再谈气辅成型技术

 
1. 气体辅助注塑成型技术简介   气辅成型技术是一项新兴的塑料注射成型技术，其原理是利用高压气体在塑件内部产生中空截面，利用气体保压代替塑料注射保压，消除制品缩痕，完成注射成型过程。气体辅助注塑成型的工艺过程主要包括塑料熔体注射、气体注射、气体保压三个阶段。根据熔体注射量的不同，又分为短射和满射两种方式，在短射方式中，气体首先推动熔体充满型腔，然后保压；在满射方式中，气体只起保压作用。气辅成型技术的优点主要有： 1）解决制件表面缩痕问题，能够大大提高制件的表面质量。 2）局部加气道增厚可增加制件的强度和尺寸稳定性，并降低制品内应力，减少翘曲变形。 3）节约原材料，最大可达40%～50%。 4）简化制品和模具设计，降低模具加工难度。 5）降低模腔压力，减小锁模力，延长模具寿命。 6）冷却加快，生产周期缩短。气辅成型技术与普通注塑成型工艺相比，有着无可比拟的优势，被誉为气辅成型工艺的一次革命，在家电、汽车、家具、日常用品等几乎所有塑料制件领域得到广泛应用。在家电领域，电视机壳特别是大屏幕彩电前壳是最早也是最广泛采用气辅成型技术的制品之一。   3． 气辅制品和模具设计基本原则   （1） 设计时先考虑哪些壁厚处需要掏空，哪些表面的缩痕需要消除，再考虑如何连接这些部位成为气道。（2） 大的结构件：全面打薄，局部加厚为气道。（3） 气道应依循主要的料流方向均衡地配置到整个模腔上，同时应避免闭路式气道。（4） 气道的截面形状应接近圆形以使气体流动顺畅；气道的截面大小要合适，气道太小可能引起气体渗透，气道太大则会引起熔接痕或者气穴。（5） 气道应延伸到最后充填区域（一般在非外观面上），但不需延伸到型腔边缘。（6） 主气道应尽量简单，分支气道长度尽量相等，支气道末端可逐步缩小，以阻止气体加速。（7） 气道能直则不弯（弯越少越好），气道转角处应采用较大的圆角半径。（8） 对于多腔模具，每个型腔都需由独立的气嘴供气。（9） 若有可能，不让气体的推进有第二种选择。（10） 气体应局限于气道内，并穿透到气道的末端。（11） 精确的型腔尺寸非常重要。（12） 制品各部分匀称的冷却非常重要。（13） 采用浇口进气时，流动的平衡性对均匀的气体穿透非常重要。（14） 准确的熔胶注射量非常重要，每次注射量误差不应超过0.5%。（15）在最后充填处设置溢料井，可促进气体穿透，增加气道掏空率，消除迟滞痕，稳定制品品质。而在型腔和溢料井之间加设阀浇口，可确保最后充填发生在溢料井内。（16） 气嘴进气时，小浇口可防止气体倒流入浇道。（17） 进浇口可置于薄壁处，并且和进气口保持30mm以上的距离，以避免气体渗透和倒流。（18） 气嘴应置于厚壁处，并位于离最后充填处最远的地方。（19） 气嘴出气口方向应尽量和料流方向一致。（20） 保持熔胶流动前沿以均衡速度推进，同时避免形成V字型熔胶流动前沿。（21） 采用缺料注射时，进气前未充填的型腔体积以不超过气道总体积的一半为准。（22） 采用满料注射时，应参照塑料的压力、比容和温度关系图，使气道总体积的一半约等于型腔内塑料的体积收缩量。 

 
气辅成型塑技术已经应用在很多塑料制件的生产上

 
气辅成型的技术优势
近年来，气辅成型塑技术已经应用在很多塑料制件的生产上，如电视机或音响外壳、汽车塑料制品、家具、橱具及日常用品、各类型塑胶盒和玩具等等。与普通的注塑成型相比，气辅成型技术具有很多的无可比拟的优点，它不仅仅可以降低塑料制品的制造成本，还可以提高其某些性能。在制件能够达到相同的使用要求情况下，采用气辅注塑可以大大的节省塑胶原料，其节省率可高达50％。 一方面，塑胶原料用量减少带来整个成型周期各个环节时间的减少；另一方面，通过制件内部高压气体的引入，制件的收缩变形状况有了很大的改善，因此注射保压时间、注射保压压力均可以大幅的减少。气体辅助注塑降低了注射机注射系统和锁模系统的工作压力，相应就降低了生产中能源消耗并提高了注塑机和模具的使用寿命。同时由于模具承受压力的降低，模具的制造材料相应的也就可以选用较为廉价一些的。采用气体辅助技术加工的制件是中空构造，这不但不会降低制件的力学性能，相反还会使其有所提高，对制件尺寸的稳定性也同样大有裨益。

气辅注射的过程相对普通注塑要略复杂一些，从制件、模具到工艺的控制基本上采用电脑辅助模拟来进行分析，而对注塑机系统的要求就比较简单，目前在用的80％以上的注塑机经过简单改造后均可配合气体辅助注塑系统。对于原料方面没有特殊要求，一般的热塑性塑料及工程塑料皆适用于气体辅助注塑。由于气体辅助注塑技术在诸多方面的优越性，同时，其应用范围广泛，对设备及原料无过多的要求，因此，在将来的发展中，该技术在注塑行业中的应用必将越来越广泛。

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