气体辅助注塑

1

气体辅助注塑成型是通过把高压气体引入到制件的厚壁部位，在注塑件内部产生中空截面，完全充填过程、实现气体保压、消除制品缩痕的一项新颖的塑料成型技术。传统注塑工艺不能将厚壁和薄壁结合在一起成型，而且制件残余应力大，易翘曲变形，表面时有缩痕。新发展的气辅技术通过把厚壁的内部掏空，成功地生产出厚壁、偏壁制品，而且制品外观表面性质优异，内应力低。轻质高强。现已开发成功气辅产品结构和模具设计包括浇注系统、进气方式和气道分布设计技术，气辅注塑工艺设计技术，气辅注塑工艺设计技术，气辅注塑过程计算机仿真技术，气辅注塑产品缺陷诊断与排除技术，气辅工艺专用料技术。

电视机、家电、汽车、家具、日常用品、办公用品、玩具等为塑料成型开辟了全新的应用领域，气辅注塑技术特别适用于管道状制品、厚壁、偏壁（不同厚度截面组成的制件）和大型扁平结构零件。

气体辅助装置：包括氮气发生和增压系统，压力控制单元和进气元件。投资约40--200万元（视规模和对设备要求的档次不同而不同）。气辅工艺能完全与传统注塑工艺（注塑成型机）衔接。

减轻制品重量（省料）可高40%，缩短成型周期（省时达30%，消除缩痕，提高成品率；降低注塑压力达60%，可用小吨位注塑机生产大制件，降低操作成本；模具寿命延长、制造成本降低，还可采用如粗根、厚筋、连接板等更稳固的结构，增加了模具设计自由度。通常6-18个月可收回增加的设备成本（具

体经济效益随制件而议）。

2

气体辅助注塑系统，这个先进的系统和技术，是把氮气经由分段压力控制系统直接注射入模腔内的塑化塑料裹，使塑件内部膨胀而造成中空，但仍然保持产品表面的外形完整无缺。

应用气体辅助注塑技术，有以下优点：

1）节省塑胶原料，节省率可高达50%。

2）缩短产品生产周期时间。

3）降低注塑机的锁模压力，可高达60%。

4）提高注塑机的工作寿命。

5）降低模腔内的压力，使模具的损耗减少和提高模具的工作寿命。

6）对某些塑胶产品，模具可采用铝质金属材料。

7）降低产品的内应力。

8）解决和消除产品表面缩痕问题。

9）简化产品繁琐的设计。

10）降低注塑机的耗电量。

11）降低注塑机和开发模具的投资成本。

12）降低生产成本。

气体辅助注塑技术，可应用于各种塑胶产品上，如电视机或音响外壳、汽车塑料产品、家私、浴室、橱具、

家庭电器和日常用品、各类型塑胶盒和玩具等等。

气体辅助注塑技术在注塑行业中必定被受广泛应用。

材料选择

基本上所有用于注塑的热塑性塑料（加强或不加强），及一般工程塑料（如pps，pai，pes）皆适用于气

体辅助注塑。

电脑辅助模拟分析

1）防止困气和保证气体充填平均。

2）防止气体破成品表面。

3）困气体是有挤压特性，并在保压阶段时起了一定重要作用，因此，借助电脑辅助模拟分析，能保证塑料

分布和模具充填作更准确的预测。

注塑机系统设备要求

基本上，气体辅助注塑系统可配合全球不同牌子的注塑机，只要是这些注塑机是配备有：

1）弹弓射咀，以防止高压气体跑进到注塑机的螺杆里。

2）注塑机的螺杆行程配备电子尺行程开关，以触发讯号给气辅主系统，从而把高压氮气注射进模腔内。

3

塑胶制品在人们生产生活中已密不可分,这种供需关系也推动注塑业的迅猛发展.着眼未来石油的稀有性,控制成本是商家必争课题.由于注塑制品被各个行业广泛采用,对塑件精密度的要求也成了业内的难题。

氮气辅助射出作为高新技术,在业界还没得到广泛认知.下面着重介绍一下氮气辅助射出的优越性.

传统射出是将溶融塑料通过机械能高压注射到模腔内成型.但在注射,保压,冷却,收缩过程中产生的应力,和塑件壁厚收缩不一,使塑件变形曲翘,因此影响塑件精度.氮气辅助射出也叫氮气保压,它是将氮气高压缩(高最可达350bar)引入模腔(塑件)内部,来接替传统的射出保压.明确点说就是注塑机只需要完成注射模腔所需75%-95%的计量,余下的保压由氮气来完成.由于氮气在塑件内部形成一个中空的氮气高压气泡,并通过气体的特性均匀将压力向外扩张,所以它的应力是不变的.记住气泡永远都只会在中部,同时根据塑件的形状自动充满壁厚较厚的位置.经过冷却后在开模前排气释放压力,这样所得的结果,保压力平均(没有了注射应力),收缩应力平均.由此得到塑件的稳定的高精度尺寸.

上述的动作同时能得到更多的帮助:

1.在大幅度降低应力下,塑件尺寸得到精确保障;

2.由于只需要注射75-95%的计量,因此,塑件本身的重量减轻,根据塑件外形而定,可以得到节省35%或以

上的原料;

3. 我们说过,在塑件的内部形成中空,通过圆的作用,塑件结构得到加强;

4.由于它是经过高压成形,外观上的缩水痕迹也明显不见了;

5.肉厚中空了,冷却时间减少了约35%,成形周期也随之改变;

6,因为气体形状的随意性,产品设计限制减少,不再期望抽芯或二次成型加工;7氮气是在塑件内部形成的压力.因此锁模压力降低.要模具尺寸允许,您可以在较小的机台上生产,由此降低设备损耗.

以上技术被广泛应用于汽车,音响,电视,电脑,打印机,家具,餐具,保健器材,箱包等行业,国际国内企业都已采用并获认可,知名的如SONY,台湾奇美,光电,京瓷,三星;海尔,奂鑫,华博,荣成等.有的为了精度,有的

为了省料,都有绝对优势!

一、前言

气辅注塑工艺是国外八十年代研究成功，九十年代才得到实际应用的一项实用型注塑新工艺，其原理是利用高压隋性气体注射到熔融的塑料中形成真空截面并推动熔料前进，实现注射、保压、冷却等过程。由于气体具有高效的压力传递性，可使气道内部各处的压力保持一致，因而可消除内部应力，防止制品变形，同时可大幅度降低模腔内的压力，因此在成型过程中不需要很高的锁模力，除此之外，气辅注塑还具有减轻制品重量、消除缩痕、提高生产效率、提高制品设计自由度等优点。近年来，在家电、汽车、家具等行业，气辅注塑得到越来越广泛的应用，前景看好。科龙集团于98年引进一套气辅设备用于生产电冰箱、

空调器的注塑件。

二、气辅设备

气辅设备包括气辅控制单元和氮气发生装置。它是独立于注塑机外的另一套系统，其与注塑机的唯一接口是注射信号连接线。注塑机将一个注射信号注射开始或螺杆位置传递给气辅控制单元之后，便开始一个注气过程，等下一个注射过程开始时给出另一个注射信号，开始另一个循环，如此反复进行。

