消除由于多浇口造成的熔接线。
(6)材料的适用性好。基本上所有用于注塑的热塑性塑料都可用于气体辅助注射成型。
目前,气体辅助注射成型主要应用于汽车仪表板、汽车保险杠及汽车内部结构件、家用电器外壳和塑料家具、各种管形或棒形制品、各种用以增强结构特性的加强肋。