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一、氣體輔助注射成型的原理

氣體輔助注射成型的原理較簡單，在注射充模過程中，向熔體內(nèi)注入相比注射壓力較低壓力的氣體，通常為幾個到幾十個兆帕，利用氣體的壓力實現(xiàn)保壓補縮。氣體輔助注射成型的原理。氣體從塑料熔體內(nèi)部進入的氣體輔助注射成型的原理，成型時首先向型腔內(nèi)注射入經(jīng)準(zhǔn)確計量的熔體，然后經(jīng)特殊的噴嘴在熔體中注入氣體，氣體擴散推動熔體充滿型腔。充模結(jié)束后，熔體內(nèi)氣體的壓力保持不變或者有所升高進行保壓補料，冷卻后排除塑件內(nèi)的氣體便可脫模。氣體在塑料熔體表面加壓成型方法，也稱為表面氣體成型法。該法是在模具內(nèi)塑料注塑加工產(chǎn)品底面的特別封閉處注入高壓氣體，使注塑加工產(chǎn)品表面沒有縮痕的一種方法。

氣體輔助注塑加工注射成型的特點，這種特別封閉處也可稱為加壓區(qū)，而每一個加壓區(qū)是由連接成品的密封件所包圍，以防氣體泄漏，密封件的截面可以是矩形也可以是三角形，這樣可使得成品的剛性加強。當(dāng)然，東莞市馬馳科注塑加工廠采用表面氣體成型法會在加壓區(qū)留下明顯的痕跡，但是它絕不會影響注塑加工產(chǎn)品的表面。 表面氣體成型法特別適合以下幾種情況;塑料的收縮率十分高的時候;注塑加工成品內(nèi)柱狀物體背面容易出現(xiàn)凹痕時;熔體充填模具型腔流程十分長時;當(dāng)成品是薄壁不規(guī)則而又不能加氣槽及厚壁時。在氣體輔助注射注塑加工成型中，熔體的定量十分重要，若注人熔體過多，則會造成壁厚不均勻;反之，若注入熔體過少，氣體會沖破熔體使成型無法進行。

二、氣體輔助注射成型的分類及工藝過程

氣體輔助注塑加工注射成型的特點，氣體輔助注射成型只要在現(xiàn)有的注射機上增加一套供氣裝置即可實現(xiàn)。根據(jù)國外使用的情況，氣體輔助注射成型可分為標(biāo)準(zhǔn)成型法、熔體回流成型法和活動型芯退出法幾種。

(一)標(biāo)準(zhǔn)成型法

(1)氣體從注射機噴嘴注入的標(biāo)準(zhǔn)成型法 氣體從注射機噴嘴注入的標(biāo)準(zhǔn)成型法。一部分熔體由注射機料簡注入到模具型腔中;從注射機噴嘴通入氣體推動塑料熔體充滿型腔;升高氣體壓力，實現(xiàn)保壓補料;保壓后排去氣體，塑件脫模。

(2)氣體從模具型腔內(nèi)注入的標(biāo)準(zhǔn)成型法氣體從模具型腔內(nèi)注入的標(biāo)準(zhǔn)成型法。其工藝過程與上面東莞市馬馳科注塑加工廠介紹的氣體從注射機噴嘴注入法完全類似，只是氣體的引入點不同。標(biāo)準(zhǔn)成型法的特點是以定量塑料熔體充填入型腔內(nèi)，而并不是充滿型腔，所需塑料熔體的量要通過實驗確定。

(二)熔體回流成型法

熔體回流成型法，該方法氣體輔助注射成型的特點是首先塑料熔體充滿型腔，與標(biāo)準(zhǔn)成型法所不同是氣體注入時，多余的熔體流回注射機的料筒。

(三)活動型芯退出法

活動型芯退出法熔體充滿型腔并保壓;注入氣體活動型芯從型腔中退出;升高氣體的壓力實現(xiàn)保壓補縮;排氣使塑件脫模。

三、氣體輔助注射成型的特點

氣體輔助注塑加工注射成型的特點，氣體輔助注射技術(shù)可以用于各種熱塑性塑料注塑加工產(chǎn)品，如電視機或者音響外殼、汽車上各類塑料產(chǎn)品、淋浴室、廚具、家用電器和日常用品及玩具等的塑料注射成型。與傳統(tǒng)的注射成型的方法相比較，氣體輔助注射成型有如下特點：

(1)能夠成型壁厚不均勻的塑料制件及復(fù)雜的三維中空塑件。

(2)氣體從澆口至流動末端形成連續(xù)的氣流通道，無壓力損失，能夠?qū)崿F(xiàn)低壓注射成型。由此能獲得低殘余應(yīng)力的塑件，塑件翹曲變形小，尺寸穩(wěn)定。

