熔体压缩的型腔膨胀注塑成型的工艺特点

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1、D．Drummer，K.Vetter/机械工程研究所制造科学与技术XXX（2011）XXX-XXX熔体压缩的型腔膨胀注塑成型的工艺特点D.Drummer,K.Vetter高分子技术研究所，德国埃尔兰根-纽伦堡大学，Weichselgarten上午9点，91058埃尔兰根论文信息文章历史可用在线xxx摘要：成型薄壁制品和微尺寸制品，需要高的流体速度和注射速度。否则，聚合物快速冷却会造成填充不完整。此外，高流速可以改善模具成型的微观结构质量。这个是众所周知的，在微观成型中高注射速度会导致熔体的压缩。因此，隐含的流速没法实现，而且使过程变得不稳定。膨胀注塑成型（EIM）使用熔体压缩的物理

2、效应。在过程的第一步，熔体受到压力。由于压缩腔打开后压力的降低压缩室朝高流量发展。填充过程本身不受机械的安装和过程控制的影响。本文介绍了一种新的EIM模块化附近熔体压缩腔的模具设计。微成型的巨大优势是减少了流道的长度，压力的损失和所需熔体的体积。通过分析一个由甲醛树脂做的缩小的流道来分析这个过程的特点。与传统的注塑相比，最大流量高出传统注塑10倍左右。关键词：膨胀注塑成型（EIM）微型注塑成型薄壁注塑成型高速注塑成型熔体压缩简介微型和薄壁塑料零件用于医疗电子和生物应用技术。微型系统的进一步市场增长调查预测在[5]中。科学技术的不断提高导致表面细节和精度质量要求不断提高。微成型热塑性

3、聚合物采用不同的进程：注塑成型，热压，注塑压缩成型和热成型。刚刚像宏观聚合物部件的一样，工厂的大批量生产都基于注塑成型。因为薄壁注塑是大家都知道的，即需要高的注塑速度来抵消快速冷却，从而形成皮肤层。通过使用液压蓄能器获得高的注塑速度，Pokorny和Steinbichler检测用注射速度计算出体积流量和诱导成腔之间的差异。他们假设在型腔填充开始前聚合物熔体在螺杆形程中压缩。引用这个文章为例：Drummer,D.,Vetter,K.熔体压缩的型腔膨胀注塑成型的工艺特点，CIRP制造科技（2011），DOI：10.1016/j.cirpj.2011.06.009D．Drummer，K.

4、Vetter/机械工程研究所制造科学与技术XXX（2011）XXX-XXX此外，为了实现小型精密注塑，因为螺杆直径和注塑量的关系，在技术上发现了困难。因此，计算使行程减小和熔体的均匀是不足够的。我们的想法是在注塑腔开始之前预先压缩一定量的熔融材料。由于热塑性塑料熔体规压缩性规定在10%和15%之间，材料的体积已经被压缩，已经10倍的压力高出部分的体积。把熔体压力当作一个水库，发现熔体可压缩性不影响流道的行为。其目的是结合注塑过程实现高流量的速度，从而独立注塑冲程。Engel和Netstal用EIM的解决方案的过程在2004年获得专利。在第一步的过程中侧重于薄壁部件，移动电话的包装和

5、电池盖。用显微镜调查观察发现，微型注塑成型特点减少注塑量和不完整的填充是一个挑战。EIM解决方案的过程中在喷嘴关闭的时候，塑料材料已经由螺杆增压。根据过程的类型在关闭喷嘴（专利恩格尔）或者注塑行程（专利Netstal公司）的时候螺丝是固定的。一旦喷嘴打开，熔体扩大马上进入流道系统和腔。所以假设注塑速度在填充开始的时候最大。2.物理模型在[8,11]中提出用物理模型来描述扩张的过程。基于热塑性材料的PVT数据和加工条件的基础上，可以计算出在保持压力的阶段注塑用的熔体体积。有用特定的体积（V）取决于温度（T）和压力（P），熔体压缩和膨胀的描述是应该可能的。有关工业参数如压缩压力，熔体被

6、压缩重量，扩建后的最终压力需要计算射出重量如式所示。（1）从方程（2）通过PVT数据可以计算出可压缩性（Ｋ）。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2）当知道压缩压力，压缩结束时的膨胀压力，膨胀容积（DV）可以通过公式（3）计算出来。（3）相反用公式（4）利用公式条件可以计算出模具熔体的一部分定义重量。引用这个文章为例：Drummer,D.,Vetter,K.熔体压缩的型腔膨胀注塑成型的工艺特点，CIRP制造科技（2011），DOI：10.1016/j.cirpj.2011.06.009D．Drummer，K.Vetter/机械工程研究所制造科学与技术XXX

7、（2011）XXX-XXX（4）物理模型必须和所使用的材料相独立。许多热塑性材料的PVT数据是大家都知道的。压缩压力的值可以被设置。相反，熔体扩张结束时的压力受不同因素的影响。由于在EIM解决方案过程中熔体的扩展是非常快的，在一定的压力下很难阻止它。这意味着，模具型腔的形状和厚度热塑性材料的粘度影响终端压力。分析这些注塑模具的影响，装个传感器是必需的。提出的工作目标是实现和评估EIM融化腔的工业技术。3.实验第一步设计在融化压缩腔附近设计一个模块化模具。带有一个针形喷