气辅注塑所使用的气体必须是隋性气体（通常为氮气），气体最高压力为35MPa，特殊者可达70MPa，

氮气纯度≥98％。

气辅控制单元是控制注气时间和注气压力的装置，它具有多组气路设计，可同时控制多台注塑机的气辅生产，气辅控制单元设有气体回收功能，尽可能降低气体耗用量。

今后气辅设备的发展趋势是将气辅控制单元内置于注塑机内，作为注塑机的一项新功能。

三、气辅工艺控制

1．注气参数

气辅控制单元是控制各阶段气体压力大小的装置，气辅参数只有两个值：注气时间（秒）和注气压力（MPa）。2．气辅注塑过程是在模具内注入塑胶熔体的同时注入高压气体，熔体与气体之间存在着复杂的两相作用，因此工艺参数控制显得相当重要，下面就讨论一下各参数的控制方法：

a．注射量

气辅注塑是采用所谓的“短射”方法（short size），即先在模腔内注入一定量的料（通常为满射时的70－95％），然后再注入气体，实现全充满过程。熔胶注射量与模具气道大小及模腔结构关系最大。气道截面越大，气体越易穿透，掏空率越高，适宜于采用较大的“短射率”。这时如果使用过多料量，则很容易发生熔料堆积，料多的地方会出现缩痕。如果料太少，则会导致吹穿。

如果气道与流料方向完全一致，那么最有利于气体的穿透，气道的掏空率最大。因此在模具设计时尽可能

将气道与流料方向保持一致。

b．注射速度及保压

在保证制品表现不出现缺陷的情况下，尽可能使用较高的注射速度，使熔料尽快充填模腔，这时熔料温度仍保持较高，有利于气体的穿透及充模。气体在推动熔料充满模腔后仍保持一定的压力，相当于传统注塑

中的保压阶段，因此一般讲气辅注塑工艺可省却用注塑机来保压的过程。但有些制品由于结构原因仍需使用一定的注塑保压来保证产品表现的质量。但不可使用高的保压，因为保压过高会使气针封死，腔内气体不能回收，开模时极易产生吹爆。保压高亦会使气体穿透受阻，加大注塑保压有可能使制品表现出现更大

缩痕。

c．气体压力及注气速度

气体压力与材料的流动性关系最大。流动性好的材料（如PP）采用较低的注气压力。几种材料推荐压力如

下：

塑料种类熔纸(g/10min) 使用气压(MPa)

PP 20~30 8~10

HIPS 2~10 15~20

ABS 1~520~25

气体压力大，易于穿透，但容易吹穿；气体压力小，可能出现充模不足，填不满或制品表面有缩痕；注气速度高，可在熔料温度较高的情况下充满模腔。对流程长或气道小的模具，提高注气速度有利于熔胶的充模，可改善产品表面的质量，但注气速度太快则有可能出现吹穿，对气道粗大的制品则可能会产生表面流

痕、气纹。

d．延迟时间

延迟时间是注塑机射胶开始到气辅控制单元开始注气时的时间段，可以理解为反映射胶和注气“同步性”的参数。延迟时间短，即在熔胶还处于较高温度的情况下开始注气，显然有利于气体穿透及充模，但延迟时间太短，气体容易发散，掏空形状不佳，掏空率亦不够。

四、气辅模具

气辅模具与传统注塑模具无多大差别，只增加了进气元件（称为气针），并增加气道的设计。所谓“气道”可简单理解为气体的通道，即气体进入后所流经的部分，气道有些是制品的一部分，有些是为引导气流而

专门设计的胶位。

气针是气辅模具很关键的部件，它直接影响工艺的稳定和产品质量。气针的核心部分是由众多细小缝隙组成的圆柱体，缝隙大小直接影响出气量。缝隙大，则出气量也大，对注塑充模有利，但缝隙太大会被熔胶

堵塞，出气量反而下降。

五、气辅应用实例

气辅注塑最适宜于具有粗大柱孔或厚筋的制品以及胶位粗大内部有孔穴的制品（如手柄类、衣架类），国内几间大型电视机厂家都采用气辅注塑工艺生产电视机前框，可节省原材料10％～20％并大幅度降低锁

模力。

冰箱顶盖板是大型平板注塑件，质量要求高，其模具采用直浇口入胶，在传统注塑时极易产生变形，影响冰箱的装配。采用气辅后，变形量得到有效控制，拱曲变形量由原来的1．7～2 mm减少到0．5mm以

下。

空调器的横向风板是一长条型结构，截面形状“不规则”，由于表面不允许有熔接痕，模具采取单点水口入胶，料流程长，用传统注塑极易产生变形、缩痕，装在空调器上会影响风向电机的转动，严重者甚至会烧毁电机，因此改善变形量显得尤为重要。采用气辅工艺后此问题迎刃而解，变形量由原来的3～4mm降

为1 mm以内。

手柄则是另一类型的制品，在气辅出现前它是由两件制品装配而成，需要做两付模具而且装配后强度不够，整体也不够美观。采取气辅后可“合二为一”，省略一付模具及装配工序。

六、总结

气辅注塑是近年兴起的一项新工艺，在国外已得到广泛应用，在国内尚处于初始阶段，目前大型家电厂已陆续开始应用这项新工艺，相信随着各厂商对气辅工艺认识的加深，这项新工艺会应用得越来越普遍

气体辅助注塑成型的原理及优点

气体辅助注塑成型的原理及优点 气体辅助注塑成型具有注射压力低、制品翘曲变形小、表面质量好以及易于加工壁厚差异较大的制品等优点，近年来发展很快。它在发达国家用于商业化的塑料制品生产差不多已有20多年。气体辅助注塑成型包括塑料熔体注射和气体（一般采用氮气）注射成型两部分。与传统的注射成型工艺相比，气体辅助注塑成型有更多的工艺参数需要确定和控制，因而对于制品设计、模具设计和成型过程的控制都有特殊的要求。 气体辅助注射成型过程首先是向模腔内进行树脂的欠料注射，然后把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，气体沿着阻力最小方向流向制品的低压和高温区域。当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面。这些置换出来的物料充填制品的其余部分。当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，将射出品的收缩或翘曲问题降至最低。 气体辅助注塑成型的优点： 低的注射压力使残余应力降低，从而使翘曲变形降到最低； 低的注射压力使合模力要求降低，可以使用小吨位的机台； 低的残余应力同样提高了制品的尺寸公差和稳定性； 低的注射压力可以减少或消除制品飞边的出现； 成品肉厚部分是中空的，从而减少塑料，最多可达40％； 与实心制品相比成型周期缩短，还不到发泡成型的一半； 气体辅助注塑成型使结构完整性和设计自由度大幅提高； 对一些壁厚差异较大的制品通过气辅技术可以一次成型； 降低了模腔内的压力，使模具的损耗减少，提高其工作寿命； 减少射入点，气道可以取代热流道系统从而使模具成本降低； 沿筋板和凸起根部的气体通道增加了刚度，不必考虑缩痕问题； 极好的表面光洁度，不用担心会像发泡成型所带来的漩纹现象。 运用气体辅助注塑成型技术后允许设计人员将产品设计得更加复杂，而模具制造商则能够简化模具结构。制品功能不断增加和制品组件的减少使得生产周期缩短，无须进行装配和后期修整工作。在成型CD托盘和机动车电子中心压配层板的生产中表明气体辅助注塑成型能够应用于薄壁制品的生产制造。尺寸稳定性的提高，制品残余应力的减少以及翘曲量的降低是气体辅助注塑成型技术的一个主要优点。气体辅助注塑成型技术的应用将变得越来越复杂多样。现在，可用气体辅助注塑成型技术生产质量从30g～18kg的制品。

