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塑料注塑成型技術(shù)新發(fā)展
摘 要：塑料產(chǎn)品在很多行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用，因此塑料加工的方法塑料注塑成型技術(shù)最新的發(fā)展進行研究具有十分重要的意義。本文對以塑料注塑成型技術(shù)中的氣輔注塑、水輔注塑等為例，分析研究了其技術(shù)的原理、特點、應(yīng)用和新發(fā)展。
關(guān)鍵詞：塑料注塑;技術(shù);新發(fā)展
作為一種重要的塑料加工方法，注塑成型能以較短的生產(chǎn)周期、自動化的生產(chǎn)方式生產(chǎn)出尺寸精確和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塑膠產(chǎn)品。經(jīng)過注塑加工出來的塑料制品可廣泛用于電子、醫(yī)療器材、汽車等行業(yè)。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各行各業(yè)都要以最低的成本參與市場競爭，這就要求塑料制品所使用的材料成本更低、適用范圍更廣，在制品尺寸及外觀的要求上，也要求越來越精確。經(jīng)過多年的不斷實踐，人們在注塑行業(yè)的氣輔和水輔注塑、精密注塑、微注塑、振動注塑等等各領(lǐng)域不斷攻關(guān)，并取得了一些進展。
1、氣輔注塑和水輔注塑
氣體輔助注射成型技術(shù)(GAIM)的特點是射膠壓力低、注塑出來的產(chǎn)品變形小、產(chǎn)品表面優(yōu)良、用料少且能實現(xiàn)有較大壁厚差異制品的注塑成型。這種成型技術(shù)于20世紀(jì)80年代開始發(fā)展起來的。整個注塑過程是先向模腔內(nèi)注入塑料熔體，再注入壓縮氣體。通過氣體對塑料熔體中阻力最小的地方進行穿透，讓氣體形成一股動力推動塑料熔體的擴散和推行，讓塑料熔體最終充滿模腔后再進行保壓措施，待產(chǎn)品完全冷卻后再進行卸氣，并進行開模頂針頂出動作。這種成型技術(shù)主要用于生產(chǎn)管狀、棒狀、板狀以及一些表面厚薄不均勻的復(fù)雜制品。所用到的設(shè)備主要有注塑機、注氣噴咀、模具和相應(yīng)的氣體輔助裝置。所涉及到的工藝參數(shù)有熔膠溫度、熔膠量、延長時間、所使用的氣體壓力和保壓時間。在GAIM應(yīng)用中，增強氣體穿透力主要是通過熔膠溫度的提高、注射少量熔體、把延遲時間減少和把氣體的壓力增大等方式。隨著注塑成型技術(shù)的日益普及和日益推進，相對于氣體輔助成型，人們相應(yīng)地又發(fā)展出了各種新技術(shù)。包括外部氣輔、多腔氣輔、振動氣輔、冷卻氣體氣輔、氣輔共注等各項新技術(shù)。
在氣體輔助技術(shù)的基礎(chǔ)上，人們又發(fā)展了另一種輔助注塑技術(shù)：水輔注塑(WAIM)。其技術(shù)原理與氣輔相似。在水輔注塑中用的是水代替氣輔注塑中的氣體。以水來進行排水空、熔體的穿透和傳遞壓力。水輔具有氣輔所不具備的優(yōu)點，具體要表現(xiàn)在以下幾個方面。首先，由于水的傳熱能力大于氣體，所以對塑膠制品進行冷卻時所用的時間會更短，從而使成型周期縮短了;其次，在經(jīng)濟上，水比N2便宜得多，且水可以循環(huán)不斷地使用;第三，水的不可壓縮性使生產(chǎn)出來的制品厚壁均勻，很難出現(xiàn)手指效應(yīng);第四，與氣體容易滲入熔體不同，水很難溶入熔體，因此所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品內(nèi)壁很光滑。但水輔注塑并不是沒有缺點，它不適于高溫注塑，只是適用于部分塑料。由于水道比氣道要大，使得水注塑很容易給產(chǎn)品造成缺陷等。在工藝方法上，水輔注塑主要有反推法、溢流法、欠注法和流動法四種。
2、精密注塑
