TPR/TPE热塑性弹性体的注塑成型工艺
TPR的干燥 根据材料的特性和供料情况，一般在成型前应对材料的外观和工艺性能进行检测。供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及其它易挥发的低分子物，特别是具有吸湿倾向的TPR含水量总是超过加工所允许的限度。因此，在加工前必须进行干燥处理，并测定含水量。在高温下TPR的水分含量要求在5％以下，甚至2％～3％，因此常用真空干燥箱在75℃～90℃干燥2小时。已经干燥的材料必须妥善密封保存，以防材料从空气中再吸湿而丧失干燥效果，为此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供干燥的热料，对简化作业、保持清洁、提高质量、增加注射速率均为有利。干燥料斗的装料量一般取注塑机每小时用料量的2.5倍。 TPR染色 以SBC为基础的TPE在颜色上优于大多数其它TPR材料。所以，它们只需要较少量的色母料就可达到某种特定的颜色效果，而且所产生的颜色比其它TPR更为纯净。一般说来，色母料的粘度应该比TPR的粘度低，这是因为TPR的熔融指数比色母料高，这将有利于分散过程，使得颜色分布更加均匀。 对于以SBS为基础的TPE，推荐采用聚苯乙烯类载色剂。 对于以较硬的SEBS为基础的TPR，推荐采用聚丙烯(PP)载色剂。 对于以较软的SEBS为基础的TPR，可采用低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物。对于较软的品种，不推荐采用PP载色剂，因为复合材料的硬度将受到影响。 对于某些包胶注塑的应用，使用聚乙烯(PE)载色剂可能会对与基体的粘接力产生不利的影响。 注塑前需要清洗料筒 新购进的注塑机初用之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注塑机机筒进行清洗或拆洗。 清洗机筒一般采用加热机筒清洗法。清洗料一般用塑料原料（或塑料回收料）。对于TPR材料，可用所加工的新料置换出过渡清洗料。TPR的成型温度 在加工注塑过程中，温度的设定是否准确是制品外观和性能好坏的关键。下面是进行TPR加工注塑时温度设定的一些建议。 进料区域的温度应设定得相当低，以避免进料口堵塞并让夹带的空气逸出。当使用色母料时为了改善混合状态，应将过渡区域的温度设定
气体辅助注塑成型的原理及优点 气体辅助注塑成型具有注射压力低、制品翘曲变形小、表面质量好以及易于加工壁厚差异较大的制品等优点，近年来发展很快。它在发达国家用于商业化的塑料制品生产差不多已有20多年。气体辅助注塑成型包括塑料熔体注射和气体（一般采用氮气）注射成型两部分。与传统的注射成型工艺相比，气体辅助注塑成型有更多的工艺参数需要确定和控制，因而对于制品设计、模具设计和成型过程的控制都有特殊的要求。 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，然后把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，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。当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，将射出品的收缩或翘曲问题降至最低。 气体辅助注塑成型的优点： 低的注射压力使残余应力降低，从而使翘曲变形降到最低； 低的注射压力使合模力要求降低，可以使用小吨位的机台； 低的残余应力同样提高了制品的尺寸公差和稳定性； 低的注射压力可以减少或消除制品飞边的出现； 成品肉厚部分是中空的，从而减少塑料，最多可达40％； 与实心制品相比成型周期缩短，还不到发泡成型的一半； 气体辅助注塑成型使结构完整性和设计自由度大幅提高； 对一些壁厚差异较大的制品通过气辅技术可以一次成型； 降低了模腔内的压力，使模具的损耗减少，提高其工作寿命； 减少射入点，气道可以取代热流道系统从而使模具成本降低； 沿筋板和凸起根部的气体通道增加了刚度，不必考虑缩痕问题； 极好的表面光洁度，不用担心会像发泡成型所带来的漩纹现象。 运用气体辅助注塑成型技术后允许设计人员将产品设计得更加复杂，而模具制造商则能够简化模具结构。制品功能不断增加和制品组件的减少使得生产周期缩短，无须进行装配和后期修整工作。在成型CD托盘和机动车电子中心压配层板的生产中表明气体辅助注塑成型能够应用于薄壁制品的生产制造。尺寸稳定性的提高，制品残余应力的减少以及翘曲量的降低是气体辅助注塑成型技术的一个主要优点。气体辅助注塑成型技术的应用将变得越来越复杂多样。现在，可用气体辅助注塑成型技术生产质量从30g～18kg的制品。