气体辅助注射成型原理及应用

一、气体辅助注射成型概述——Jack Avery 气体辅助注射成型过程首先是向模腔内进行树脂的欠料注射，然后将气体导入熔融物料当中，气体沿着阻力最小方向流向制品的低压和高温区域。当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面。这些置换出来的物料充填制品的其余部分(图1-3)。当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，解决物料冷却过程中体积收缩的问题。 气体辅助注射成型主要有以下两种基本类型：恒体积和恒压力。体积恒定时，汽缸内已经加压的气体在注射之前就已经预先确定好注射体积，由活塞推动气体进入制品。气体的压力取决于制品中的体积与汽缸体积之比。气体的压力、停留时间以及活塞运动速度直接影响着制品外观。如图1-4所示为恒体积成型中一个注射周期内的压力变化曲线。对于每一注射周期，在注射之前都必须重新建立压力。 压 气 时间 图1-4 恒体积系统的气体压力曲线图[源自：Innovation in Polymer Processing：Molding,Stevenson，J.F.(Ed.)] 另外一种类型是恒压力成型。我们通过空气压缩机将氮气（N2）装入储存罐中预先加压，储存罐向一毓的阀门提供恒定压力。压力曲线可以通过调节气压和开启相应阀门来实现。图1-5所示为成型周期内，气体压力可以保持恒定。

时间 p 氮气压力 p p p p 3 图1-5 恒压力系统的气体压力曲线图[源自：Innovation in Polymer Processing ：Molding,Stevenson ，J.F.(Ed.)] 气体辅助注射成型的实现主要有两个选择，二者的区别在于气体注入位置的不同。气体注射既可以通过喷嘴来实现，也可以直接注进模腔——从分流道进入或者直接进入制品(如图1-6、图1-7和图1-8)。最主要的不同是由喷嘴进气的方式要求所有气道都从喷嘴外开始。而采取气体直接注射到模具中的方式时，气体通道可以独立地设置在浇口位置。对于这种方式，注射之前物料可以实现正常的填充。 气体辅助注射成型加工的基本方式有许多种。这里介绍其中两种：一是采用多个喷嘴的形式；另一是在熔融物料中使液体蒸发产生气体从而形成气体通道。 多喷嘴的气体辅助注射成型方法与结构发泡成型方法一样都是用于成型大件制品。采用这种方式可以缩短气体流动距离，降低气体注射压力和模腔所受压力。多个喷嘴气体辅助注射成型方式常用于同一模板上的多个模具的情况。不过单个模具也可拥有一个或者多个气体喷嘴，这取决于制品形状大小以及气体流动距离的要求。

南昌大学科技成果——聚合物气体辅助挤出成型工艺及装置

南昌大学科技成果——聚合物气体辅助挤出成型工 艺及装置 项目研究内容及用途 本项目采用一种气体辅助挤出成型技术，其技术关键是通过气体辅助控制系统精确控制气体压力，采用气体辅助挤出口模使聚合物挤出时在口模内壁形成一层稳定的气垫膜层，从而实现挤出由非滑移粘着剪切口模挤出机理转化为完全滑移非粘着剪切口模挤出机理，将口模壁面对挤出熔体的阻力降到最低限，从而达到减小挤出胀大、降低口模压降和制品内应力、提高制品表面和内在质量的目的。聚合物气体辅助挤出成型技术可应用于各种聚合物的挤出成型加工，如管材、板材、片材、棒材、电线电缆等，尤其适合于异型材挤出成型。 技术性能及特点 本项目组对气辅挤出无论是实验和数值模拟的研究，在系统性和研究深度方面都有很大提高，主要表现在： （1）在气辅挤出成型的影响因素上，通过实验和数值模拟研究了辅助气体压力、温度、流量、口模尺寸等对气辅挤出的气垫膜层形成和稳定性、对挤出胀大和挤出口模压降等的影响。 （2）在挤出口模的类型上，研究了缝形口模、圆形口模、方形口模和L形截面口模的气辅挤出中，不同工艺参数、不同物性参数条件下的气辅挤出，得到了不同截面口模、不同工艺参数和物性参数时的各种场量分布，并通过对场量的分布分析，提出了气辅挤出成型技术的工艺条件和气辅挤出口模的设计准则。

（3）在接近实际工况上，研究了三维非等温过程的气辅挤出。 （4）在对挤出胀大率和口模压降这两个主要指标上，国外的研究结果为采用气辅挤出，口模压降降低24%，挤出胀大率由传统的33%降为13%，该项目的研究结果为口模压降降低25-40%，挤出胀大率由传统挤出的10-28%降到1%以下。 应用前景 气体辅助挤出成型通过在口模内壁建立稳定的气垫膜层，减小挤出口模对挤出熔体的流动阻力，实现完全滑移非粘着剪切挤出，从而减小挤出胀大、降低口模压降和制品内应力，为实现精确、高速和低能耗挤出创造了条件，该技术可应用于各种聚合物挤出，尤其适合于异型材挤出成型，在汽车、电气、建材等工业领域具有广阔应用前景。 合作方式技术转让、技术入股

气体辅助注塑

1 气体辅助注塑成型是通过把高压气体引入到制件的厚壁部位，在注塑件内部产生中空截面，完全充填过程、实现气体保压、消除制品缩痕的一项新颖的塑料成型技术。传统注塑工艺不能将厚壁和薄壁结合在一起成型，而且制件残余应力大，易翘曲变形，表面时有缩痕。新发展的气辅技术通过把厚壁的内部掏空，成功地生产出厚壁、偏壁制品，而且制品外观表面性质优异，内应力低。轻质高强。现已开发成功气辅产品结构和模具设计包括浇注系统、进气方式和气道分布设计技术，气辅注塑工艺设计技术，气辅注塑工艺设计技术，气辅注塑过程计算机仿真技术，气辅注塑产品缺陷诊断与排除技术，气辅工艺专用料技术。 电视机、家电、汽车、家具、日常用品、办公用品、玩具等为塑料成型开辟了全新的应用领域，气辅注塑技术特别适用于管道状制品、厚壁、偏壁（不同厚度截面组成的制件）和大型扁平结构零件。 气体辅助装置：包括氮气发生和增压系统，压力控制单元和进气元件。投资约40--200万元（视规模和对设备要求的档次不同而不同）。气辅工艺能完全与传统注塑工艺（注塑成型机）衔接。 减轻制品重量（省料）可高40%，缩短成型周期（省时达30%，消除缩痕，提高成品率；降低注塑压力达60%，可用小吨位注塑机生产大制件，降低操作成本；模具寿命延长、制造成本降低，还可采用如粗根、厚筋、连接板等更稳固的结构，增加了模具设计自由度。通常6-18个月可收回增加的设备成本（具 体经济效益随制件而议）。 2 气体辅助注塑系统，这个先进的系统和技术，是把氮气经由分段压力控制系统直接注射入模腔内的塑化塑料裹，使塑件内部膨胀而造成中空，但仍然保持产品表面的外形完整无缺。 应用气体辅助注塑技术，有以下优点： 1）节省塑胶原料，节省率可高达50%。 2）缩短产品生产周期时间。 3）降低注塑机的锁模压力，可高达60%。 4）提高注塑机的工作寿命。 5）降低模腔内的压力，使模具的损耗减少和提高模具的工作寿命。 6）对某些塑胶产品，模具可采用铝质金属材料。 7）降低产品的内应力。 8）解决和消除产品表面缩痕问题。 9）简化产品繁琐的设计。 10）降低注塑机的耗电量。 11）降低注塑机和开发模具的投资成本。 12）降低生产成本。 气体辅助注塑技术，可应用于各种塑胶产品上，如电视机或音响外壳、汽车塑料产品、家私、浴室、橱具、 家庭电器和日常用品、各类型塑胶盒和玩具等等。 气体辅助注塑技术在注塑行业中必定被受广泛应用。