(3)由于氣流的輔助充模作用，提高了塑件的注塑加工成型性能，因此采用氣體輔助注射有利于成型薄壁塑件，減輕了塑件的重量，節(jié)省了原材料。

(4)由于降低了模具型腔內(nèi)的成型壓力，使得模具的損耗減少，提高了模具的工作壽命。也由于注射成型壓力較低，可在鎖模力較小的注射機上成型注塑加工尺寸較大的塑件。

(5)縮短塑料制件的生產(chǎn)周期，節(jié)約生產(chǎn)時間。

氣體輔助注射成型存在如下缺點：

(1)需要增設(shè)供氣裝置和充氣噴嘴，提高了設(shè)備的成本。

(2)采用氣體輔助注射成型技術(shù)時，對注射機的精度和控制系統(tǒng)有一定的要求。

(3)塑件注入氣體與未注入氣體的表面會產(chǎn)生不同的光澤。

四、氣體輔助注射成型的周期

氣體輔助注射的周期可以分為塑料注射期、充氣期、氣體保壓期和脫模期四個階段。

(1)塑料注射期注射機將一定量塑化好的塑料熔體注射入模具的型腔。所需的塑料量要通過試驗確定，以保證在充氣期間氣體不會把成品表面沖破以及能夠有一個理想的充氣體積。

(2)充氣期可以在注射中期或者后期的不同時間注入氣體，氣體注射的壓力必須大于注射壓力，以達到注塑加工產(chǎn)品成中空狀態(tài)。

(3) 氣體保壓期當(dāng)成品內(nèi)部被氣體充填后，氣體作用于注塑加工成品中空部分的壓力就是保壓壓力，保壓壓力可以大大減少成品的收縮率和變形率。

(4)脫模期隨著冷卻周期的完成，模具內(nèi)氣體的壓力降低至大氣壓力，塑料注塑加工成品就可以從模具型腔內(nèi)推出。

五、氣體輔助注射系統(tǒng)

氣體輔助注射系統(tǒng)可以采用32位微處理器，配合RISC-BASED輸入和輸出界面，并且以閉環(huán)方式來控制氣體的分段壓力，使氣體在注射期間的壓力提升速度更快和更準(zhǔn)確。此系統(tǒng)符合歐洲CE、ULC 和美國UL標(biāo)準(zhǔn)。氣體輔助注射系統(tǒng)主要由氮氣生產(chǎn)機和氮氣回收系統(tǒng)組成。

氣體輔助注射系統(tǒng)的工作原理。連接壓縮空氣到氮氣生產(chǎn)機后，所生產(chǎn)出來的氮氣純度為98%以上。從氮氣生產(chǎn)機出來的氮氣便進入低壓儲存器,其儲存量有220L至490L不等，壓力高為1MPa.低壓氮氣經(jīng)過電控閥門和過濾器進入E.D.C增壓機,低壓氮氣被E.D.C增壓機增壓至35MPa.高壓氮氣經(jīng)過過濾器進入高壓儲存器和內(nèi)，其儲存量由10L至37L不等。然后高壓氮氣直接進入氣輔主系統(tǒng)內(nèi)，由氣輔主系統(tǒng)控制注入模具內(nèi)的氮氣壓力和時間。

模具內(nèi)的氮氣經(jīng)由回收管道和過濾器進入低壓儲存器內(nèi)，回收的氮氣經(jīng)過過濾再被使用。氣體輔助注塑加工注射成型的注射機必須配有弓射嘴和螺桿行程電子尺。前者的作用是防止高壓氣體進入注射機的螺桿內(nèi)，而后者的作用是以觸發(fā)信號傳遞給氣體輔助主系統(tǒng)，從而把高壓氣體注射進模具型腔內(nèi)。

六、氣體輔助注射成型應(yīng)用實例

氣體輔助注塑加工注射成型的特點，東莞市馬馳科注塑加工廠表示電視機外殼氣體輔助注射成型實際應(yīng)用的例子。它同時采用了氣體從塑料熔體內(nèi)部注入和表面氣體成型兩種方法。在A處采用了氣體從塑料熔體內(nèi)部注入，用于成型 A-A剖面與B-B剖面所示的塑料件兩壁交界處內(nèi)部孔穴;在B處采用了表面氣體成型的方法，氣體從模具上密封件的加壓區(qū)進入，用于成型C-C剖面所示的塑料件外面的凹槽。