反应注射成型技术在聚氨酯材料合成中的研究与应用 摘要：主要介绍反应型注射技术，以及在聚氨酯合成中的研究与应用，并对几种不同的类型的RIM-PU注射成型技术进行介绍 关键词：反应型注射聚氨酯自增强 1. 前言： 反应注射成型，简称RIM( Reaction Injection Molding)，是将两种或两种以上具有反应性的液体组分在一定温度下注入模具型腔内，在其中直接生成聚合物的成型技术。即将聚合与成型加工一体化，或者说，直接从单体得到制品的“ 一步法注射技术”。和传统的热塑性注射成型(TIM)不同，RIM是单体在模具中聚合而形成固体聚合物，而TIM是聚合物在模具中冷却才成型。其它反应成型加工方法，如单体浇铸成型、热固性塑料的注射成型，虽然也是在形成部件的形状后完成聚合反应。而在RIM中，单体和模具的温度没有很大的不同，而是靠基体激烈撞击混合来活化反应。和各种聚合物加工方法相比RIM制品最节能，RIM 是目前聚合物加工领域中引人注目的新方向。 RIM技术可用于聚氨酯、硅橡胶、环氧树脂和尼龙的成型加工。RIM聚氨酯发展尤为迅速，现已用于制造汽车内饰件、机器外壳和家具等。汽车行业为了获得高模量的聚氨酯制品，又发展了增强反应注射成型(RRIM)。聚氨酯(PU) 反应注射成型(RIM) 近年来发展十分迅速，其主要原料有A料和B料。A料通常为低分子量聚酯或聚醚，有时也加入其他添加剂。B料为各种异氰酸酯，目前国内外常用二苯甲烷二异氰酸酯(MDI )或液化改性MDI (L—MDI)。反应注射成型聚氨醋( RIM—PU) 是70年代初聚合物加工领域中研制开发的一门新型交叉成型技术，它是由低粘度高活性的异氰酸酯和多元醇经高压碰撞混合，通过化学、物理等变化而成型的。它具有成型温度和压力低、能耗少、材料性能优良等优点，近年来发展和应用极为迅速。 2. RIM在聚氨酯方面的发展 聚氨酯RIM聚氨酯制品(RIM—PUR) 是世界上开发最早且首先达到实用
详细解析微注射成型技术以及其缺点 导语：微注射成型点击认领开放分类：技术微注射成型的提出源于1985年，微注射成型(也称微成型)用于生产总体尺寸、或特征功能区、或公差要求以毫米甚至微米计的制品。随着高技术和精密技术的快速发展，在光通信、计算机数据存储、医疗技术、生物技术、传感器和传动装置、微光学器件、电子和消费类产品，以及设备制造和机械工程等领域中，微注射成型制品呈现快速增长的需求。微注射成型- 简介微齿轮微注射成型的提出源于1985年，微注射成型(也称微成型)用于生产总体尺寸、或特征功能区、或公差要求以毫米甚至微米计的制品。随着高技术和精密技术的快速发展，在光通信、计算机数据存储、医疗技术、生物技术、传感器和传动装置、微光学器件、电子和消费类产品，以及设备制造和机械工程等领域中，微注射成型制品呈现快速增长的需求。典型例子包括：手表和照相机部件，汽车撞击、加速和距离传感器，硬盘和光盘驱动器读写头，医疗传感器，微型泵，小线轴，高精度齿轮、滑轮和螺旋管，光纤开关和接插件，微电机，外科仪器和通讯制品等。由于制品的微型特征，因此需要特殊的成型机械和辅助设备来完成各种生产操作，如：注射量控制、模具排空(真空)、注射工艺、制品顶出、分离、检验、存放、定位和包装。另外模具嵌件和模腔制造也需要特殊的技术。微注射成型- 分类尽管微注射成型的方法并没有清楚定义，但一般认为应用于生产以下三类产品或部件的工艺可称为微注射成型。1、重几微克到几分之一克，尺寸可能在微米(mm)级的微注塑成型制品，如微齿轮、微操纵杆等。图1是德国Hengstler公司用聚醚酰亚胺制得的微齿轮，齿轮轴孔直径和齿廓宽度均小于1mm。聚碳酸酯小透镜2、传统尺寸的注射成型制品，但具有微结构区域或特征功能区，例如：带有数据点隙的光盘、具有微表面特征的透镜、使用塑料薄片技术制造微齿轮的薄片等。图2和图3是聚碳酸酯小透镜和透明小齿轮。注意齿轮表面布有宽度小于1mm的同心圆，用于后续制作计数器的数据区。3、可具有任意尺度，但尺寸公差在微米级的高精度制品，例如光纤技术用接插件等。图4是一种汽车用微卡子，卡体采用聚甲醛(POM Delrin)，卡体尾片厚度为700mm。为减轻运行时卡体振动，采用第二台注射机和旋转模具，在卡体中部共注射一小块弹性体，材料为PE-PA共聚物。微注射
1注射成型的原理、特点、应用 原理：将粒状或粉状的塑料从注射机的料斗送入配有加热装置的机筒中进行加热熔融塑化，使之成为粘流态的熔体，然后再注射机柱塞的压推作用下，以很高的流速通过机筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合型腔中，经过一点时间的保压冷却定型后，开模分型即可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。 特点： 应用： 2注射成型的工艺过程 答：注射成型工艺过程包括成型前的准备，注射过程和塑件的后处理三部分。 （1）成型前的准备：原料外观的检查和工艺性能测定；原材料的染色及对料粉的造粒；对易吸湿的塑料进行充分的预热和干燥，防止产生斑纹、气泡和降解等缺陷；生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时的料筒清洗；对带有嵌件塑料制件的嵌加进行预热及对脱模困难的塑料制件选择脱模剂等。 （2）注射过程：加料、塑化、注射、冷却和脱模。注射过程又分为充模、保压、倒流、交口冻结后的冷却和脱模。 （3）塑件的后处理：退火处理、调湿处理。 3注射成型工艺参数：温度、压力、作用时间 温度控制包括料筒温度、喷嘴温度和模具温度。 料筒温度分布一般采用前高后低的原则，即料筒的加料口（后段）处温度最低，喷嘴处的温度最高。料筒后段温度应比中段、前段温度低5~10°C。对于吸湿性偏高的塑料，料筒后段温度偏高一些；对于螺杆式注射机，料筒前段温度略低于中段。螺杆式注射机料筒温度比柱塞式注射机料筒温度低10~20°C。 压力分为塑化压力和注射压力。 作用时间（只完成一次注射成型过程所需的时间）亦称成型周期。 4注射成型周期包括哪几部分？ 答：注射成型周期包括(1)合模时间(2)注射时间(3)保压时间(4)模内冷却时间(5)其他时间（开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件的时间）。 合模时间是指注射之前模具闭合的时间，注射时间是指注射开始到充满模具型腔的时间,保压时间是制型腔充满后继续加压的时间，模内冷却时间是制塑件保压结束至开模以前所需要的时间，其他是是指开模,脱模,涂脱磨剂,安放嵌件的时间。 塑件的结构工艺性设计
