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      發泡模具的注塑原理是什么?

      作者:    發布時間: 2020-08-24    497 次瀏覽

      發泡模具是一種以熱塑性或熱固性樹脂為基體,內部有許多微孔的塑料。發泡是塑料加工的重要方法之一,通過發泡得到的泡沫塑料含有氣體和固體。氣體以泡孔的形式存在于泡沫中。泡孔和泡孔是以閉孔的形式相互隔離,并以開孔的形式連接,開孔可分為閉孔泡沫和開孔泡沫。泡沫結構的開孔或閉孔是由原材料的性質和加工工藝決定的。

      發泡模具的注塑原理是什么?

       

      發泡模具是一種以熱塑性或熱固性樹脂為基體,內部有許多微孔的塑料。發泡是塑料加工的重要方法之一,通過發泡得到的泡沫塑料含有氣體和固體。氣體以泡孔的形式存在于泡沫中。泡孔和泡孔是以閉孔的形式相互隔離,并以開孔的形式連接,開孔可分為閉孔泡沫和開孔泡沫。泡沫結構的開孔或閉孔是由原材料的性質和加工工藝決定的。

       

      塑料發泡技術歷史悠久。zui早的是20世紀20年代早期的泡沫膠木,它是用類似泡沫橡膠的方法制成的;硬質聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫出現于20世紀30年代。20世紀40年代,有聚乙烯、聚氯乙烯、環氧樹脂和酚醛泡沫;20世紀50年代,出現了可發性聚苯乙烯泡沫和柔性聚氨酯泡沫。

       

      現在,基本上所有的塑料,包括熱塑性塑料和熱固性塑料,都可以發泡成泡沫塑料。工業制備方法包括擠出發泡、注射發泡、成型發泡、壓延發泡、粉末發泡、噴霧發泡等。其中,注射成型發泡是zuizhongyao的成型方法之一,注射成型發泡在這里得到了強調。

       

      發泡成型原理

       

      根據所用發泡劑的不同,塑料的發泡方法可分為物理發泡法和化學發泡法。首先,這里簡單介紹了發泡劑。

       

      發泡劑

       

      發泡劑可以簡單而粗略地分為物理發泡劑和化學發泡劑。物理發泡劑的要求是:無毒、無味、無腐蝕性、不可燃、熱穩定性好、氣態時不發生化學反應,氣態時塑料熔體的擴散速度低于空氣。常用的物理發泡劑包括空氣、氮氣、二氧化碳、碳氫化合物、氟利昂等。

       

      化學發泡劑是一種加熱時能釋放氮氣和二氧化碳等氣體的物質。對化學發泡劑的要求是其分解釋放的氣體應無毒、無腐蝕性、不可燃,且不影響產品的成型、物理和化學性能。應控制氣體釋放速率,發泡劑在塑料中應具有良好的分散性。無機發泡劑如碳酸氫鈉和碳酸銨以及有機發泡劑如偶氮甲酰胺和偶氮二被廣泛使用。

       

      物理發泡法

       

      簡單地說,就是用物理方法來發泡塑料。通常有三種方法:

       

      (1)先將惰性氣體在壓力下溶解在塑料熔體或糊狀物中,然后減壓釋放氣體,使塑料中形成孔隙發泡;

       

      (2)通過蒸發溶解在聚合物熔體中的低沸點液體來發泡;

       

      (3)將空心球加入塑料中形成泡沫進行發泡。

       

      物理發泡法使用的物理發泡劑成本相對較低,特別是二氧化碳和氮氣成本較低,且阻燃wuwuran,因此其應用價值較高;此外,物理發泡劑發泡后無殘留,對發泡模具性能影響不大。然而,它需要特殊的注塑機和輔助設備,這在技術上是困難的?;瘜W發泡法

       

      化學發泡法是利用化學方法產生的氣體對塑料進行發泡:加熱加入到塑料中的化學發泡劑,使氣體分離釋放出泡沫;此外,還可以利用各種塑料部件之間的化學反應釋放的氣體來發泡。

       

      化學發泡劑發泡模具的注塑工藝與一般注塑工藝基本相同。塑料的加熱、混合、塑化以及大部分發泡和膨脹都是在注塑機中完成的。

       

      總之,無論選擇哪種塑料原料或采用哪種發泡方法,發泡過程一般都要經過泡核形成、泡核膨脹、泡體固化成型等階段。

       

      結構發泡成型

       

      結構發泡成型是一種化學發泡方法,是注射成型技術的一次革命。它保留了傳統注射成型工藝的諸多優點,避免了傳統注射成型工藝中遇到的產品強度不足、生產周期長、成型率低等問題。

       

      此外,使用結構發泡技術還可以成型大型復雜產品,使用低成本模具,同時操作多個模腔,從而降低產品的生產成本。結構發泡制品是一種表層致密的連體發泡材料,其單位重量的強度和剛度是同類未發泡材料的3~4倍。

       

      結構發泡法的zuida特點是可以用普通注塑機生產,不需要增加設備。但與普通注塑機相比,采用型腔擴張法的高壓結構發泡注塑機增加了二次合模保壓裝置。

       

