一、气体辅助注塑成型技术简介

1.气体辅助注塑成型技术应用情况

气体辅助注塑成型作为一项非常成熟的技术已经在塑料加工工业中有了多年的应用历史，东莞市马驰科注塑加工厂家该技术重要的应用领域之一为厚壁塑件的生产，例如生产手柄及其类似注塑加工产品，板型件或其它局部加厚的塑件也是其重要应用领域。

气体辅助注塑成型是通过把高压惰性气体引入到制件的厚壁部位，东莞市马驰科注塑加工厂家在注塑件内部产生中空截面，并推动熔体完成充填过程、实现气体均匀保压，或者利用气体直接实现制件局部高压保压、制品缩痕的一项塑料成型技术。传统注塑加工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。气辅技术通过把厚壁的内部掏空，成功地生产出厚壁、薄壁制品，而且制品外观表面性质优异，内应力低。轻质高强。

2.气辅成型所需的条件

①注塑成型机。②气体的来源。③输送气体的管道。④控制氮气有效流动的设备。⑤带有气道设置的成型模具。

3.气体辅助注塑加工技术的优点：

①节省塑胶原料，节省率可高达50%.②缩短注塑加工产品生产周期时间。③降低注塑机的锁模压力。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，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降低注塑加工产品的内应力。⑧解决注塑加工产品表面缩痕问题。⑨简化产品繁琐的设计。⑩降低注塑机的耗电量。降低注塑机和模具开发的投资成本。⑫降低生产成本。

二、气辅设备

1.气辅设备组成

气辅设备包括氮气发生装置和气辅控制单元.它是独立于注塑机外的另一套系统，其与注塑机的接口是注射信号连接线。注塑机将注射信号-注射开始或螺杆位置传递给气辅控制单元之后，便开始注气过程，等下一个注射过程开始时给出另一个注射信号，如此反复进行。气辅注塑加工所使用的气体必须是惰性气体，气体压力为35MPa,特殊者可达70MPa,氮气纯度≥98%.气辅控制单元是控制注气时间和注气压力的装置，它具有多组气路设计，可同时控制多台注塑机的气辅生产，气辅控制单元设有气体回收功能，尽可能降低气体耗用量。

2.气体辅助注射成型配置

(1)气驱式增压机与气辅控制台

这种配置比较经济，使用这种配置，操作方便，接上外购的瓶装氮气即可增压并控制气体的输出。但其输出的高压氮气流量较小，较难满足耗气量大且注塑加工周期很短的注塑加工产品生产。

(2)电动高压压缩机与气辅控制台

这种配置也可用外购的瓶装氮气为气源，通常电动高压压缩机可提供较大的高压氮气流量，可以同时供给几个控制台输出气量，控制多副模具生产。但要经常更换氮气瓶。

(3) 氮气产生机、电动高压压缩机与气辅控制台这是一种整套制氮机经高压压缩机增压后配上气辅控制器的配置。这是较理想的配置，有高压氮气发生器为控制器的氮气来源，不需另外购买瓶装氮气，而且一部高压氮气发生器可作为多台气辅控制台的氮气来源，可同时控制多副模具生产。这种配置的投资成本较高。

3.注塑机系统设备要求

气体辅助注塑系统可配合多数品牌的注塑机，这些注塑机配备以下装置。

①射嘴，以防止高压气体跑进入注塑机的螺杆里。

②注塑机的螺杆行程配备电子尺行程开关，以触发讯号给气辅主系统，从而把高压氮气注射进模腔内

三、气辅模具

1.气辅模具组成

气辅模具与传统模具无多大差别，只是增加了进气元件，称为气针。并增加了气道的设计。所谓“气道”可简单理解为气体的通道，即气体进入后所流经的部分，气道有些是制品的一部分，有些是为引导气流而专门设计的胶位。如果气道与流料方向完全一致，有利于气体的穿透，气道的掏空率大，因此在模具设计时尽可能将气道与流料方向保持一致。