在产品设计中，要达到合理运用塑料材料的目的，除了要掌握各种塑料的特性、按照正确的选材方法合理选材外，还要熟练掌握塑料的工艺，只有这样才能按照产品的功能要求合理的进行塑料构成类的产品设计。对于工业设计师来说，必须较全面地认识各种塑料的性质，懂得如何将造型设计的细节与成型、加工过程整体规划，最终才能获得满意的产品。 一、塑料的成型工艺 塑料的成型是将原材料制成具有一定形状制品的工艺过程。塑料的成型工艺有多种，着重介绍注射成型、挤出成型、压制成型、压延成型、吹塑成型、热成型、手糊成型、传递模塑成型、浇铸成型、缠绕成型、喷射成型、醮涂成型、片状模塑料成型、拉拔成型、发泡成型等。 （一）注射成型 注射成型又称注塑成型，是热塑性塑料的主要成型方法之一，也适应部分热固性塑料的成型。其原理是将粒状或粉状的原料加入到注射机的料斗里，原料经加热熔化呈流动状态，在注射机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，在模具型腔内硬化定型。如图6-53为注射成型原理图。 图6-53注射成型原理图 （引自杰姆斯·伽略特著常初芳译. 设计与技术. 北京：科学出版社，2004.）注射成型的模具具有一个型腔，其形状与需要加工成型的零件形状相反。熔融的塑料通过模具中心的浇注口进入，填充模具，溶液在模具内部形成了中空的形状。注射成型的模具有冷流道二板模具、冷流道三板模具、热流道模具几种。 注射成型工艺的优点有：能一次成型外形复杂、尺寸精确的塑料制件；可利用一套模具，成批地制得规格、形状、性能完全相同的产品；生产性能好、成型周期短、可实现自动化或半自动化作业；原材料损耗小、操作方便、成型的同时产品可取得着色鲜艳的外表等。
材料成型加工与工艺学-习题解答(9-10- 11)
第八章注射成型 2.塑料挤出机螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆在结构特点和各自的成型作用上有何异同? (p278)注射螺杆与挤出螺杆在结构上有何区别: (a)注射螺杆长径比较小，约在10~15之间。 (b)注射螺杆压缩比较小，约在2~5之间。 (c) 注射螺杆均化段长度较短，但螺槽深度较深，以提高生产率。为了提高塑化量，加料段较长，约为螺杆长度的一半。 (d)注射螺杆的头部呈尖头形，与喷嘴能有很好的吻合，以防止物料残存在料筒端部而引起降解。 (p221)挤出机螺杆成型作用是对物料的输送、传热塑化塑料及混合均化物料。 移动螺杆式注射机的螺杆成型作用是对塑料输送、压实、塑化及传递注射压力。是间歇式操作过程，它对塑料的塑化能力、操作时的压力稳定以及操作连续性等要求没有挤出螺杆严格。 3.请从加热效率出发，分析柱塞是注射机上必须使用分流梭的原因? (p278)分流梭的作用是将料筒内流经该处的物料成为薄层，使塑料流体产生分流和收敛流动，以缩短传热导程。既加快了热传导，也有利于减少或避免塑料过热而引起热分解现象。同时塑料熔体分流后，在分流梭与料筒间隙中流速增加，剪切速度增大，从而产生较大的摩擦热，料温升高，黏度下降，使塑料进一步的混合塑化，有效提高柱塞式注射机的生产量及制品质量。
6.试分析注射成型中物料温度和注射压力之间的关系，并绘制成型区域示意图。 (p298) 料温高时注射压力减小；反之，所需的注射压力加大。 8.试述晶态聚合物注射成型时温度(包括料温和模温)对其结晶性能和力学性能的影响。 (p297)结晶性塑料注射入模具后，将发生向转变，冷却速率将影响塑料的结晶速率。缓冷，即模温高，结晶速率大，有利结晶，能提高制品的密度和结晶度，制品成型收缩性较大，刚度大，大多数力学性能较高，但伸长率和充及强度下降。反过来，骤冷所得制品的结晶度下降，韧性较好。但在骤冷的时不利大分子的松弛过程，分子取向作用和内应力较大。中速冷塑料的结晶和曲性较适中，是用得最多的条件。实际生产中用何种冷却速度，还应按具体的塑料性质和制品的使用性能要求来决定。例如对于结晶速率较小的PET塑料，要求提高其结晶度就应选用较高的模温。
第八章注塑成型过程 及注塑模具计算机辅助设计中的流变学问题 1．注塑成型过程的流变分析 1．1注塑成型过程简介 注塑成型，又称注射模塑，是热塑性塑料制品重要的成型方法。可用于生产形状结构复杂，尺寸精确，用途不同的制品，产量约占塑料制品总量的30%。近年来，热固性塑料，越来越多的橡胶制品，带有金属嵌件的塑料制品也采用注射成型法生产。精密注射成型，气辅注射成型，多台注射机共注射及注射成型过程的全自动控制等为注射成型工艺发展的新领域。 注塑成型的主要设备是柱塞式或螺杆式往复注射机，以及根据制品要求设计的注射模具。塑化好的熔体靠螺杆或柱塞的推力注入闭合的模腔内，经冷却固化定型，开模得到所需的制品（见图8-1）。 图8-1 典型注射成型设备示意图 注塑过程是循环往复、连续进行的。全部注塑过程由一个主循环和两个辅助工序组成，见图8-2。 图8-2 注塑过程循环示意图 与该过程相对应，一个循环中模腔内物料承受的压力随时间或温度的变化曲线如图8-3所示。图中各段时间的总和为一个注塑成型周期。 图8-3 典型注塑周期的程序图 1－柱塞前进时间；2－合模时间；3－开模时间；4－残余压力； a－静置时间；b－充模时间；c－保压时间；d－倒流时间；e－封口时间； f－封口后冷却时间
