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2010-04-19

注射成型新技朮簡介

塑膠注塑成型工業是一個技朮主導的行業,隨着精密注射成型技朮的日益完善,精密注射成型向超高速、超精密、微型化及工藝集成化等方向發展。現今加工工藝的趨勢正朝着高新技朮的方向發展,以獲得高附加值的產品,這些技朮包括:微型注塑、高填充復合注塑、水輔注塑、泡沫注塑、模塑成型技朮、仿真成型技朮、混合應用各種特別注塑成型工藝等。
  微型注塑技朮:
  近年來,隨着光電通訊、影像傳輸、生化醫療、信息存儲、精密機械消費的不斷增長,注射量為2g以下的微量注塑成型制品的需求逐年增加,因為微型注塑技朮生產極小的部件,所以必須在高精度下完成作業。這樣,實施微型注塑技朮需要特殊的加工設備及模具技朮,需要兩部門充分合作。

   
  專門用于生產微小的、精密的塑料制品的微注射成型技朮對生產設備有許多特殊要求,主要表現為以下几個方面:
  (1)高注射速率:微注射成型零件質量、體積微小,注射過程要求在短時間內完成,以防止熔料凝固而導致零件欠注,因此成型時要求注射速度高。傳統的液壓驅動式注射成型機的注射速度為100mm/s,電氣伺服馬達驅動式注射成型機的注射速度為300mm/s,而微注射成型工藝通常要求聚合物熔體的注射速度達到 800mm/s以上,利用聚合物熔體的剪切變稀原理,以高注射速度降低熔體的黏度,使其順利充填微尺度型腔。
  (2)精密注射量計量:微注射成型零件的質量僅以毫克計量,因此微注射成型機需要具備精密計量注射過程中一次注射的控制單元,其質量控制精度要求達到毫克級,螺杆行程精度要達到微米級。而傳統注射成型機通常釆用直線往復螺杆式注射結搆,注射控制量誤差相對較大,無法滿足微注射成型的微量控制要求,對零件成型品質的影響較大。
  (3)快速反應能力:微注射成型過程中注射量相當微小,相應注射設備的螺杆/柱塞的移動行程也相當微小,因此要求微注射成型機的驅動單元必須具備相當快的反應速度,從而保證設備能在瞬間達到所需注射壓力。
  同樣,模具加工的超精密性和注塑工藝的超精確性也是至關重要的。
  高填充復合注塑:
  是一種可應用于多組分注塑成型的工藝,利用高填充復合聚合物進行復合注塑,可降低某些產品的重量和生產成本。常見的應用情況是,成型零件需要亮麗的外表,而核芯需用再生料,或者技朮零件需要較硬的核芯,同時需要改進表層以獲得較好的零件手感。也可以生產具有時尚特點(如有色核芯使用透明表層)的成型零件。該過程在一個型腔內以兩個或三個步驟進行。首先,在型腔部分空間注入行程表層的材料。然后,將核芯組份通過第一種材料注塑到其內部中心。最后,用第一種組份在澆口位置進行密封。這樣,可以防止表面出現核芯材料,同時,清除澆口系統中的第二組分,以備下次注塑第一組份。 
  
  這種注射成型方法主要是為了生產一些有特殊要求(如耐候性、化學穩定性、氣體阻隔性、導電性、屏蔽電磁波性等)的塑料制品而開發的。主要用于生產增強復合注塑件,功能復合塑件(屏蔽罩)和再生塑料制品。由此可見,這種注射成型技朮有着廣闊的應用前景。高填充復合注塑的應用取決于二個因素:一由制品的性能決定;二由制品的經濟效益決定。受性能驅使應用場合是指共注射部件具有某種使用性能,而由單一材料制成的膠體不具備這種性能。受經濟效益支配的應用場合是指將低成本的芯材與較昂貴的表層材料結合起來并用。從這種技朮得益的主要應用領域包括汽車、電子、包裝、家具、化工和醫療器械等行業。隨着該項技朮的日益推廣,還會出現更多的應用領域。    (未完,待續)

作者:周穎楠


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