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结构发泡注射成型
文章出处:精久机械     人气:929     发表时间:2017-04-22
    结构发泡成型属于化学发泡法,它是注射成型工艺技术中的一次革命。它保留了传统注射成型工艺的许多优点,又避免了传统注射工艺中遇到的一些问题,如制品强度不够、生产周期太长、模塑率低等。另外,采用结构发泡技术还可成型大型复杂制品,使用低成本模具,多型腔可同时操作,从而降低了制品生产成本。结构发泡材料是一种具有致密表层的连体发泡材料,是省材、节能、用作工程结构件的理想材料。结构发泡制品具有高刚度、质量轻(密度在0.1~0.6g/cm³,比不发泡制品降低20%~25%左右)、尺寸稳定性好、内应力涉、不易变形、表面光滑平整、可减少加强筋、表面致密、可以进行表面处理等特点。

  1.结构发泡注射成型方法

  结构发泡注射成型方法很多,但归纳起来可以分为三种:低压发泡法、高压发泡法和双组分发泡法。

  1)低压发泡法  低压发泡法注射成型与普通注射成型的区别在于其模具的型腔压力较低,约27MPa(普通注射为3060MPa)。低压发泡注射一般采用欠注法,即将一定量的塑料熔体(含有发泡剂 )注入型腔(不能注满), 发泡剂分解出来的的气体使塑料膨胀而充满型腔。

  在普通注射机上进行低压发泡注射成型,一般是将化学发泡剂与塑料混合,在机筒内塑化,但必须采用自锁式喷嘴,阻止塑料熔体在储料筒中提前发泡。注射时,由于气体的扩散速度很快,会造成制品的表面粗糙,因此注射机的注射速度要足够快。一般采用增压器来提高注射速度和注射量,使注射动作在瞬间完成。

  低压发泡注射成型可生产大型较厚的制品;制品表面致密,可以印刷或涂层;型腔压力小、锁模力小、生产成本低。缺点是表面光泽度较差,可以通过提高模具温度来改善。

  低压发泡注射成型常用的材料有PSPEPPPPOPCPAP等。所采用的发泡剂多为化学发泡剂。发泡剂的种类、性质和用量与塑料品种及制品的结构形状有关。一般按加料质量的0.3%0.7%加入发泡剂。

  2)高压发泡法  高压发泡法的型腔压力为715MPa,采用满注方式,即一次注射量正好等于模具型腔的容积。为了使制品得到发泡膨胀,可以采用强制扩大型腔,或者使一部分塑料分流出型腔。采用扩大型腔法的注射机与普通注射机相比,增加了二次合模保压装置,当塑料和发泡剂的熔融混合物被注入到型腔后延时一段时间,然后合模机构的动模板向后移动一小段距离,使模具的动模和定模稍微分开,型腔扩大,型腔内的塑料开始发泡膨胀。制品冷却后在其表面形成致密的表皮,由于塑料熔体的发泡膨胀受到动模板的控制,因此也就可以对制品的致密表层的厚度进行控制。动模板的移动可以是整体移动,也可以是部分移动使局部发泡,从而得到不同密度的制品。

  高压发泡注射成型的的表面平整、清晰,能体现出型腔内的细小形状;缺点是对模具的制造精度要求高,模具费用高,对注射机的二次锁模保压的要求高,使很多普通注射机不能使用。

  3)双组分发泡法  双组分发泡注射成型是一种特殊的高压结构发泡注射成型方法,需要采用专门的双组分注射机。这种注射机有两套注射装置:一套用来注射制品的表层,一套用来注射制品的芯部。在注射时,先注入皮层物料,然后通过同一浇口再注入混有发泡剂的芯部物料。由于芯部材料呈层流状态流动,这就保证了芯部材料被均匀地包覆在皮层内部,使型腔得到完全填充。当熔体填满型腔后,再注入少量不含发泡剂的熔体,使浇口封闭。制品取出后,再去掉浇口即得到具有不发泡致密表层和发泡芯部的轻质制品。对于大型制品,芯部可以掺用下脚料、填充料、废料、纸等,从而大大地降低了制品的生产成本。


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