要得到令人满意的注塑制品，除掌握准确的时间程序外，还要借助于流变学理论，掌握模腔内的物料填充情况，即掌握流道和模腔内的压力变化程序和温度变化程序。 目前已经能够运用流变学和传热学理论，采用计算机辅助设计方法，数值计算模具设计中遇到的一些与流道设计、传热管路设计有关的问题，数字模拟流道和模腔内的物料填充图和压力、温度场分布图，为模具设计提供有价值的资料。 但是由于各种模具内流道形状复杂，模具温度不稳定，物料注射速度高，非牛顿流动性突出，流动过程间歇，所以对这样一个复杂的注射过程要求得其精确解几乎是不可能的。 下面首先运用流变学基本方程，结合若干经验公式，对注模过程中模腔内压力的变化进行分析，说明一些有意义的现象；然后介绍注射模具计算机辅助设计中的流变学方法。 一般螺杆式往复注射机及模具的功能区段可分为三段：塑化段，注射段，充模段。 塑化段同螺杆挤出机，物料在其中熔融、塑化、压缩并向前输送。 注射段由喷嘴、主流道、分流道、浇口组成，物料在其中的流动如同在毛细管流变仪中的流动。 充模段是关键，熔体由浇口进入模腔，发生复杂的三维流动以及不稳定传热、相变、固化等过程，流动情况十分复杂。 为简便起见，选择几何形状最简单的圆盘形模具和管式流道入口进行研究。 1．2 简化假定和基本方程 圆盘形模具和管式流道入口示意图见图8-4。设盘形模具的模腔半径为*R ，厚度为Z ，壁温保持为T 0 ，浇口在圆盘中心，半径为0R ，温度为 1T 的熔体从浇口注入模腔，并以辐射状从中心向四周流动。 图中取柱坐标系（r 、θ、z ），在圆盘中物料沿半径 r 方向流动，故r 方向为主流动方向，不同z 高度流层的流速不同，故z 方向为速度梯度方向，θ方向为中性方向。 图8-4 采用柱坐标系绘出的圆盘形模具和管式流道入口 1－温度为T 1的熔体；2－＂冻结＂的聚合物皮层；3－流前；4－喷嘴；
反应注射成型技术 反应注射成型起源于聚氨酯塑料。随着工艺技术的进步，该工艺也扩展到了多种材料的加工中。与此同时，为了拓宽 RIM 技术的应用领域，特别是在汽车行业中的应用，该工艺还引入了纤维增强技术。 RIM 简介 反应注射成型(简称“ RIM”是指将具有高化学活性、相对分子质量低的双组分材料经撞击混合后，在常温低压下注入密闭的模具内，完成聚合、交联和固化等化学反应并形成制品的工艺过程。这种将聚合反应与注射成型相结合的新工艺，具有物料混合效率高、流动性好、原料配制灵活、生产周期短及成本低的特点，适用于大型厚壁制品生产，故而受到了世界各国的重视。 RIM 最早仅用于聚氨酯材料，随着工艺技术的进步， RIM 也可应用于多种材料(如环氧、尼龙、聚脲及聚环戊二烯等)的加工。用于橡胶与金属成型的RIM 工艺是当前研究的热点。 为了拓宽 RIM 的应用领域，提高 RIM 制品的刚性与强度，使之成为结构制品， RIM 技术得到了进一步的发展，出现了专门用于增强型制品成型的增强反应注射成型( RRIM)和专门 用于结构制件成型的结构反应注射成型(SRIM)技术等。RRIM和SRIM成型工艺原理与 RIM 相同，不同之处主要在于纤维增强复合材料制品的制备。目前，典型的RIM 制品有汽车保 险杠、挡泥板、车体板、卡车货箱、卡车中门和后门组件等大型制品。它们的产品质量比 SMC产品好，生产速度更快，所需二次加工量更小。 RIM 成型工艺 1.工艺过程 RIM 工艺过程为：单体或预聚物以液体状态经计量泵以一定的配比进入混合头进行混合。混合物注入模具后，在模具内快速反应并交联固化，脱模后即为RIM 制品。这一过程可简化为：贮存T计量T混合T充模T固化T顶出T后处理。 2.工艺控制 (1)贮存。 RIM 工艺所用的两组分原液通常在一定温度下分别贮存在 2 个贮存器中，贮存器一般为压力容器。在不成型时，原液通常在 0.2~0.3 MPa 的低压下，在贮存器、换热器和混合头中不停地循环。对聚氨酯而言，原液温度一般为20~40 C,温度控制精度为土 1C。 (2)计量。两组分原液的计量一般由液压系统来完成，液压系统由泵、阀及辅件(控制液体物料的管路系统与控制分配缸工作的油路系统) 所组成。注射时还需经过高低压转换装置将压力转换为注射所需的压力。原液用液压定量泵进行计量输出，要求计量精度至少为± 1.5％，最好控制在± 1 ％。 (3)混合。在 RIM 制品成型中，产品质量的好坏很大程度上取决于混合头的混合质量，生产 能力则完全取决于混合头的混合质量。一般采用的压力为10.34~20.68MPa，在此压力范围 内能获得较佳的混合效果。 (4)充模。反应注射物料充模的特点是料流的速度很高。为此，要求原液的粘度不能过高， 例如，聚氨酯混合料充模时的粘度为O.IPa.s左右。 当物料体系及模具确定之后。重要的工艺参数只有 2个，即充模时间和原料温度。聚氨酯物料的初始温度不得超过 90C，型腔内的平均流速一般不应超过0.5m/s。 (5)固化。聚氨酯双组分混合料在注入模腔后具有很高的反应性，可在很短的时间内完成固