气体辅助注射成型

气体辅助注射成型 2.1气体辅助注射成型概述 气体辅助注塑成型技术是一项新兴的塑料注射成型技术，此技术最早可追溯到1971年，美国尝试用加气注射成型方法制造中空鞋跟，但未取得成功，1983年英国采用低发泡注射成型法制造建筑材料时衍生出控制塑料制品内部压力的成型方法，称之为气体辅助注射成型。该技术很快得到迅速的发展，推动各行业的进步。 1、气体辅助注射成型的适用范围 气体辅助注射成型最大的优点是制品由于中空结构使刚性增加而不用增加质量，有时还能减轻。 由气体辅助注射成型制品有两大类： 1）封闭式气道封闭式气道制品主要是由一个厚壁截面和气体穿行的通道组成。如门把手、扶手、框架结构、中空管等。 2）开放式气道开放式气道制品主要是薄壁元件，类似于传统的加强筋结构制品。 2、气体辅助注塑技术的优点主要有： 1）制品残余应力降低 2）翘曲变形较小 3）减少/消除缩痕 4）更大的设计自由度 5）制品综合性能提高 6）与结构发泡相比，制品外观质量的到改善 7）中空制品有以下特点 ——更加易于填充 ——物料流动距离更长 ——刚度与质量之比更大 8）与实心制品相比成型周期缩短 9）合模力吨位要求降低 10）注射压力降低 11）气道取代热流道系统从而使模具成本降低 3、气体辅助注塑技术的缺点主要有： 1）专利使用权限制。 2）附加的成本，一方面是气体辅助注射成型的专用设备要求的一定的附加费用；另一方面是气体的使用。 3）气体喷嘴的设计及位置的选择相当的困难。 4、材料 大多数热塑性塑料都可用于气体辅助注射成型加工，表1-1列出了一些常用的材料

PC SPS 聚醚酰亚胺 HDPE 气体辅助注射成型制品的优化设计需要注意以下三点： 1）气道布局的优化 2）气道尺寸与制品相关 3）平衡物料填充方式 气道在模腔内的布局既包括气体喷嘴的定位，也包括气道进入模具位置的选择，气体会沿着阻力最小的方向向前流动。在物料进入模具之后，模腔中压力最小的地方必须靠近气道的末端，这个压力差会促使气流沿着预期流道前进，从而推动物料充满整个型腔。布局中另外还要避免出现闭环气道。闭环气道会产生料塞，而使气流无法汇合。如图1-1所示： 图1-1 封闭的环形气体流道 气道尺寸要求其理论壁厚与气道直径的比值至少为2：1或者2.5：1。最大值则根据制品的几何尺寸及其在制品中的位置来确定。 不恰当的气道尺寸会引起以下一些问题：熔体前锋冻结，气体呈指状流动进入薄壁区域，发生气体喷出现象等。 模腔内物料的填充平衡是非常有必要的，特别是出现多个气道或者气道在模腔内出现分岔时。改善流道平衡的有效方法是改变气道的尺寸大小，比如说浇口附近气道因先填充所以要小些，而离浇口最远的流道为了填充平衡则要求最大。 气体辅助注射成型中有气流通过制品拐角处时，制品在拐角内侧的壁厚较小，我们在设计制品时就应注意到这个问题。气流一般会选择路径最短的方向流动，于是在气流通过拐角时便会靠内侧流动从而造成制品壁厚不均。为避免这种情况发生，需要在成型时采用尽可能大的气孔直径。如图1-2所示： 图1-2 转角内侧变薄

塑料成型工艺学

塑料制品生产的五个完整工序：①料准备；②成型；③机械加工；④修饰；⑤装配。 塑料制品的生产程序：根据制品使用条件及用途，确定塑料品种；根据相关要求及成型特点确定成型方法；选择成型设备，加工成型模具；实际加工调试，确定加工成型参数；大批量生产。 溶胶和凝胶之分→前者流变性为假塑性，后者为宾汉流体；塑性胶和有机胶之分→前者为软产品，后者为硬产品。 四、1.模压成型又称压缩模塑或压制成型：将粉状、粒状、碎悄状或纤维状的塑料放入加热的阴模中，合上阳模后加热使其熔化，并在压力的作用下，使物料充满模腔，形成与模腔形状一样的模制品，再经加热或冷却，脱模后即得制品。2. 热塑性和热固性模压成型区别：热固性塑料：将模具预热至压制温度后加料加压，使其熔融流动充模，交联固化，开模（热开模）取出制品。热塑性塑料：将物料放入模具中加热至熔融，加压充模，冷却定型。 3. 热固性塑料模压成型充模三阶段：（1）流动阶段（2）胶凝阶段（3）硬化阶段； 4.工艺过程1原料的准备、2预热和预压、3成型、4后处理； 5. 预压作用a.加料快、准确简单；b.降低了塑料的压缩率，从而减少了模具的装料室，简化了模具的结构。c.避免粉尘飞扬d.预压物中的空气含量少，使传热加快，缩短加热和固化时间. e.便于运输f .改善预热规程g.便于成型较大或带有精细嵌件的制品。预热目的：（1）缩短成型周期（缩短闭模时间和加快固化速率）（2）增进制品固化的均匀性，提高制品的力学性能。（3）提高塑料流动性，降低制品的废品率，减少制品的收缩率和内应力，提高光洁度。（4）降低模压压力（可用较小吨位的压机模压大的制品）。热板、烘箱、红外线、高频加热。 6. 模压成型模具：溢式、不溢式和半溢式。 7. 模压工艺流程：预压型坯、预热压模、预热嵌件、称料、预热型坯、脱模取件、固化、排气、闭模、装料、安放嵌件、整形、清理模具、退火、修饰抛光、特殊处理。 8. Pm=PlπR2/A 式中Pl为压机表压，R为主柱塞半径，A为阳模与塑件接触部分的投影面积。 G有=APm×n/1000=(0. 8～0.9)G（A制品的最大压制面积） 9. 溢式模具交联固化是在不等压下进行的；不溢式模具交联固化是在等压下进行的。 （不溢式、半溢式） 10. 制品异相分析：一、原材料（水分、挥发分、填料、分子量及分布、流动性、热敏性等）。二、加工设备（能力满足情况）三、模具（型式、顶出、排气）四、工艺（温度、时间、压力、速度等）。 10. 冷压烧结成型：冷压制坯、坯件烧结、烧结物冷却；聚四氟乙烯，超高分子量聚乙烯，聚酰亚胺等难熔塑料 11. 压缩成型中，压后处理的作用是：清除内应力，提高尺寸稳定性；进一步交联固化。 五、1.挤出机由挤压系统、传动系统、加料装置和加热系统四部分组成。 2. 挤出成型的主要特点：①设备成本低，投资少收效快。②生产效率高，挤出机单机产量较高。③可连续化生产，可一机多用。④产品质量均匀、密实，而且能生产较复杂的产品（异型材）。连续式、间歇式。 3. 螺杆分为三段：加料段；压缩段（熔融段）；均化段（计量段）。 4. 挤出过程：加料、在螺杆中熔融塑化、机头（口模）挤出、定型、冷却、牵引、喷码（需要时）、切割、包装。 5. 固体输送率Qs 6. 熔体输送理论（Qd、Qp、Ql逆流、漏流） 7. 、、

