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1、№4(Sum.150)塑料科技August2002PLASTICSSCI.&TECHNOLOGY9文章编号:100523360(2002)20420009204工艺参数与气肋设计对气辅注塑成型的影响蔡永洪(华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程中心广州510640) 摘 要:主要介绍了欠料注射量、延迟时间、气体注射压力和熔体温度等气辅注塑工艺参数及气肋截面设计对成型的影响,包括对气泡长度、抗弯曲强度、翘曲度和手指效应的影响。截面设计成矩形的制件能获得较好的气[1]辅性能。关键词:气辅注塑成型;气肋截面;气泡穿透中图分类号:TQ3201662 文献标识
2、码:A特性的研究尚未成熟。1 引言GAIM技术可成型刷柄、扶手、方向盘等棒形或管形件,汽车仪表盘等大的板形件,厚薄不均的各种家电 为了克服传统注塑成型时厚壁产品收缩变形、表[2]外壳和塑料家具等。面质量差等缺点,在20世纪70年代提出了气辅注塑成型(Gas2AssistedInjectionMolding简称GAIM)的技术2工艺参数等对气辅注塑成型的影响思想,该技术在80年代迅速发展成为一项新型成型技术。气辅注塑成型包含塑料熔体注射和气体注射两部GAIM要比传统注塑成型(ConventionalInjection分。而气体注射又可分成两个阶段。第一阶段是
3、将压缩Molding简称CIM)复杂多了,因为它增加了气体注射气体注射到塑料熔体中,伴随着气体的穿透,塑料熔体和气道设计的有关参数。气辅注塑成型工艺参数包括:被吹胀。当塑料熔体开始收缩时,再注入气体依靠气体欠料注射量(shotsize)、延迟时间(delaytime)、气体注注射压力来保压成型,这称之为第二阶段。根据成型的射压力和熔体温度。欠料注射量就是每个工作循环里不同工艺过程,气辅注塑成型可分为标准成型法、副腔的熔体注射量,用制件体积的百分比表示(除掉浇注系[2]成型法、熔体回流法和活动型芯法四种。气体注入可统部分)。当欠料注射量较高时,制件实心段冷却缩
4、痕通过“气体体积控制"或者“气体注射压力控制"两种方严重。当欠料注射量偏低时,制件容易发生充填不足,式。气体体积控制就是将混合气体按一定比率注射;气甚至熔体吹破。延迟时间是指从熔体开始注射到气体体注射压力控制就是按一定的压力规则(如等压、分开始注射的间隔时间。它是诸多气辅工艺参数中最为级、等变率等方式)注射气体。气体注入点可以选择在敏感、最为关键的因素。延迟时间的设置要与熔体注射注射喷嘴处,但不能排气;也可以设置在分型面、型腔、结束紧密配合。如果延迟时间过长,表面容易出现迟滞分流道等任何部位,而且在开模之前也是经由该点的纹;如果延迟时间过短,容易引起熔体吹破
5、。气体注射气针来泄压。压力和熔体温度都是指入口处的压力和温度。气体注气辅注塑成型可以增大强度P重量比、缩短成型周射压力对制件壁厚有较大影响,而且可调范围较宽,但期、降低注射压力和锁模力、减小应力翘曲、增强制件是对气体穿透长度的影响却很小。气辅工艺对聚合物[3]设计的柔性等。但是,GAIM技术要求很高,虽然这项的流动性能要求更高。不同塑料的流动性不同。在注塑技术商业化应用已经有了十多年,但由于加工过程中成型过程中,熔体温度是调节聚合物流动性的关键参气固两相流变性非常复杂,到目前为止对GAIM加工数。升高熔体温度可降低粘度,增强流动性,但温度过收稿日期:2002
6、206214©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.10蔡永洪 工艺参数与气肋设计对气辅注塑成型的影响高,使粘度过低导致熔体吹破的危险性也就越大,而且的穿透长度将近似线性的变短。A在气道横向上的扩冷却费时导致加工周期也变长。温度作为一个难于控张区域最窄,这使它在纵向上的穿透程度最大,因而可制和保持的工艺参数,易受干扰,容易引起温度波动。获得最长的气泡长度。而B在横向上的穿透自由度最这使熔体温度对成型过程的影响更趋复杂性。因此更大,能形成最大的气道截面,但得到的气泡长度却最适
7、合选用高熔融流动指数的塑料进行气辅注塑成短。因此,气肋截面设计对气泡长度有着重要的影响。[4]型。为了争取最大的气体穿透,欠料注射量应该减少,而且气道截面的形状和尺寸在GAIM加工中是至关重制件在横向上应缩小尺寸。要的。以图1中五个不同截面设计的气肋为例,研究气理论上延迟时间增长,靠近模腔内壁表面的塑料肋截面对成型的影响。为了使研究结果具有可比性,虽熔体就更能冷却固化,固体层厚度增加,从而横向阻力然气肋几何尺寸不同,但气肋上半部分结构设计具有变大,气体遵循阻力最小原则沿气道中央纵深穿透,获2相同的横截面积(30mm),制件长度也一样,长宽比相得更长的气道。但
8、实际当中,气道随延迟时间的增长而等。增长的量是很微小
