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一、氣體輔助注射成型的原理

氣體輔助注射成型的原理較簡單，在注射充模過程中，向熔體內(nèi)注入相比注射壓力較低壓力的氣體，通常為幾個(gè)到幾十個(gè)兆帕，利用氣體的壓力實(shí)現(xiàn)保壓補(bǔ)縮。氣體輔助注射成型的原理。氣體從塑料熔體內(nèi)部進(jìn)入的氣體輔助注射成型的原理，成型時(shí)首先向型腔內(nèi)注射入經(jīng)準(zhǔn)確計(jì)量的熔體，然后經(jīng)特殊的噴嘴在熔體中注入氣體，氣體擴(kuò)散推動(dòng)熔體充滿型腔。充模結(jié)束后，熔體內(nèi)氣體的壓力保持不變或者有所升高進(jìn)行保壓補(bǔ)料，冷卻后排除塑件內(nèi)的氣體便可脫模。氣體在塑料熔體表面加壓成型方法，也稱為表面氣體成型法。該法是在模具內(nèi)塑料注塑加工產(chǎn)品底面的特別封閉處注入高壓氣體，使注塑加工產(chǎn)品表面沒有縮痕的一種方法。

氣體輔助注塑加工注射成型的特點(diǎn)，這種特別封閉處也可稱為加壓區(qū)，而每一個(gè)加壓區(qū)是由連接成品的密封件所包圍，以防氣體泄漏，密封件的截面可以是矩形也可以是三角形，這樣可使得成品的剛性加強(qiáng)。當(dāng)然，東莞市馬馳科注塑加工廠采用表面氣體成型法會在加壓區(qū)留下明顯的痕跡，但是它絕不會影響注塑加工產(chǎn)品的表面。 表面氣體成型法特別適合以下幾種情況;塑料的收縮率十分高的時(shí)候;注塑加工成品內(nèi)柱狀物體背面容易出現(xiàn)凹痕時(shí);熔體充填模具型腔流程十分長時(shí);當(dāng)成品是薄壁不規(guī)則而又不能加氣槽及厚壁時(shí)。在氣體輔助注射注塑加工成型中，熔體的定量十分重要，若注人熔體過多，則會造成壁厚不均勻;反之，若注入熔體過少，氣體會沖破熔體使成型無法進(jìn)行。

二、氣體輔助注射成型的分類及工藝過程

氣體輔助注塑加工注射成型的特點(diǎn)，氣體輔助注射成型只要在現(xiàn)有的注射機(jī)上增加一套供氣裝置即可實(shí)現(xiàn)。根據(jù)國外使用的情況，氣體輔助注射成型可分為標(biāo)準(zhǔn)成型法、熔體回流成型法和活動(dòng)型芯退出法幾種。

(一)標(biāo)準(zhǔn)成型法

(1)氣體從注射機(jī)噴嘴注入的標(biāo)準(zhǔn)成型法 氣體從注射機(jī)噴嘴注入的標(biāo)準(zhǔn)成型法。一部分熔體由注射機(jī)料簡注入到模具型腔中;從注射機(jī)噴嘴通入氣體推動(dòng)塑料熔體充滿型腔;升高氣體壓力，實(shí)現(xiàn)保壓補(bǔ)料;保壓后排去氣體，塑件脫模。

(2)氣體從模具型腔內(nèi)注入的標(biāo)準(zhǔn)成型法氣體從模具型腔內(nèi)注入的標(biāo)準(zhǔn)成型法。其工藝過程與上面東莞市馬馳科注塑加工廠介紹的氣體從注射機(jī)噴嘴注入法完全類似，只是氣體的引入點(diǎn)不同。標(biāo)準(zhǔn)成型法的特點(diǎn)是以定量塑料熔體充填入型腔內(nèi)，而并不是充滿型腔，所需塑料熔體的量要通過實(shí)驗(yàn)確定。

(二)熔體回流成型法

熔體回流成型法，該方法氣體輔助注射成型的特點(diǎn)是首先塑料熔體充滿型腔，與標(biāo)準(zhǔn)成型法所不同是氣體注入時(shí)，多余的熔體流回注射機(jī)的料筒。

(三)活動(dòng)型芯退出法

活動(dòng)型芯退出法熔體充滿型腔并保壓;注入氣體活動(dòng)型芯從型腔中退出;升高氣體的壓力實(shí)現(xiàn)保壓補(bǔ)縮;排氣使塑件脫模。

三、氣體輔助注射成型的特點(diǎn)

氣體輔助注塑加工注射成型的特點(diǎn)，氣體輔助注射技術(shù)可以用于各種熱塑性塑料注塑加工產(chǎn)品，如電視機(jī)或者音響外殼、汽車上各類塑料產(chǎn)品、淋浴室、廚具、家用電器和日常用品及玩具等的塑料注射成型。與傳統(tǒng)的注射成型的方法相比較，氣體輔助注射成型有如下特點(diǎn)：