气辅注塑与水辅注塑基于相似的工艺技术，因此，其适用范围也类似。那么，这两种技术之间的差别在哪里？这两种技术各自的适用范围都在哪里？ 气辅注塑成型作为一项非常成熟的技术已经在塑料加工业有了多年的应用历史，其中该技术一个最重要的应用领域就是厚壁塑件的生产，例如生产手柄及其类似产品等。板型件或其他具有局部加厚区的塑件也是气辅注塑重要的应用领域。 与之相对应的水辅注塑成型技术却是一项新技术，从德国塑料加工研究所（IKV）公布水辅注塑技术的初步成果到现在还只有六个年头，然而，这种技术一直快速发展着。水辅注塑技术发明不久，人们便利用该技术加工出一种超市手推车配件。之后，人们利用水辅注塑成型批量生产的手柄与截面积大的杆形塑件。从实际生产来看，具有功能空间或流道的塑件开始越来越多地应用水辅注塑成型技术。 巴顿菲尔以IKV完成的基础研究和其在气辅注塑技术领域的经验为基础，开发出了组合式水辅注塑成型生产系统。该生产系统由压力产生器、压力控制模块和控制装置组成。同时，适应特殊要求的专用注射器组件也被开发出来。巴顿菲尔拥有经销商标名为“Airmold”（气辅注塑）和“Aquamold”(水辅注塑)的两种产品。 水与氮气的比较优势 气辅注塑技术被用于生产杆型部件时能够减轻部件重量与周期时间。气辅注塑也有助于大幅降低或者完全消除平面塑件的壁厚区域、变形和皱缩痕迹，从而提高塑件质量。 水的导热率约为氮气的40倍，热容量是氮气的4倍。除了普通模具冷却以外，注水会引起塑件的“内部冷却”，与气体相比，冷却时间缩短达70%，塑件达到所需脱模温度要快很多。同时，水也是一种不可压缩和价廉的介质。 用水来代替氮气将使模腔内表面质量更好。除了可以加工更大的部件以外，水辅注塑形成更均匀的壁厚，降低了残余壁厚。 水辅注塑与气辅注塑可以被用于不同的工艺方法中。他们在机器的使用方面并无不同，但在模具设计与工艺控制上有所区别。水辅注塑是类似气辅注塑的两步过程：首先模腔部分完全地被熔体填充；在第二步中，注射水形成空腔。 水辅注塑设备的特点 水辅注塑设备的设计必须满足与气辅注塑相近的条件。这是因为多数工艺技术是以气辅注塑为基础。但是，水辅注塑也有其自身的特点。从塑件上看，除排水与排除氮气相比更为复杂，需要通过重力以及通入压缩气体完成塑件的“排水”。为了防止腐蚀，水一定不能与模具表面接触。 水辅注塑需要极高的注水能力确保壁厚分布均匀以及高的表面质量。为此，巴顿菲尔开发出了合适的压力控制模式。供水装置在极高的流速下运转，可以达到350bar的压力。为了把水注入到熔体中，必须利用截面积比气辅注塑大的注射组件，这对于水以足够速度渗透到熔体中是必不可少的。 巴顿菲尔的水辅注塑压力生成装置被设计成独立式装置，能同时向多台注塑机提供压力。通过Unilog B4移动控制装置对水压调控组件进行控制，一般来说，它们也可以被用在其他制造商出品的机器上。 气辅与水辅的经济性对比 为了对塑件的经济生产做出正确决策，巴顿菲尔与科隆理工大学合作，利用实验性模具比较了以下5种工艺： 传统注塑 短射出气辅注塑 全射出气辅注塑 短射出水辅注塑 全射出水辅注塑 为了获得有意义的结果，有必要利用在所有工艺中都采易于处理的材料。然而，原材料制造商刚刚开始优化水辅注塑用材料。当由水辅注塑进行塑料加工时，一些材料易于形成泡沫、缩孔或侧槽。另外，还有一些材料会因为水的原因引起开裂、起泡与不可复制的性能。在一些玻纤填充材料中，玻纤可能会被洗掉，导致粗糙的内表面。因此，本实验选择了以下三种材料： 拜耳的PA66 Durethan BKV 30GH 杜邦的PBT Crastin T803 帝斯曼的PP。 塑件是在巴顿菲尔TM 4500/2800 Unilog B4注塑机上进行加工的。该塑机锁模力为4500kN，装备有用于气辅与水辅注塑模式的界面。水辅注塑模具一般比气辅模具要贵，其原因是制造模具所用的钢材不同。水辅注塑模具所用的钢材质量更高（坚固的镀镍层或氮化钛涂层对于保护水辅注塑模具不受腐蚀是必不可少的）。
1 气体辅助注塑成型是通过把高压气体引入到制件的厚壁部位，在注塑件内部产生中空截面，完全充填过程、实现气体保压、消除制品缩痕的一项新颖的塑料成型技术。传统注塑工艺不能将厚壁和薄壁结合在一起成型，而且制件残余应力大，易翘曲变形，表面时有缩痕。新发展的气辅技术通过把厚壁的内部掏空，成功地生产出厚壁、偏壁制品，而且制品外观表面性质优异，内应力低。轻质高强。现已开发成功气辅产品结构和模具设计包括浇注系统、进气方式和气道分布设计技术，气辅注塑工艺设计技术，气辅注塑工艺设计技术，气辅注塑过程计算机仿真技术，气辅注塑产品缺陷诊断与排除技术，气辅工艺专用料技术。 电视机、家电、汽车、家具、日常用品、办公用品、玩具等为塑料成型开辟了全新的应用领域，气辅注塑技术特别适用于管道状制品、厚壁、偏壁（不同厚度截面组成的制件）和大型扁平结构零件。 气体辅助装置：包括氮气发生和增压系统，压力控制单元和进气元件。投资约40--200万元（视规模和对设备要求的档次不同而不同）。气辅工艺能完全与传统注塑工艺（注塑成型机）衔接。 减轻制品重量（省料）可高40%，缩短成型周期（省时达30%，消除缩痕，提高成品率；降低注塑压力达60%，可用小吨位注塑机生产大制件，降低操作成本；模具寿命延长、制造成本降低，还可采用如粗根、厚筋、连接板等更稳固的结构，增加了模具设计自由度。通常6-18个月可收回增加的设备成本（具 体经济效益随制件而议）。 2 气体辅助注塑系统，这个先进的系统和技术，是把氮气经由分段压力控制系统直接注射入模腔内的塑化塑料裹，使塑件内部膨胀而造成中空，但仍然保持产品表面的外形完整无缺。 应用气体辅助注塑技术，有以下优点： 1）节省塑胶原料，节省率可高达50%。 2）缩短产品生产周期时间。 3）降低注塑机的锁模压力，可高达60%。 4）提高注塑机的工作寿命。 5）降低模腔内的压力，使模具的损耗减少和提高模具的工作寿命。 6）对某些塑胶产品，模具可采用铝质金属材料。 7）降低产品的内应力。 8）解决和消除产品表面缩痕问题。 9）简化产品繁琐的设计。 10）降低注塑机的耗电量。 11）降低注塑机和开发模具的投资成本。 12）降低生产成本。 气体辅助注塑技术，可应用于各种塑胶产品上，如电视机或音响外壳、汽车塑料产品、家私、浴室、橱具、 家庭电器和日常用品、各类型塑胶盒和玩具等等。 气体辅助注塑技术在注塑行业中必定被受广泛应用。