气辅注塑与水辅的技术比较

气辅注塑与水辅注塑基于相似的工艺技术，因此，其适用范围也类似。那么，这两种技术之间的差别在哪里？这两种技术各自的适用范围都在哪里？ 气辅注塑成型作为一项非常成熟的技术已经在塑料加工业有了多年的应用历史，其中该技术一个最重要的应用领域就是厚壁塑件的生产，例如生产手柄及其类似产品等。板型件或其他具有局部加厚区的塑件也是气辅注塑重要的应用领域。 与之相对应的水辅注塑成型技术却是一项新技术，从德国塑料加工研究所（IKV）公布水辅注塑技术的初步成果到现在还只有六个年头，然而，这种技术一直快速发展着。水辅注塑技术发明不久，人们便利用该技术加工出一种超市手推车配件。之后，人们利用水辅注塑成型批量生产的手柄与截面积大的杆形塑件。从实际生产来看，具有功能空间或流道的塑件开始越来越多地应用水辅注塑成型技术。 巴顿菲尔以IKV完成的基础研究和其在气辅注塑技术领域的经验为基础，开发出了组合式水辅注塑成型生产系统。该生产系统由压力产生器、压力控制模块和控制装置组成。同时，适应特殊要求的专用注射器组件也被开发出来。巴顿菲尔拥有经销商标名为“Airmold”（气辅注塑）和“Aquamold”(水辅注塑)的两种产品。 水与氮气的比较优势 气辅注塑技术被用于生产杆型部件时能够减轻部件重量与周期时间。气辅注塑也有助于大幅降低或者完全消除平面塑件的壁厚区域、变形和皱缩痕迹，从而提高塑件质量。 水的导热率约为氮气的40倍，热容量是氮气的4倍。除了普通模具冷却以外，注水会引起塑件的“内部冷却”，与气体相比，冷却时间缩短达70%，塑件达到所需脱模温度要快很多。同时，水也是一种不可压缩和价廉的介质。 用水来代替氮气将使模腔内表面质量更好。除了可以加工更大的部件以外，水辅注塑形成更均匀的壁厚，降低了残余壁厚。 水辅注塑与气辅注塑可以被用于不同的工艺方法中。他们在机器的使用方面并无不同，但在模具设计与工艺控制上有所区别。水辅注塑是类似气辅注塑的两步过程：首先模腔部分完全地被熔体填充；在第二步中，注射水形成空腔。 水辅注塑设备的特点 水辅注塑设备的设计必须满足与气辅注塑相近的条件。这是因为多数工艺技术是以气辅注塑为基础。但是，水辅注塑也有其自身的特点。从塑件上看，除排水与排除氮气相比更为复杂，需要通过重力以及通入压缩气体完成塑件的“排水”。为了防止腐蚀，水一定不能与模具表面接触。 水辅注塑需要极高的注水能力确保壁厚分布均匀以及高的表面质量。为此，巴顿菲尔开发出了合适的压力控制模式。供水装置在极高的流速下运转，可以达到350bar的压力。为了把水注入到熔体中，必须利用截面积比气辅注塑大的注射组件，这对于水以足够速度渗透到熔体中是必不可少的。 巴顿菲尔的水辅注塑压力生成装置被设计成独立式装置，能同时向多台注塑机提供压力。通过Unilog B4移动控制装置对水压调控组件进行控制，一般来说，它们也可以被用在其他制造商出品的机器上。 气辅与水辅的经济性对比 为了对塑件的经济生产做出正确决策，巴顿菲尔与科隆理工大学合作，利用实验性模具比较了以下5种工艺： 传统注塑 短射出气辅注塑 全射出气辅注塑 短射出水辅注塑 全射出水辅注塑 为了获得有意义的结果，有必要利用在所有工艺中都采易于处理的材料。然而，原材料制造商刚刚开始优化水辅注塑用材料。当由水辅注塑进行塑料加工时，一些材料易于形成泡沫、缩孔或侧槽。另外，还有一些材料会因为水的原因引起开裂、起泡与不可复制的性能。在一些玻纤填充材料中，玻纤可能会被洗掉，导致粗糙的内表面。因此，本实验选择了以下三种材料： 拜耳的PA66 Durethan BKV 30GH 杜邦的PBT Crastin T803 帝斯曼的PP。 塑件是在巴顿菲尔TM 4500/2800 Unilog B4注塑机上进行加工的。该塑机锁模力为4500kN，装备有用于气辅与水辅注塑模式的界面。水辅注塑模具一般比气辅模具要贵，其原因是制造模具所用的钢材不同。水辅注塑模具所用的钢材质量更高（坚固的镀镍层或氮化钛涂层对于保护水辅注塑模具不受腐蚀是必不可少的）。

气体辅助注塑成型技术简介

气体辅助注塑成型技术简介 气体辅助注塑成型技术简介类型：气体辅助注塑成型是欧美近期发展出来的一种先进的注塑工艺，它的工作流程是首先向模腔内进行树脂的欠料注射，然后利用精确的自动化控制系统，把经过高压压缩的氮气导入熔融物料当中，使塑件内部膨胀而造成中空，气体沿着阻力{TodayHot}最小方向流向制品的低压和高温区域。当气体在制品中流动时，它通过置换熔融物料而掏空厚壁截面，这些置换出来的物料充填制品的其余部分。当填充过程完成以后，由气体继续提供保压压力，解决物料冷却过程中体积收缩的问题。 气体辅助注塑成型优点为什么人们对于气体辅助注射成型的兴趣如此之大呢？其主要的原因在于这种方法出现时所许诺的种种优点。成型者希望以低制造成本生产高质量的产品。在不降低质量的前提下用现代注塑机和成型技术可以缩短生产周期。通过使用气体辅助注射成型的方法，制品质量得到提高，而且降低了模具的成本。使用气体辅助注射成型技术时，它的优点和费用的节约是非常显着的。 1、减少产品变形：低的注射压力使内应力降低，使翘曲变形降到最低； 2、减少锁模压力：低的注射压力使合模力降低，可以