(1)能夠成型壁厚不均勻的塑料制件及復(fù)雜的三維中空塑件。

(2)氣體從澆口至流動(dòng)末端形成連續(xù)的氣流通道，無壓力損失，能夠?qū)崿F(xiàn)低壓注射成型。由此能獲得低殘余應(yīng)力的塑件，塑件翹曲變形小，尺寸穩(wěn)定。

(3)由于氣流的輔助充模作用，提高了塑件的注塑加工成型性能，因此采用氣體輔助注射有利于成型薄壁塑件，減輕了塑件的重量，節(jié)省了原材料。

(4)由于降低了模具型腔內(nèi)的成型壓力，使得模具的損耗減少，提高了模具的工作壽命。也由于注射成型壓力較低，可在鎖模力較小的注射機(jī)上成型注塑加工尺寸較大的塑件。

(5)縮短塑料制件的生產(chǎn)周期，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間。

氣體輔助注射成型存在如下缺點(diǎn)：

(1)需要增設(shè)供氣裝置和充氣噴嘴，提高了設(shè)備的成本。

(2)采用氣體輔助注射成型技術(shù)時(shí)，對注射機(jī)的精度和控制系統(tǒng)有一定的要求。

(3)塑件注入氣體與未注入氣體的表面會產(chǎn)生不同的光澤。

四、氣體輔助注射成型的周期

氣體輔助注射的周期可以分為塑料注射期、充氣期、氣體保壓期和脫模期四個(gè)階段。

(1)塑料注射期注射機(jī)將一定量塑化好的塑料熔體注射入模具的型腔。所需的塑料量要通過試驗(yàn)確定，以保證在充氣期間氣體不會把成品表面沖破以及能夠有一個(gè)理想的充氣體積。

(2)充氣期可以在注射中期或者后期的不同時(shí)間注入氣體，氣體注射的壓力必須大于注射壓力，以達(dá)到注塑加工產(chǎn)品成中空狀態(tài)。

(3) 氣體保壓期當(dāng)成品內(nèi)部被氣體充填后，氣體作用于注塑加工成品中空部分的壓力就是保壓壓力，保壓壓力可以大大減少成品的收縮率和變形率。

(4)脫模期隨著冷卻周期的完成，模具內(nèi)氣體的壓力降低至大氣壓力，塑料注塑加工成品就可以從模具型腔內(nèi)推出。

五、氣體輔助注射系統(tǒng)

氣體輔助注射系統(tǒng)可以采用32位微處理器，配合RISC-BASED輸入和輸出界面，并且以閉環(huán)方式來控制氣體的分段壓力，使氣體在注射期間的壓力提升速度更快和更準(zhǔn)確。此系統(tǒng)符合歐洲CE、ULC 和美國UL標(biāo)準(zhǔn)。氣體輔助注射系統(tǒng)主要由氮?dú)馍a(chǎn)機(jī)和氮?dú)饣厥障到y(tǒng)組成。

氣體輔助注射系統(tǒng)的工作原理。連接壓縮空氣到氮?dú)馍a(chǎn)機(jī)后，所生產(chǎn)出來的氮?dú)饧兌葹?8%以上。從氮?dú)馍a(chǎn)機(jī)出來的氮?dú)獗氵M(jìn)入低壓儲存器,其儲存量有220L至490L不等，壓力高為1MPa.低壓氮?dú)饨?jīng)過電控閥門和過濾器進(jìn)入E.D.C增壓機(jī),低壓氮?dú)獗籈.D.C增壓機(jī)增壓至35MPa.高壓氮?dú)饨?jīng)過過濾器進(jìn)入高壓儲存器和內(nèi)，其儲存量由10L至37L不等。然后高壓氮?dú)庵苯舆M(jìn)入氣輔主系統(tǒng)內(nèi)，由氣輔主系統(tǒng)控制注入模具內(nèi)的氮?dú)鈮毫蜁r(shí)間。

模具內(nèi)的氮?dú)饨?jīng)由回收管道和過濾器進(jìn)入低壓儲存器內(nèi)，回收的氮?dú)饨?jīng)過過濾再被使用。氣體輔助注塑加工注射成型的注射機(jī)必須配有弓射嘴和螺桿行程電子尺。前者的作用是防止高壓氣體進(jìn)入注射機(jī)的螺桿內(nèi)，而后者的作用是以觸發(fā)信號傳遞給氣體輔助主系統(tǒng)，從而把高壓氣體注射進(jìn)模具型腔內(nèi)。

六、氣體輔助注射成型應(yīng)用實(shí)例

氣體輔助注塑加工注射成型的特點(diǎn)，東莞市馬馳科注塑加工廠表示電視機(jī)外殼氣體輔助注射成型實(shí)際應(yīng)用的例子。它同時(shí)采用了氣體從塑料熔體內(nèi)部注入和表面氣體成型兩種方法。在A處采用了氣體從塑料熔體內(nèi)部注入，用于成型 A-A剖面與B-B剖面所示的塑料件兩壁交界處內(nèi)部孔穴;在B處采用了表面氣體成型的方法，氣體從模具上密封件的加壓區(qū)進(jìn)入，用于成型C-C剖面所示的塑料件外面的凹槽。