气针是气辅模具很关键的部件，它直接影响工艺的稳定和注塑加工产品质量。气针的核心部分是由众多细小缝隙组成的圆柱体，缝隙大小直接影响出气量。缝隙大，则出气量也大，对注塑加工充模有利，但缝隙太大会被熔胶堵塞，出气量反而下降。

2.气辅模具设计要点

(1)气道横截面一般为半圆形，要求其直径尽量小且保持一致，一般为壁厚的2~3倍。过大或过小都会对气道末端的穿透不利。气道拐弯处应有较大的圆弧过渡，在加强筋、自攻螺钉柱等结构的根部可布置气道，以利用结构件作为分气道补缩。

(2)气针的配合间隙应小于0.02mm,以防止熔料进入气针间隙;气针外周与模具的密封必须良好，要求使用耐高温的密封圈。

(3)在进行流道、浇口的设计时，可以设置较少的流道和数量，为保证较快的充模速度，应将流道和浇口扩大。潜伏式浇口为1.5mm左有。过大的说口尺，增加浇口凝凯，影响生产效率，而且还可能引起氮气经济口和流道后串入料简的危险。

四、气辅注塑成型使用的气体

气体辅助注塑成型使用的主要是氮气。氮气无色、无味、透明，属于亚惰性气体，不维持生命，不会发生化学反应;氮气的另一个优点是难燃、成本低。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。

氨气(N2)在空气中的含量为78.084%,分子量为28,沸点-195.8℃,冷凝点-210℃.压缩空气由于不洁净(主要是氧气)，在高温、高压情况下发生化学反应而导致材料降解或腐蚀，所以不适用。

五、气体辅助注射成型的流程

以短射制程为例，气体辅助注射成型一般包括以下几个阶段：第1阶段为塑料填充：按照一般的注塑成型工艺把一定量的熔融塑胶注射入模腔。

第2阶段为气体注入;在熔融塑胶尚未充满模腔之前，将高压氮气射入模穴的。

第3阶段为气体注射结束：高压气体推动制品尚未冷却的熔融塑胶，一直到模穴末端，填满模腔，

第4阶段为气体压缩：注塑加工塑胶件的中空部分继续保持高压，压力迫使塑料向外紧贴模具，直到冷却下来。

第5阶段注塑加工塑料制品冷却定型后，排除制品内部的高压气体，然后开模取出制品。

注塑期-以定量塑化塑料充填入模腔内，所需塑料分量要通过实验找出来，以保证在充氮期间，气体不会把成品表面冲破并能有一理想的充氮体积。

充气期-可以在注射期中或后，不同时间注入气体，气体注入的压力必须大于注塑加工压力，以使注塑加工产品成中空状态。

气体保压期--当注塑加工成品内部被气体充填后，气体作用于成品中空部分的压力就成为保压压力，可大大降低注塑加工成品的缩水及变形率。

脱模期-随着冷却周期完成，模具的气体压力降至大气压力，成品由模腔内顶出。

气辅注塑成型基本特点如下。

①在气体射入点，气体的压力大于塑胶压力时，气体才会射入塑料中。②气体射入后，必须防止由射入点溢出。③气体进入塑胶后，会沿着很小阻力的方向前进，如较厚的截面。④在塑胶内的气体会由高压区流向低压区。⑤塑胶在冷却及成形时，共注塑加工压力是由气体控制，而非注塑机。

⑥在一个连续的气道内，气体的压力在入口及末端是一样的。⑦塑胶内的气体必须在开模前被排放到大气中或经回收循环使用。⑧塑胶冷却时体积收缩的现象，可由气体的膨胀来补偿。⑨东莞市马驰科注塑加工厂家在注塑加工成形过程中，气体控制传送系统和注塑机必须尽可能的配合。⑩避免注塑机螺杆移动到末端，防止塑胶回流到螺杆前端的空隙中。若没有单向射嘴，则尽可能将料筒储料的时间延后，以避免气体回流。

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