使用小吨位机台； 3、提高产品精度：低的残余应力同样提高了尺寸公差和产品的稳定性； 4、减少塑胶原料：成品的肉厚部分是中空的，减少塑料最多可达40％； 5、缩短成型周期：与实心制品相比成型周期缩短，不到发泡成型一半； 6、提高设计自由：气体辅助注射成型使结构完整性和设计自由度提高； 7、厚薄一次成型：对一些壁厚差异大的制品通过气辅技术可一次成型； 8、提高模具寿命：降低模腔内压力，使模具损耗减少，提高工作寿命； 9、降低模具成本：减少射入点，气道取代热流道从而使模具成本降低； 10、消除凹陷缩水：沿筋板和根部气道增加了刚度，不必考虑缩痕问题。第一阶段：按照一般的注塑成型工艺把一定量的熔融塑胶注射入模穴； 第二阶段：在熔融塑胶尚未充满模腔之前，将高压氮气射入模穴的中央； 第三阶段：高压气体推动制品中央尚未冷却的熔融塑胶，一直到模穴末端，最后{HotTag}填满模腔；

氮气辅助中空注塑缺陷解决办法

氮气中空注塑缺陷解决办法 上篇讲了中空注塑的原理与注塑工艺要点，这篇是接着讲解氮气中空注塑缺陷解决的办法，做注塑的童鞋们上下篇一起读便会更好了解。 一,产品吹花 这种缺陷可通过: 1.第一段气体压力调整要畅顺吹入产品中，过高过低都不可。 2.中间俩段压力不可过高。 3.尾段泄压压力要小。 4.特别注意氮气动作延迟时间的设定，氮气要畅顺吹入产品中。 二,中空腔室太小 改善腔室太小的方法有： 1.缩短氮气延迟动作时间，让气体快速充入塑胶产品内掏空更大腔室。 2.延长气体保压和泄压时间，加大第一，第二段气体保压压力。 3.检查气针有没有故障或堵塞，气体管路有无泄漏。

三,气体倒入炮筒 出现这种现象时： 1，注塑机的射胶保压时间要加长,一般在15秒以上. 2，降低氮气的保压压力. 3，注塑机的熔胶延迟时间增加,一般占总周期的1/3. 四，气道壁太薄 产品壁太薄： 1.降低注塑射胶速度、降低炮筒温度。 2.降低气体压力，减短气体保压时间。 3.延迟氮气动作时间。 五，产品流痕 主要考虑注塑机调较： 1.提高填充程度，降低注射速度。 2.增加气体压力，时间。 3.延长气体延迟动作时间，缩短气体泄压时间， 六，脱模后产生爆裂 出现这种现象时： 1.降低气体压力，延长保压时间、 2.减小尾段泄压，并检查气针有无培塞。 七．缩水

改善缩水的方法有： 1.降低注射速度和炮筒温度，降低模具温度。 2.缩短氮气延迟动作时间，提高气体压力，延长气体保压时间。需分段设定参数，一般为4－6段。 3.检查管路和气针是否有漏气。 4.产品尾部不能有吹穿。 八，产品发黄，有油痕 1，料是否烤黃了。 2.氮气沌度是否足够99.99% 3.氮气中是否因增压机异常而有油。 氮气中空注塑产品的缺陷关于气辅工艺的讲述到这，其余异常在普通的注塑缺陷中有详解了。 2020年4月

水平井、氮气及降黏剂辅助蒸汽吞吐技术——以准噶尔盆地春风油田

石油勘探与开发 2013年2月PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT Vol.40 No.1 79 文章编号：1000-0747(2013)01-0079-11 苏里格大型致密砂岩气田开发井型井网技术 何东博，贾爱林，冀光，位云生，唐海发 （中国石油勘探开发研究院） 基金项目：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”（2011ZX05015） 摘要：苏里格气田是中国致密砂岩气田的典型代表，井型井网技术是其提高单井控制储量和采收率、实现气田规模有效开发的关键技术。针对苏里格气田大面积、低丰度、强非均质性的特征，形成了大型复合砂体分级构型描述与优化布井技术、井型井网优化技术、水平井优化设计技术和不同类型井产能评价技术，为苏里格气田产能建设+ ⅠⅠ类井比例达到75%～80%、预期采收率提高到35%以上以及水平井的规模化应用发挥了重要的技术支撑作用。为进一步提高苏里格气田单井产量和采收率，应继续开展低效井侧钻、多分支水平井、多井底定向井等不同井型，以及水平井井网、多井型组合井网的探索和开发试验。图7表3参20 关键词：苏里格气田；致密砂岩气田；井型；井网；分级构型；水平井；单井控制储量；采收率 中图分类号：TE32 文献标识码：A Well type and pattern optimization technology for large scale tight sand gas, Sulige gas field He Dongbo, Jia Ailin, Ji Guang, Wei Yunsheng, Tang Haifa (PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Beijing 100083, China) Abstract:Sulige gas field is a typical tight sand gas field in China. Well type and pattern optimization is the key technology to improve single well estimated reserves and recovery factor and to achieve effective field development. In view of the large area, low abundance and high heterogeneity of Sulige gas field, a series of techniques have been developed including hierarchical description for the reservoir architecture of large composite sand bodies and well spacing optimization, well pattern optimization, design and optimization for horizontal trajectory and deliverability evaluation for different types of gas wells. These technologies provide most important technical supports for the increases of class I and II wells proportion to 75%–80% with recovery factor enhanced by more than 35% and for the industrial application of horizontal drilling. To further improve individual well production and recovery factor, attempts and pilot tests in various well types including side tracking of deficient wells, multilateral horizontal wells, and directional wells, and horizontal well pattern and combined well pattern of various well types should be carried out throughout the development. Key words:Sulige gas field; tight sand gas field; well type; well pattern; hierarchical description; horizontal drilling; single well controlled reserves; recovery factor 0 引言 苏里格气田是中国目前发现并投入开发的规模最大的天然气田，也是中国致密砂岩气田的典型代表。由于储集层的超低渗透性，致密砂岩气单井产量低，此外，储集层的强非均质性和超低渗透性使得井筒周围压降范围有限，造成单井控制储量低。要实现致密气储量的规模有效动用，必须采用压裂改造技术和特殊工艺井提高单井产量和单井控制储量，依靠井网优化提高储量的动用程度和采收率。 美国致密气已有数十年的开发历史，主要形成了两套技术系列：一是基于储集层厚度大、多层系发育的特征，采取直井密井网+多层压裂的开发方式，最大井网密度可达10口/km2 [1]，单井压裂段数达20 段以上；二是近年来随着水平井分段压裂技术的发展，在致密气开发中不断扩大水平井的应用规模。苏里格气田开发经过近10年的探索和实践，针对大面积、低丰度、强非均质性的地质特点，结合直井分层压裂和水平井多段压裂工艺技术，在井型方面从直井发展到丛式井和水平井，在井网方面由直井井网多次加密发展到丛式井组的面积井网、局部有利区块水平井井网，开发效果不断提升，形成了具有苏里格特色的井型井网开发技术系列，提升了中国致密气开发技术水平。

