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低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑成型技術(shù)

時間:2019-11-25 03:40 閱讀:1729 來源:互聯(lián)網(wǎng)

隨著高分子成型工藝技術(shù)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑件與氣體輔助注塑件兩項成型工藝越加完善,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。但是,隨著人們生活水平的日漸提高,對很多產(chǎn)品提出了更高的要求,比如在音響號筒領(lǐng)域大家越來越關(guān)注音質(zhì)效果以及產(chǎn)品的耐用性、外觀效果等等。傳統(tǒng)的注塑件已經(jīng)很難滿足這些塑件的需求,低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑件的誕生填補了傳統(tǒng)注塑件技術(shù)的空白。 發(fā)泡注塑件發(fā)展簡介 發(fā)泡注塑件的技術(shù)淵源久遠。最早是20世紀(jì)20年代初期的泡沫膠木,用類似制造泡沫橡膠的方法制??;30年代出現(xiàn)硬質(zhì)聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫;40年代有聚乙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂、酚醛泡沫;50年代則有可發(fā)性聚苯乙烯泡沫和軟質(zhì)聚氨酯泡沫。現(xiàn)在,基本上所有的塑料,包括熱塑性和熱固性的都可以發(fā)泡。工業(yè)上的制備方法有:擠出發(fā)泡、注塑件發(fā)泡、模塑發(fā)泡、壓延發(fā)泡、粉末發(fā)泡和噴涂發(fā)泡等等。其中,注塑件發(fā)泡是最重要的成型方法之一,也是低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑件的前身。 低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡原理 在塑料進行注射之前,通過氮氣輔助設(shè)備向密封的模腔內(nèi)打入低壓氣體抑制發(fā)泡劑瞬間發(fā)泡,當(dāng)壓力達到0.8-2.0MPa時開始射膠填充注塑件模具,同時注塑件模具內(nèi)的氮氣通過排氣孔緩慢排出,而發(fā)泡劑則在塑料內(nèi)部發(fā)泡形成微孔。 發(fā)泡反應(yīng)式: 名稱:偶氮二甲酰胺;分子式:C2H4N4O2;分子量:116。 物化性質(zhì):淡黃色的結(jié)晶粉末,正常情況下極為穩(wěn)定;無毒、無臭、無污染性;易溶于二甲基亞礬、二甲基酰胺和氫氧化鈉溶液;不溶于酸、醇、酮、苯、汽油和水。 發(fā)泡劑物性表 結(jié)構(gòu)發(fā)泡的特點 結(jié)構(gòu)發(fā)泡(Structural Foam Molding)屬于化學(xué)發(fā)泡法,保留了傳統(tǒng)注塑件成型工藝的許多優(yōu)點,又避免了后者的部分缺陷,如制品強度不夠、生產(chǎn)周期太長、模塑率低等。采用結(jié)構(gòu)發(fā)泡技術(shù)可以模塑大型復(fù)雜制品、使用低成本注塑件模具、多模腔可同時操作,從而降低制品生產(chǎn)成本。結(jié)構(gòu)發(fā)泡制品是一種具有致密表層的連體發(fā)泡材料,其單位重量強度和剛度比同種未發(fā)泡的材料高3~4倍。 低壓發(fā)泡注塑件與普通注塑件的區(qū)別在于其注塑件模具的模腔壓力較低,約2~7MPa,而普通注塑件在30~60MPa之間。低壓發(fā)泡注塑件一般采用欠注法,即將一定量(不注滿模腔)的塑料熔體(含有發(fā)泡劑)注入模腔,發(fā)泡劑分解出來的氣體使塑料膨脹而充滿模腔。在普通注塑件機上進行低壓發(fā)泡注塑件,一般是將化學(xué)發(fā)泡劑與塑料混合,在機筒內(nèi)塑化,必須采用自鎖式射嘴。注射時,由于氣體的擴散速度很快,會造成制品的表面粗糙,因此注塑件機的注射速度要足夠快。一般采用增壓器來提高注射速度和注射量,使注射動作在瞬間完成。 工藝流程 (1)將我們通常用的材料如:ABS、HIPS、PP等(注意必須是成型溫度與AC發(fā)泡劑發(fā)泡溫度接近的塑料),與AC進行一定比例的混合,通常比例為0.5%-5%。 (2)混合均勻的材料通過注塑件機螺桿共混,此時噴嘴的閥門關(guān)閉。 (3)氣體輔助設(shè)備運轉(zhuǎn)向密封注塑件模具內(nèi)打入低壓氮氣,抑制發(fā)泡劑在瞬間發(fā)泡。 (4)當(dāng)模腔壓力達到0.8-2.0MPA時,自鎖式噴嘴閥門打開開始注射,熔融塑料通過注塑件模具內(nèi)的熱流道的加熱,讓發(fā)泡劑達到發(fā)泡溫度。 (5)塑料即將填滿模腔時(通常在90%-95%左右),氣體輔助設(shè)備開始排氣,與此同時塑料件內(nèi)部也充分進行發(fā)泡,最后添滿整個模腔。 常見缺陷及解決辦法 (1)注塑件件縮水:由于填充過于飽和經(jīng)常會造成發(fā)泡不充分,因而造成筋位和柱位的縮水。 解決方法:減少注射量、降低注氣時間、降低注氣壓力、提高噴嘴溫度。 (2) 注塑件件欠注:由于注塑件量不足經(jīng)常會有欠注現(xiàn)象。 解決方法:適當(dāng)增加注塑件量。 (3) 熔體破裂、氣痕:由于充填不均勻或者發(fā)泡的時機不對,在注塑件件表面會有橘皮狀缺陷或者有類似于熔接痕的缺陷。 解決方法:調(diào)整注塑件件充填平衡,適當(dāng)降低澆口位置填充速度、降低氣體壓力,適當(dāng)提高氣體排放的斜率、降低料管溫度,避免材料在料管中提前發(fā)泡。 其他的缺陷處理辦法與傳統(tǒng)注塑件比較接近,在此不再重復(fù)說明。主要是通過氣體輔助設(shè)備調(diào)整注塑件模具內(nèi)部的壓力,進而控制發(fā)泡劑發(fā)泡的時機。 結(jié)論 (1) 低壓發(fā)泡注塑件是由氣體輔助控制AC發(fā)泡劑發(fā)泡的新型注塑件工藝。 (2) 低壓發(fā)泡注塑件可以解決傳統(tǒng)的厚壁、柱位、筋位縮水問題,同時還具有節(jié)省材料,提高制品音質(zhì)效果等作用,廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)之中。

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