氣體輔助射出成型的工作原理是通過“欠料注射法”將樹脂注入模腔中,接著將氣體注入熔化的樹脂。由于低壓高溫度,氣體能夠沿阻力最小的門路進入鑄件的各個局部。當氣體穿過成型件時,它會將壁厚局部的樹脂熔液平均地推向鑄件的其他局部。樹脂填充結束后,氣體在模具(羅門哈斯)內(nèi)形成一個保壓,補救成型產(chǎn)品體積收縮。
氣體輔助注射成型的實現(xiàn)辦法主要有兩種。這兩種辦法的區(qū)別在于氣體注入模腔的位置不同,一種是從噴口注入(見上圖),另一種是直接注入樹脂輸送管或成型件。這兩種辦法的重要區(qū)別在于,前者要求所有輸氣管都以噴口為開始端。而采用后者,即直接將氣體注入模具(羅門哈斯)內(nèi)時,只要能確保注入氣體之前樹脂的填充方式恰當,輸氣管的設計不受輸氣口位置的限制。
氣體輔助注射成型工藝的優(yōu)點
在設計者看來,這種成型工藝最顯著的優(yōu)點在于采用空心道和內(nèi)腔使注塑件在更加堅固的同時重量并不增加,甚至還會減少。其他優(yōu)點還包括:
●剛度更高。
●設計自由度更大。
●減少模內(nèi)壓力和翹曲的發(fā)生。
●減少/打消縮痕的產(chǎn)生。
●注塑件整合可能性增加。
●采用空心型材有利于充填。
●與實心型材相比,生產(chǎn)周期縮短。
氣體輔助注射成型工藝的毛病:
最大的問題是許多氣體注射成型工藝都波及專利權的問題,必須取得許可證能力使用。最康復的辦法是與技術提供者進行協(xié)商,以確定是否有必要取得使用許可證。其他毛病包括:
●氣體、氣體控制系統(tǒng)以及可能需要的許可證增加了費用。
●如果使用模內(nèi)成型技術,模具(羅門哈斯)老本增加。
●設計模具(羅門哈斯)時要考慮氣體噴口的設計及位置。
●在初期應用中會經(jīng)驗一條學習曲線。
材料選擇范圍廣
大多數(shù)熱塑性材料都能應用氣體輔助注射成型。例如聚丙烯、聚酰胺和PBT樹脂等晶體材料是比擬理想的材料,因為它們都具有精確的熔點、較低的粘稠度、氣體容易穿透。要依據(jù)對產(chǎn)品性能的要求,諸如剛性、強度、特殊條件下的表現(xiàn)、耐化學腐蝕等來選擇原材料。
設計中需考慮的問題
當設計的成型件合乎下列參數(shù)中的一個或以上時,生產(chǎn)商和設計者應該考慮使用氣體輔助射出成型:
●成型件有許多內(nèi)部結構可能導致縮痕。
●成型件表面必須平整,模內(nèi)壓力較低。
●成型件在形狀上必須穩(wěn)定。
●成型件結構復雜且有較高的結構要求。
●由于對性能的要求,不可避免地會用到厚的型材。
使用該工藝要求注塑件的設計中包括氣體輸送導管。這些導管會將氣體和樹脂導向容易產(chǎn)生縮痕的地方,或在填充時需要外力推動的地方,或會產(chǎn)生以上兩種情況的地方。成型件特性設置應最利于樹脂和氣體填充,使用盡可能少的氣孔,輸氣管管徑也盡可能小。能夠對模腔填充情況進行剖析來預測填料流動狀態(tài),作為部件設計和工藝參數(shù)的一個功能。
氣體輔助射出成型工藝范例:
●汽車部件
車門硬件模塊
外后視鏡外殼
外飾件
油門踏板臂
乘客扶手
玻璃刮水器臂
空氣濾清器外殼
格柵
保險杠飾帶
車門把手
●家具
病床
椅子(扶手、底座、椅腿)
草坪和園藝用具
桌子
●辦公設備
鍵盤框
送紙滾筒
打印機/傳真機嵌版
計算機邊框
計算機服務器嵌版
打印機嵌版
復印機嵌版
●娛樂設施
籃板
高爾夫車頂板
雪地機動車保險桿
高爾夫球桿桿身
●其他
醫(yī)療剖析儀器罩
淋浴房基座
電視機柜
洗衣機波輪
平板架
電動工具把手
馬桶座
自動售貨機罩
水冷機嵌板
用具的把手
隨著越來越多的產(chǎn)品設計者、工程技術人員、工具商和模塑商開始熟悉氣體輔助注射成型工藝,唯一的問題是如何發(fā)明性地運用這一工藝。正如一貫的做法,在一個新產(chǎn)品的開發(fā)過程中,每一位成員都應該在開發(fā)過程中盡可能早的階段加入進來。這樣,各方的意見和經(jīng)驗能夠交匯,有助于大幅縮短新品開發(fā)的周期并降低老本。