气体辅助注射成型技术研习

1、气体辅助注射成型技术研习前言 气体辅助注塑成型是先将部分塑化好的料预先注入模腔，随后将高压气体，如氮气经由分段压力控制系统直接注入型腔熔体内，使塑件内部膨胀而造成中空，保持产品表面的外形完整无缺，最后形成中空注塑件。为什么要使用气体辅助注塑技术？主要原因：1.零件截面较厚，如用普通注塑会导致变形、收缩。如挂衣架、门 把手。 2. 零件有很多的加强筋，如用普通注塑会导致缩瘪、缺料等。如箱 体、汽车盖板。 3.零件同时带有薄壁和厚壁，如用普通注塑会存在很多问题。如汽车扶手、后视镜。气体辅助注塑分类：1） 按聚合物注射的量可分三类：1. 中空成型：熔体填入型腔达到6070时停止注射，注入气体，至冷却

2、成型。如把手、手柄类有较大壁厚的产品。2. 短射：短射与中空成型同属于缺料气体辅助注射法一类，以往短射在注塑成型中是描述一种缺陷，在气辅中却用来表示一种类别，指熔体充填到型腔的9098时开始进气。如汽车门本体。3. 满射：熔体充填达到完全充满时注入气体。用于较大平面的薄壁制品，其工艺控制较复杂。2） 按模具有无溢料井可分两类：1. 封闭通道成型：产品靠气道壁厚的变化来控制，一般在末端壁厚到临界用于封闭气体。同时产品有多处气道时，如果用溢料井对设计、生产都麻烦。如福田汽车仪表板。2. 开放通道成型：产品特殊部位需要靠气体来解决一些缺陷，气体通过气道将里面的塑料挤到末端的溢料井里面。一般用来消除缩

3、瘪、提高刚性。3） 按高压气体注入口的位置可分三类：1. 通过喷嘴引入气体：气体通过喷嘴引入到特定的通道，然后送到需要吹空的区域。所有的气体通道必须沿着入口点的圆周布置，也是一种短射。2. 流道内引入气体：气体通道在流道内引导气体按指定路径前进。3. 零件内引入气体：气体由气针直接进入型腔内的注射方式，适用范围很广，也很复杂。气体注射与树脂的流动在很窄的时间范围内必须是同步的。气体辅助注塑成型的工艺过程1）塑料熔体填充 同普通注塑工艺，聚合物熔体在一定压力下进入型腔。熔体在遇到温度较低的模具型腔壁时，形成一个较薄的凝固层。在这个阶段，注入的聚合物熔体的量由模具工艺设计确定。 对一些形状复杂的零

4、件，这个阶段的填充非常重要。比如对型腔中不打算采用气体穿透的部分，在这个阶段必须填满。而对下一阶段气体可穿透的部分，又必须有足够的预填量，以保证气体可以比较容易进入，为了这个阶段达到预期要求，模具设计往往需要调整浇口和注塑工艺，甚至要对塑料产品进行改进设计，以此适应加工的要求。2）高压气体注射 在聚合物熔体注射阶段完成后，开始从熔体的中心部位注入氮气。这个过程中型腔的压力可能会产生波动和迟后。气体进入熔融塑料后，将推动中心尚末凝固的塑料进入末充满的型腔。 这个阶段气体注射口的位置很关键，保证气体可以推动熔体向前，而且通过气体，将压力传递到型腔的各个部分，获得一致的压力分布。3）气体注射结束 气

5、体继续推动塑料熔体流动直到熔体充满整个型腔。由于气体是沿着阻力最小的方向流动，根据设计的气道结构，将熔体推动，由于熔体接触模壁形成凝固层，导致塑料在型腔中产生中空结构，最后气体在中心部位取代熔体并使熔体充分膨胀而填满整个型腔。 当塑料制品内部被气体充填后,气体作用于制品中空部分的压力就成为保压压力，这种由聚合物熔体内部产生的保压力效果比普通注塑好，压力分布均匀，可显著降低塑料制品的收缩及变形。4）气体保压结束 在保压状态下，保持气压恒定，气道中的气体压缩熔体，弥补体积收缩造成的空穴，通过二次充气，达到补料的目的，确保塑料制品的外观。成型品顶出时，先通过排气杆将气体排出。随着冷却周期完成，模具内

6、的气体压力降到大气压力。气辅注塑过程中的常见问题分析及对策1） 表面放射斑原因：熔体在注射阶段流动时高压氮气过早地进入模具，氮气与熔融树脂混合造成发泡，这样就在塑件的表面产生发射状小气泡。改善对策：1.检查氮气控制器的接线，查看气体开始注入信号与螺杆注射相连，或是与保压结束相连。2.延长气体开始注入的延迟时间。3.提高螺杆注射速度、压力以此缩短熔体充填时间。2） 产品吹破原因：熔体充填不足，流动末端阻力很小，气体容易穿透塑料导致产品吹破。改善对策：1.提高储料量2.增加螺杆注射速度或浇口开闭先后优先充满吹破的部位。3） 溢料块缺料原因：1.气道末端的封料阀针打开的延迟时间太长，气道中心部位塑料

7、已经开始固化了，流动阻力大。2.气体的注射延迟时间太长，气道中心部位塑料已经开始固化了，流动阻力大，进入溢料井的料少造成吹破。3.气体压力太低4.模具温度太低，冷却充分。改善对策：1.缩短气道末端的封料阀针打开的延迟时间。2.缩短气体注射延迟时间。3.增高气体射入压力和作用时间。 4.适当升高模具温度、料筒温度。4） 产品气道表面缩瘪原因： 气道内塑料冷却不够和压缩不够造成整个气道表面凹陷。改善对策：1.减少螺杆储料量或降低螺杆保压，让气道内的熔体在气体没有注入前压缩不要太厉害，否则流道内熔体太厚，冷却不足造成缩瘪。2.增大溢料块的尺寸，保证让气道内的熔体溢出来的料量多一些，从而气道的壁厚减薄，一定程度上能克服缩瘪。3.增大气体射入压力和气体保压阶段的压力、时间。4.延缓排气杆排气时间，给气道内熔体充分的压缩。5.降低模具温度6.检查氮气冷却器的制冷效果，延长排气过程，让气体排出过程中用冷的氮气充分冷却气道熔体。5） 产品表面胀裂、气泡原因：高压气体窜入到非气道、非设定区域，将产品表层击穿或变形、气泡、白痕。改善对策：1.检查气道末端封料