有些消費品如電腦、手機、DVD機等，這些產(chǎn)品對注塑件部分的要求很高。不僅在表面質(zhì)量上，而且在產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量、內(nèi)外部尺寸上都有著精確的要求。在這些各項高質(zhì)量指標(biāo)的壓力下，精密注塑由此而生。精密注塑在注塑行業(yè)其技術(shù)是一類注塑技術(shù)，一般用于塑料制品的內(nèi)在和表面質(zhì)量、尺寸精確度要求都很高的產(chǎn)品。精密注塑技術(shù)的應(yīng)用離不開精密注塑機和精密模具的相應(yīng)配套設(shè)備。精密注塑機是相對于注塑機的參數(shù)控制而言的，包括控制塑料的溫度、注塑壓力、鎖模壓力、時間、速度、保壓背壓、螺桿轉(zhuǎn)速等參數(shù)，對這些參數(shù)進行精確的控制。例如，普通的注塑機對料筒和射咀的溫度控制只能精確偏差到20度左右，而精密注塑機對料筒和射咀的溫度控制可精確到0.5到4度之間。精密注塑機的鎖模壓力比普通注塑機要大，而且射膠速度也快很多。鎖模系統(tǒng)也可以做到精確復(fù)位、施壓均衡。在注塑壓力方面，精密注塑機一般為220mpa--250mpa，而普通注塑機只有40mpa--200mpa，更不用說超高壓精密注塑機的400mpa。一般的注塑機在對原料進行補充時，或多或少地會給產(chǎn)品的品質(zhì)帶來不良的影響，但超高壓注塑機生產(chǎn)出來的產(chǎn)品其收縮率基本沒有，在補料時可以不進行保壓動作，從而消除了補料給制品帶來的不良影響。為提高原料的均勻分布，生產(chǎn)出各向同性、質(zhì)地均勻精致的產(chǎn)品，有些精密注塑機采用壓縮的方式取代普通注塑機的保壓補料，這種方法被稱為注射壓縮法，也叫注壓法。它是在模具合模時在分型面留有一定的縫隙，或者在注射時分型面先留有縫隙，等注射到一定量的時候，縫隙再合緊，從而不需要進行保壓補料階段。相應(yīng)的，精密注塑機所使用的模具精度也非常高，包括模腔的精度、分型面的精度、合模精度和模具配件的精度。而且模腔要使用好一點的模胚，以使模腔表面硬度和整個模具的剛度都足夠大。為了使注塑機能夠精確控制模具的冷卻溫度，要合理布局其內(nèi)部的冷卻管道。不僅僅要求冷卻快，而且還要冷卻均勻，防止產(chǎn)品變形。
3、微注塑
由于諸多微電器、微生物醫(yī)療器械、微光學(xué)元器件在現(xiàn)代生活中日益普及，對這些產(chǎn)品的注塑件的生產(chǎn)如果用普通的注塑機或者大型精密注塑機去生產(chǎn)，將浪費不小的成本。出于種種因素的考慮，人們開始關(guān)注微注塑成型技術(shù)。微注塑成型技術(shù)的優(yōu)點是成型過程簡單、生產(chǎn)出來和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、效率高、成本低，而且可以實現(xiàn)全自動批量化生產(chǎn)。但并不是說微注塑成型技術(shù)很簡單，相反地，其對工藝參數(shù)的精度控制非常嚴(yán)格。因為微注塑生產(chǎn)出來的產(chǎn)品尺寸不大，只要任何一個參數(shù)有一點點微小的波動，對產(chǎn)品的品質(zhì)都可能造成很大的缺陷。另外，由于模具流道截面尺寸很小，而表體相對較大，如果注射壓力、速度和模溫不夠，很容易造成成型熔體冷凝后充模不滿。微型注塑機的發(fā)展速度也非�？�，目前已有多種型號的微型注塑機已經(jīng)問世，而且很多微型注塑機在結(jié)構(gòu)上采用雙階或三階的形式，以利于進行精確控制。
4、模內(nèi)裝飾注塑
模內(nèi)裝飾注塑是將一塊已經(jīng)初步加工如絲印、染色過的塑料經(jīng)過切片成原始坯料，再進行熱成型而形成最終產(chǎn)品的技術(shù)。這種技術(shù)是在近些年才發(fā)展起來的。其原理是，將修正后的坯料貼緊模腔壁，再重新注入另一種原料，經(jīng)過成型后得到一種新的產(chǎn)品。所注塑出來的產(chǎn)品不僅可以有各種諸如金屬、木紋、圖案等效果，而且產(chǎn)品表面耐腐蝕、耐磨傷和耐劃傷。這種技術(shù)的運用，使傳統(tǒng)的塑料涂漆、鍍鉻等工藝在對成品進行注塑的過程中都可以被替代，因此被廣泛地用于生產(chǎn)汽車零部作、電子面板及顯示屏等領(lǐng)域。模具裝飾注塑對溫度的控制要求很高，注塑溫度和模溫如果太高，涂料或油墨可能會被沖刷掉。模溫過低，會給最終成型產(chǎn)品的結(jié)合強度造成影響。
結(jié)語
塑料注塑成型雖然一種非常成熟的工藝方法，雖然其操作復(fù)雜，影響因素較多，但是由于經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，對于塑料制品的質(zhì)量要求也愈來愈高，同時科技的不斷發(fā)展進步又為其提供了有力的技術(shù)支持，可以預(yù)見，塑料注塑成型技術(shù)依然有廣闊的發(fā)展前景。
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