聚氨酯化学与工艺 反应注射成型（RIM）聚氨酯 ?6.1 反应注射成型简介 ?6.2RIM－聚氨酯加工机械简介 ?6.3RIM－聚氨酯的化学反应特性 ?6.4RIM－聚氨酯用原料 ?6.5增强RIM材料 ?6.6RIM聚氨酯的应用 第六章反应注射成型（RIM）聚氨酯 6.1 反应注射成型简介 反应注射成型又称反应注塑模制RIM(Reaction Injection Moulding)，是由分子量不大的齐聚物以液态形式进行计量，瞬间混合的同时注入模具，而在模腔中迅速反应，材料分子量急骤增加，以极快的速度生成含有新的特性基团结构的全新聚合物的工艺。 它是集液体输送、计量、冲击混合、快速反应和成型同时进行为特征的、一步完成的全新加工新工艺，其加工简单、快捷。 RIM加工技术的优点包括以下几点： ⑴RIM加工技术能量消耗低。它与传统热塑型合成材料加工成型相比，由于加工时物料为低粘度液体状态，注模压力较低。反应放热量大，模温较低，模具的夹持力较少，因此，其设备和加工费用相对较低。尤其对大型制品的生产尤为突出。 (2)模具强度要求较低。物料呈液体状态注入模具，模腔内压较低，模具承压能力较传统塑料成型模要低得多。 (3)所用原料体系比较广泛。该项新工艺除了适用于聚氨酯、聚脲材料的生产，同时还可以用于环氧树脂、尼龙、双环戊二烯、聚
酯等材料的加工成型。 (4)与传统塑料加工成型法相比，RIM工艺对制备大型制品、形状复杂制品、薄壁制品更为有利，产品表面质量好，花纹图案清晰，重现性好。 (5)该工艺加工勿需普通塑料热塑成型所需的昂贵的热流道体系，设备费仅为热塑型结构泡沫塑料成型设备的1/2～1/3，且生产出的制品无成型应力、成型周期短、生产效率高，尤其对于大批量、大尺寸制品的生产，生产成本的降低更为明显。 (6)物料以液体形态注入模具，有利于生产断面形状复杂的制品，可嵌入插入件一次成型，也可以在液体原料中添入某些增强材料。 生产增强型反应注塑模制(RRIM——Reinforced Reaction lnjection Moulding)以及在模腔中预置增强片材等生产结构增强型反应注塑模制品(SRIM——Structural Reaction Injection Moulding)等。可以制备带有较厚加强筋的制品，普通塑料壁厚和加强筋厚之比最大为1:0.3，而R1M工艺可生产高达1:0.8的厚筋制品。 (7)可以使用模内涂装(IMC-Inmold Coating)技术,减少制品后涂装工序。降低加工成本。 目前聚氨酯RIM一般指两类材料，一类为密度较高从800到1200千克每立方米以上的外皮密实、内芯气泡较少或基本无泡孔的聚氨酯材料；另一类是密度在200千克每立方米以上的软质或硬质自结皮聚氨酯泡沫塑料。 6.2RIM－聚氨酯加工机械简介 随着聚氨酯工业的迅速发展、应用领域的扩大和消费量的激增，传统式的低压计量、混合装置的某些技术缺陷暴露得越来越明显，在聚氨酯化学研究和相关制造部门的紧急配合下，1976年，德国拜耳公司和Hennecke公司首先推出了以高压冲击方式进行混合和具有自动 清洁功能为特征的高压反应注射计量、混合、分配装备。由于这种装备具有许多低压机无法比拟的优点，更适宜大规模工业化生产的需要，生产产品类型多样，因此很受聚氨酯工业的欢迎，逐渐成为聚氨酯行业使用的主要装备。
注射成型工艺过程—注射成型过程 各种注塑机完成注射成型的动作程序可能不完全相同,但其成型的基本过程还就是相同的。现以螺杆式注塑机为例予以说明。从料斗落入料筒中的塑料,随着螺杆的转动沿着螺杆向前输送。在这一输送过程中,物料被逐渐压实,物料中的气体由加料口排除。 在料筒外加热与螺杆剪切热的作用下,物料实现其物理状态的变化,最后呈黏流态,并建立起一定的压力。当螺杆头部的熔料压力达到能克服注射油缸活塞退回时的阻力(所谓背压)时,螺杆便开始向后退,进行所谓计量。与此同时,料筒前端与螺杆头部熔料逐渐增多,当达到所需要的注射量时(即螺杆退回到一定位置时),计量装置撞击限位开关,螺杆即停止转动与后退。至此,预塑完毕。同时,合模油缸中的压力油推动合模机构动作,移动模板使模具闭合。继而,注射座前移,注射油缸充入压力油,使油缸活塞带动螺杆按要求的压力与速度将熔料注入到模腔内。当熔料充满模腔后,螺杆仍对熔料保持一定的压力,即所谓进行保压,以防止模腔中熔料的反流,并向模腔内补充因制品冷却收缩所需要的物料。模腔中的熔料经过冷却,由黏流态回复到玻璃态,从而定型,获得一定的尺寸精度与表面粗糙度。当完全冷却定型后,模具打开,在顶出机构的作用下,将制件脱出,从而完成一个注射成型过程,参瞧下图。