      近年來,結構發泡注射成型技術得到了廣泛的發展,成型方法也有很多,但可以分為三種類型:低壓發泡法;高壓發泡法(注:這里的低壓和高壓是指模腔內的壓力);雙組分發泡法。

       

      低壓發泡法

       

      低壓發泡注射成型與普通注射成型的區別在于模具的型腔壓力較低,約為2~7Mpa,而普通注射成型的型腔壓力在30~60Mpa之間。低壓發泡注射成型一般采用欠注射的方法,即將一定量的塑料熔體(含發泡劑)注入模腔,由發泡劑分解的氣體使塑料膨脹并充滿模腔。普通注塑機上的低壓發泡注射成型通常包括將化學發泡劑與塑料混合,并在機筒中塑化。bixu使用自鎖噴嘴。

       

      在注射過程中,由于氣體擴散速度很快,產品表面會很粗糙,所以注塑機的注射速度應該足夠快。一般來說,增壓器是用來提高噴射速度和噴射量的,這樣噴射動作可以在瞬間完成。

       

      高壓發泡法

       

      高壓發泡法注射模腔壓力在7 ~ 15兆帕之間,采用全注射法,即一次注射量正好等于模腔體積。為了使零件發泡和膨脹,模腔可以通過力膨脹,或者一部分塑料可以從模腔中分流出來。通常,經常使用空腔擴大法。與普通注塑機相比,采用擴大型腔方法的注塑機增加了二次合模保壓裝置。將塑料和發泡劑的熔融混合物注入模腔后,合模機構的活動模板向后移動一小段距離,使模具的活動模具和固定模具稍微分開,模腔擴大,模腔中的塑料開始發泡和膨脹。

       

      產品冷卻后,其表面會形成致密的表皮。因為塑料熔體的發泡膨脹是由移動模板控制的,所以可以控制產品致密表層的厚度?;顒幽0宓倪\動可以是整體運動,也可以是局部運動,以局部發泡,從而獲得不同密度的產品。高壓發泡法要求模具制造精度高,模具成本高,注塑機需要二次鎖模和保壓。

       

      雙組分發泡法

       

      雙組分泡沫注射成型是一種特殊的高壓結構泡沫注射成型方法,它采用特殊的雙組分注射成型機。該注塑機有兩套注塑設備:一套用于注塑產品的芯部,一套用于注塑產品的表層。在注射成型過程中,首先注射表層材料,然后通過同一澆口注射混合有發泡劑的芯部材料。

       

      因為芯部材料以層流形式流動,它確保芯部材料均勻地涂覆在皮層中,并且空腔被完全填充。當模腔充滿熔體時,注入少量不含發泡劑的熔體以關閉澆口。產品取出后,卸掉澆口,得到表面無泡沫致密層、芯部發泡輕質產品。

       

      微孔發泡成型

       

      微孔發泡是一種物理發泡方法。傳統泡沫塑料的泡孔直徑通常大于50毫米,泡孔密度(每單位體積的泡孔數)小于106個泡孔/立方厘米。當這些大尺寸的單元受到應力時,它們通常成為初始裂紋的來源,這降低了材料的機械性能。

       

      注射成型是微孔塑料制品的主要成型方法之一。塑料原料加入注塑機料筒后,在螺桿剪切力和加熱環外加熱的作用下塑化。發泡劑直接注射到注射螺桿的熔融段的端部,與熔體均勻混合,然后以高壓和高速注射到模腔中。

       

      在模腔中突然減壓,使得熔體中的大量過飽和氣體被隔離、發泡、膨脹、模制和成形以形成微孔塑料產品。此外,改變溫度的方法也可以用來形成氣泡核心,這比改變壓力的方法更容易控制,但是它不適合氣體溶解度對溫度不敏感的塑料。

       

      微孔塑料的注射成型技術很難發展,因為微孔的尺寸比傳統的泡沫塑料小得多。為了獲得良好的微孔塑料制品,bixu保證準確測量進入桶熔體的超臨界流體,要求塑料熔體充分混合、均質和分散,形成均勻的混合物,保證熔體中的成核點bixu大于109個/cm3,并及時控制成核氣泡的膨脹。這需要非常高的設備和注射成型工藝參數。這項技術的特點如下:

       

      產品重量減少約50個點;

       

      注射壓力降低約30 ~ 50個點。

       

      夾緊力降低20個點;

       

      周期縮短10 ~ 15個點;

       

      采用一套帶計量控制裝置的氣體輸入設備。

       

      結論:

       

      由于氣泡的存在,發泡模具具有重量輕、節省材料、吸收沖擊載荷、隔熱隔音、高比強度等特點。特別是,它可以節省材料,降低能耗,降低成本,因此可以廣泛使用。

       

      除了上述普通泡沫塑料的優點之外,微孔泡沫模具還具有更好的機械性能。因此,泡沫塑料具有廣泛的應用,特別是在制造汽車、飛機和各種運輸設備的領域??梢灶A見,發泡注射成型,尤其是微孔發泡注射成型,將成為塑料加工機械和產品加工的熱點。

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