聚合物成型新工艺

1、振动辅助成型原理及特点： 原理：动态注射成型技术 如果在注射成型过程中引入振动，使注射螺杆在振动力的作用下产生轴向脉动，则成型过程料筒及模腔中熔体的压力将发生脉动式的变化，改变外加振动力的振动频率与振幅．熔体压力的脉动频率与振幅也会发生相应的变化，熔体进入模腔进行填充压实的效果也必然会发生相应的变化。通过调控外加振动力的振动频率与振幅．可以使注射成型在比较低的加工温度下进行，或者是可以降低注射压力和锁模力，从而减小成型过程所需的能耗，减小制品中的残余应力，提高制品质量。 分类：在机头上引入机械振动；机头引入超声振动；在挤出全过程引入振动 振动力场对挤出过程作用的机理 挤出过程中的振动力场作用提高了制品在纵向和横向上的力学性能，并且使二者趋于均衡这种自增强和均衡作用是聚合物大分子之间排列和堆砌有序程度提高的结果，也是振动力场对聚合物熔体作用的结果，可以解释为是振动力场作用使聚合物熔体大分子在流动过程中发生平面二维取向作用而产生“拟网结构”的结果。 在振动塑化挤出过程中，由于螺杆的周向旋转和轴向振动，聚合物熔体受到复合应力作用，在螺槽中不仅受到螺槽周向剪切力作用，而且也受到轴向往复振动剪切力作用。由于轴向振动作用具有交变特征，因此，与周向剪切作用的复合作用在空间和时间维度上进行周期性变化，可以把这种复合作用描述成空间矢 向拉伸时也不会解离。在纵向上由于有牵引拉伸作用，取向程度较高，大分子链、片晶较多地沿拉伸方向排列，因而其力学性能较高；其他方向上因拟网结构被固化，也出现部分大分子取向，表现为制品的横向力学性能的提高和纵横向性能趋于均衡；而在薄膜挤出吹塑时，制品厚度小，由于轴向振动分量作用减弱了纵向流动剪切和拉伸的诱导取向作用，动态挤出时的薄膜制品的纵向拉伸强度较稳态挤出时有所下降。总说： 在高分子材料成型加工过程中引入振动，会对高分子材料成型过程产生一系列影响。振动力场能量的引入并不是能量的简单叠加，而是利用高分子材料成型过程在振动力场作用下表现出来的非线性特性，降低成型过程能耗，提高产品质量，是一种新型的低能耗成型方法。 特点：振动挤出对塑料制品性能的影响 在动态塑化挤出成型过程中，振动力场被引入塑化和成型的全过程，不仅对物料的输送、熔融、塑化和熔体输运过程产生了影响，而且改变了聚合物熔体在制品成型过程中的流动状态，并对制品的微观结构形成历程和形态产生了重要的影响。振动塑化过程的脉动剪切作用可以提高聚合物熔体中微观有序结构的程度与分布，如大分子的取向，这种局部有序性在制品成型的过程中并不会完全松弛，在熔体冷却过程中对结晶聚合物的晶体的形成或分子的取向结构产生一定的影响，得到在微观水平上具有更有序的长程结构的聚合物制品。因此，在不添加任何塑料助剂的情况下，振动塑化挤出加工可提高制品的力学性能。 另一方面，振动塑化过程具有强烈的脉动剪切和拉伸效果，与稳态加工过程中的单向剪切作用相比，这种作用对于改善复杂流体中的多相体系之间的混合与分散具有明显的效果，能有效的促进多相体系中的均质、均温进程，提高多相体系微观结构的均化程度因此，通过振动塑化挤出加工制备的高分子材料具有优化的分散结构和力学性能，这种制备与成型技术对于制备高分子材料及其制品具有明显的优势。 上述结果表明，引入振动力场后，在产量相同的条件下，输送塑化的能耗需求降低，螺杆的长径比可以相应减少，而且在一定的振动参数范围内，不但能够保证甚至还能提升制品综合性能。 众多的实验研究和生产实践表明：将振动力场引入聚合物成型加工的全过程可以降低聚合物熔体黏度、降低出口压力、减少挤出胀大、提高熔融速率、增加分子取向、降低功耗、提高制品力学性能等。 在聚合物的加工全过程中引入的振动力场，对聚合物的加工过程产生了深刻影响，表现出许多传统成型加工过程中没有的新现象，如加工温度明显降低、熔体粘度减小、挤出胀大减小、制品产量和性能提高，以及振动力场的引入能有效促进填充、改性或共混聚合物体系中各组份间的分散、混合和混炼等。 在塑料挤出加工中引入振动场，侧重于通过改变挤出加工中的过程参数(压力、温度、功率)来改善挤出特性，使之更有利于塑料的挤出成型加工；同时，振动场的作用也使挤出成型制品质量得以提高。而在塑

气辅成型技术

气辅成型技术在注塑业中又称气体辅助住宿和中空成型，在近10年来发展起来的革新成型技术，也可说是注塑技术的第二次革命。目前该技术主要用于汽车、大型家电等大件注塑行业。 其主要原理是：先注入一定量的熔融塑胶（通常为90%-98%,以产品的总胶量而言）可通过分析计算+经验。然后再在熔融塑胶内注入高压氮气，高压氮气在熔融的塑胶内沿预设的路径形成气道（最好是和流向一致当然有特殊具体情况你决定）。使不到100%的熔融塑胶充满整个模腔，此后进入保压阶段，同时冷却，最后排气、脱模。高压氮气进入塑料后自然会穿越粘度低（温度高）和低压的部位，并中在冷却过程中利用气体高压来保压而紧贴模具壁成型。 此项技术除需传统注塑设备外，还需所体辅助注塑控制系统（新科益有MDI控制器）。 与传统的注塑成型相比，气体辅助注塑成型有下列优点： 1.减少内部的残留应力，从而减弱甚至完全消除翘曲变形状况，同时增加其机械强度和刚性。 2.成品壁厚部分的中央是中空的，可以减少原料，特别是短射和中空型的模具，塑料最多可以节约达30％。 3.减少或消除加强筋造成的表现收缩凹陷现象。 4.降低制品的收缩不均，提高制品的精密度。 5.设备耗减，大量减少锁模力，可以用小吨位的注塑机替代大吨位的注塑机。 6.利用气道来形成加强结构，提高成品的强度。 7.减少射入点。 8.缩短成期。 9.厚薄比大的制品也能通过气辅一次成型。 10。改变传统成品设计观念，能使用一体化设计来减少附属的零组件。 缺点： 1.由于所体具有压缩特征因而不容易作精确控制，加上对周围操作环境敏感，因此工艺的重复性与稳定性比传统工艺差。 2.国内技术和经验问题导致资源较浪费（废品率高）。 目前用于的产品有：汽车门把手、座椅、保险杠、门板、电视机外客、空调、冰箱、马桶........你说呢 曾做过：汽车门把手、门板、雪上摩托前罩三类7款。 气体辅助注塑成型的预注塑部分与普通注塑成型一样，主要增加了一个氮气注射和回收系统。根据注气压力产生方式的不同，目前，常用的气体注射装置有以下两种： （1）不连续压力产生法即体积控制法，如Cinpres公司的设备，它首先往汽缸中注入一定体积的气体（通常是氮气），然后采用液压装置压缩，使气体压力达到设定值时才进行注射充填。大多数的气辅注塑成型机械都采用这种方法，但该法不能保持恒定的高压力。 （2）连续压力产生法即压力控制法，如Battenfeld公司的设备，它是利用一个专用的压缩装置来产生高压气体。该法能始终或分段保持压力恒定，而且其气体压力分布可通过调控装置来选择设定。 气辅技术为许多原来无法用传统工艺注射成型的制件采用注射成型提供了可能,在汽车、家电、家具、电子、日常用品、办公自动化设备、建筑材料等几乎所有塑料制件领域已经得到了广泛地应用,并且作为一项带有挑战性的新工艺为塑料成型开辟了全新的应用领域。当前,气辅技术尤其适用于以下几方面的注塑制品: 管状、棒状制品: 如手柄、挂钩、椅子扶手、淋浴喷头等，采用中空的结构,可在不影响制品功能和使用性能的前提下,大幅度节省原材料,缩短冷却时间和生产周期。 大型平板制件: 如汽车仪表板、内饰件格栅、商用机器的外罩及抛物线形卫生天线等。通过在制件内设置内置式气道,可以显著提高制品的刚度和表面质量,减少翘曲变形和表面凹陷,且大幅度地降低锁模力,实现在较小的机器上成型较大的制件。 厚、薄壁一体的复杂结构制品: 如电视机、计算机用打印机外壳及内部支撑和外部装饰件等。这类制品通