图注射成型过程 1—合模注射;2—保压;3—螺杆预塑、制品顶出 按照习惯,我们把一个注射成型过程称为一个工作循环,而该循环由合模算起,为了明了起见,我们用下面工艺流程图表示。 合模→注射→保压(螺杆预塑)→冷却→开模→顶出制品→合模 注射成型过程包括加料、加热塑化、闭模、加压注射、保压、冷却定型、启模、制件取出等工序。其中,加热塑化、加压射、冷却定型就是注射过程中三个基本步骤。 ①加料。每次加料量应尽量保持一定,以保证塑化均匀一致,减少注射成型压力传递的波动。 ②塑化。塑料在进入模腔之前要达到规定的成型温度,提供足够数量
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 注塑成型工艺流程及工艺参数 塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段，这4个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这4个阶段是一个完整的连续过程。 1、填充阶段 填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。 高速填充。如图1-2所示，高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。λ 低速填充。如图1-3所示，热传导控制低速填充时，剪切率较低，局部粘度较高，流动阻力较大。由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。λ 由于喷泉流动的原因，在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。因此两股塑料熔胶在交汇时，接触面的高分子链互相平行；加上两股熔胶性质各异（在模腔中滞留时间不同，温度、压力也不同），造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察，可以发现有明显的接合线产生，这就是熔接痕的形成机理。熔接痕不仅影响塑件外观，同时由于微观结构的松散，易造成应力集中，从而使得该部分的强度降低而发生断裂。 一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。 2、保压阶段 保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。在保压压实过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为缓慢，这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成
气体辅助注塑成型技术简介 气体辅助注塑成型技术简介类型：气体辅助注塑成型是欧美近期发展出来的一种先进的注塑工艺，它的工作流程是首先向模腔内进行树脂的欠料注射，然后利用精确的自动化控制系统，把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，使塑件内部膨胀而造成中空，气体沿着阻力{TodayHot}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。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。 气体辅助注塑成型优点为什么人们对于气体辅助注射成型的兴趣如此之大呢？其主要的原因在于这种方法出现时所许诺的种种优点。成型者希望以低制造成本生产高质量的产品。在不降低质量的前提下用现代注塑机和成型技术可以缩短生产周期。通过使用气体辅助注射成型的方法，制品质量得到提高，而且降低了模具的成本。使用气体辅助注射成型技术时，它的优点和费用的节约是非常显着的。 1、减少产品变形：低的注射压力使内应力降低，使翘曲变形降到最低； 2、减少锁模压力：低的注射压力使合模力降低，可以
使用小吨位机台； 3、提高产品精度：低的残余应力同样提高了尺寸公差和产品的稳定性； 4、减少塑胶原料：成品的肉厚部分是中空的，减少塑料最多可达40％； 5、缩短成型周期：与实心制品相比成型周期缩短，不到发泡成型一半； 6、提高设计自由：气体辅助注射成型使结构完整性和设计自由度提高； 7、厚薄一次成型：对一些壁厚差异大的制品通过气辅技术可一次成型； 8、提高模具寿命：降低模腔内压力，使模具损耗减少，提高工作寿命； 9、降低模具成本：减少射入点，气道取代热流道从而使模具成本降低； 10、消除凹陷缩水：沿筋板和根部气道增加了刚度，不必考虑缩痕问题。第一阶段：按照一般的注塑成型工艺把一定量的熔融塑胶注射入模穴； 第二阶段：在熔融塑胶尚未充满模腔之前，将高压氮气射入模穴的中央； 第三阶段：高压气体推动制品中央尚未冷却的熔融塑胶，一直到模穴末端，最后{HotTag}填满模腔；
塑料注射成型工艺中成型零部件 摘要随着塑料制品在日常生活中的广泛利用，人们对塑料制品的质量与数量要求日趋提高，而国内塑料制造行业所掌握的技术普遍相对落后，要提高我国塑料行业的整体竞争力，对成型模具的研究与改进是必须的。实际上塑料注射所用的模具（简称注射模一一实现注射成型工艺的重要工艺装备）成型技术已成为衡量一个国家塑料制造水平的重要标志之一。本文介绍了几种塑料成型工艺中重要模具的特点，并对不同种类凹模凸模的结构和使用条件进行探究。 关键词塑料成型；注塑机；凹模；凸模 中图分类号TS91 文献标识码A 文章编号1674-6708 （2016 ）162-0149-02 注射成型（注塑）是一种将已经在加热料筒中预先均匀塑化的热固性或热塑性材料，高速推挤到闭合模具的模腔中用以成型工业产品的生产方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑方法又可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机（简称注射机或注塑机）是一种常用的塑料成型设备，它利用塑料成型模具将热塑性塑料制成各种形状的塑料制品。近年来，注射成型也成功地用于成型某些热固性塑料。 我国的注塑机从无到有，从单一品种到多品种，已经有
了长足的发展。但相比于其他如德国等制造工艺技术发达的 国家，我国的塑料工业还处于初级发展阶段，所以注塑成型 在我国的高分子材料发展进程中有着广阔的前景。同时随着塑料制品在日常社会中得到广泛利用，塑料注射成型所用的模具（简称注射模，它是实现注射成型工艺的重要工艺装备）技术已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。 注射模的基本组成： 1）成型零部件； 2）浇注系统：浇注系统是指注塑机喷嘴将塑料喷出后，流体到达模具型腔前所流经的通道； 3）导向机构：导向机构是用于保证动、定模合模时准确对合； 4）支承零部件：支承零部件是指起支持作用的零部件轴承，常与导向机构组合构成模架； 5）推出机构：推出机构是将模具中已经完成成型后的塑件及浇注系统中的凝料推出模具的装置； 6）侧向分型与抽芯机构：该机构将成型孔、凹穴或凸台的型芯或瓣合模块从塑件上脱开或抽出，合模时又将其复位； 7）温度调节系统：满足注射工艺对模温的要求； 8）排气系统：将型腔内的气体排出模外。 其中，成型零部件是指直接与塑料接触或部分接触，并决定塑件形状、尺寸、表面质量的零件，它们是模具的核心 零件。包括型腔、型芯、螺纹型芯、螺纹型环、镶件等。
气辅成型技术在注塑业中又称气体辅助住宿和中空成型，在近10年来发展起来的革新成型技术，也可说是注塑技术的第二次革命。目前该技术主要用于汽车、大型家电等大件注塑行业。 其主要原理是：先注入一定量的熔融塑胶（通常为90%-98%,以产品的总胶量而言）可通过分析计算+经验。然后再在熔融塑胶内注入高压氮气，高压氮气在熔融的塑胶内沿预设的路径形成气道（最好是和流向一致当然有特殊具体情况你决定）。使不到100%的熔融塑胶充满整个模腔，此后进入保压阶段，同时冷却，最后排气、脱模。高压氮气进入塑料后自然会穿越粘度低（温度高）和低压的部位，并中在冷却过程中利用气体高压来保压而紧贴模具壁成型。 此项技术除需传统注塑设备外，还需所体辅助注塑控制系统（新科益有MDI控制器）。 与传统的注塑成型相比，气体辅助注塑成型有下列优点： 1.减少内部的残留应力，从而减弱甚至完全消除翘曲变形状况，同时增加其机械强度和刚性。 2.成品壁厚部分的中央是中空的，可以减少原料，特别是短射和中空型的模具，塑料最多可以节约达30％。 3.减少或消除加强筋造成的表现收缩凹陷现象。 4.降低制品的收缩不均，提高制品的精密度。 5.设备耗减，大量减少锁模力，可以用小吨位的注塑机替代大吨位的注塑机。 6.利用气道来形成加强结构，提高成品的强度。 7.减少射入点。 8.缩短成期。 9.厚薄比大的制品也能通过气辅一次成型。 10。改变传统成品设计观念，能使用一体化设计来减少附属的零组件。 缺点： 1.由于所体具有压缩特征因而不容易作精确控制，加上对周围操作环境敏感，因此工艺的重复性与稳定性比传统工艺差。 2.国内技术和经验问题导致资源较浪费（废品率高）。 目前用于的产品有：汽车门把手、座椅、保险杠、门板、电视机外客、空调、冰箱、马桶........你说呢 曾做过：汽车门把手、门板、雪上摩托前罩三类7款。 气体辅助注塑成型的预注塑部分与普通注塑成型一样，主要增加了一个氮气注射和回收系统。根据注气压力产生方式的不同，目前，常用的气体注射装置有以下两种： （1）不连续压力产生法即体积控制法，如Cinpres公司的设备，它首先往汽缸中注入一定体积的气体（通常是氮气），然后采用液压装置压缩，使气体压力达到设定值时才进行注射充填。大多数的气辅注塑成型机械都采用这种方法，但该法不能保持恒定的高压力。 （2）连续压力产生法即压力控制法，如Battenfeld公司的设备，它是利用一个专用的压缩装置来产生高压气体。该法能始终或分段保持压力恒定，而且其气体压力分布可通过调控装置来选择设定。 气辅技术为许多原来无法用传统工艺注射成型的制件采用注射成型提供了可能,在汽车、家电、家具、电子、日常用品、办公自动化设备、建筑材料等几乎所有塑料制件领域已经得到了广泛地应用,并且作为一项带有挑战性的新工艺为塑料成型开辟了全新的应用领域。当前,气辅技术尤其适用于以下几方面的注塑制品: 管状、棒状制品: 如手柄、挂钩、椅子扶手、淋浴喷头等，采用中空的结构,可在不影响制品功能和使用性能的前提下,大幅度节省原材料,缩短冷却时间和生产周期。 大型平板制件: 如汽车仪表板、内饰件格栅、商用机器的外罩及抛物线形卫生天线等。通过在制件内设置内置式气道,可以显著提高制品的刚度和表面质量,减少翘曲变形和表面凹陷,且大幅度地降低锁模力,实现在较小的机器上成型较大的制件。 厚、薄壁一体的复杂结构制品: 如电视机、计算机用打印机外壳及内部支撑和外部装饰件等。这类制品通