气体辅助技术介绍

1. 气体辅助注塑成型技术简介 气体辅助注塑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。 气体辅助注塑技术的优点主要有： 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。 气体辅助注塑成型技术与普通注塑成型工艺相比，有着无可比拟的优势，被誉为注塑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注塑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。

气辅注塑工艺的应用和工艺过程

气辅注塑工艺的应用和工艺过程 一、气辅注塑的原理 利用高压惰性气体（氮气）注射到熔融的塑胶中形成真空截面并推动融料前进，实现注射、保压、冷却等过程。 由于气体具有高效的压力传递性，可使气道内部各处的压力保持一致，因而可消除内部应力，防止产品变形，同时大幅度降低模腔内压力，因此在成型过程中不需要很高的锁模力，还可以减轻产品重量、消除缩痕等。 二、气辅设备 气辅设备包括气辅控制单元和氮气发生装置。它是独立于注塑机外的另一套系统，其与注塑机的唯一接口是注射信号连接线。 注塑机将一个注射信号注射开始或螺杆位置传递给气辅控制控制单元之后，便开始一个注气过程，等下一个注射过程开始时给出另一个注射信号，开始另一个循环，如此反复进行。气辅注塑所使用的气体必须是惰性气体（通常为氮气），气体最高压为35MPa，特殊者可达70MPa,氮气纯度≥98%。 气辅控制单元是控制注气时间和注气压力的装置，它具有多组气路设计，可同时控制多台注塑机的气辅生产，气辅控制单元设有气体回收功能，尽可能降低气体耗用量。 三、气辅工艺控制 ?注气参数 气辅控制单元是控制各阶段气体压力大小的装置，气辅参数只有两个值：注气时间（秒）和注气压力（MPa） 气辅注塑过程是在模具内注入塑胶熔体的同时注入高压气体，熔体与气体之间存在着复杂的两相作用，因此工艺参数控制显得相当重要，各参数的控制方法如下： ?注射量 气辅注塑是采用所谓的“短射”方法,即先在模腔内注入一定量的料（通常为满射时的70-95%），然后再注入气体，实现全充满过程。 熔胶注射量与模具气道大小及模腔结构关系最大。气道截面越大，气体越易穿透，掏空率越高，适宜于采用较大的“短射率”。这时如果使用过多料量，则很容易发生熔料堆积，料多的地方会出现缩痕。 如果料太少，则会导致吹穿。如果气道与流料方向完全一致，那么最有利于气体的穿透，气道的掏空率最大。因此在模具设计时尽可能将气道与流料方向保持一致。 ?注射速度及保压

《聚合物加工工程》复习题.doc

《高分子材料成型加工基础》复习题 一、概念 *挤出成型一一是将物料送入加热的机筒与旋转着的螺杆之间进行固体物料的输送、熔融压缩、熔体均化，最后定量、定速和定压地通过机头n模而获得所需的挤岀制品。 1、注射成型一一将固态聚合物材料（粒料或者粉料）加热塑化成熔融状态，在高压作用下，高速注射入 模具中，赋予熔体模腔的形状，经冷却（对于热塑性塑料）、加热交联（对于热固性塑料）或热亚硫化（对于橡胶）而使聚合物固化，然后开启模具，取出制品。 2、压延成型一一利用压延机辊筒之间的挤压力作用，并配以相应的温度，使物料发生塑性流动变形，最 终制成具有一定断面尺寸的片状聚合物材料或薄膜状材料。 3、螺杆的长径比一一螺杆的有效长度L和直径D之比 4、*儿何压缩比一一螺杆最初一个导程螺槽的容积和最终一个螺槽的容积之比。 5、泵比一一挤出机的第二均化段螺槽深度h II与第一均化段螺槽深度h I之比。 6、挤出工作点pi04：螺杆特性曲线和口模特性曲线两条直线的交点就是该机头口模和螺杆转速下的挤出 机工作点 7、反应挤出成型p212: 8、反应注射成型p294 9、*塑化能力p233、 10、*注射量一一指注射机的最大注射量或称公称注射量，以PS为标准，要以质量或体积表示。 11、注射过程p240 12、保压过程p256:压实结束后柱塞或螺杆不立即退回，而必须在最大前进位置上再停留一段时间，使成型 物在一定压力作用下进行冷却，产生保压流动。 13、背压p273、螺杆顶部熔体在螺杆后退时受到的压力，又称塑化压力，通常小于2MPa 14、注射压力p273 15、*硫化一一线型聚合物在化学或物理作用下，通过化学键的连接，成为空间网状结构的化学变化过程称 为硫化（交联）。 16、*压延效应p339:物料在压延过程中，在通过压延辗筒间隙时受剪切力作用，大分子作定向排列, 以致制 品物理力学性能会出现纵、横方向差异的现象，这种纵横方向性能差异的现象就叫做压延效应. 17、*二次成型 18、注射吹塑成型p362 19、泡沫塑料p387:是以树脂为基质而内部具有无数微孔性气泡的塑料制品，又称为多孔性塑料。 20、*塑料涂层：用布或纸为基材，把塑料溶胶涂在基材上进行热处理，形成涂层制品。 21、浇铸成型：是将聚合物的单体、预聚的浆状物、塑料的熔融体、高聚物的溶液等倾倒到一定形状规格 的模具里，而后使其固化定型从而得到一定形状的制品的一种方法。 22、*擦胶 23、*贴合