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低发泡注射成型工艺科普

什么是低发泡注射成型？

低发泡塑料是指发泡率在5倍以下、密度为0.2～1.0g/cm3的塑料，有时也称合成木材。在某些塑料中加入一定量的发泡剂，通过注射成型获得内部低发泡、表面不发泡的塑料制件的工艺方法称为低发泡注射成型。

低发泡注射成型方法有几种？

低发泡注射成型方法主要有两种，即所谓低压法和高压法。

什么是低压发泡法？

低压发泡法注塑与普通注塑的区别在于其模具的模腔压力较低，约2~7Mpa，而普通注塑在30~60Mpa之间。低压发泡注塑一般采用欠注法，即将一定量（不注满模腔）的塑料熔体（含有发泡剂）注入模腔，发泡剂分解出来的气体使塑料膨胀而充满模腔。在普通注塑机上进行低压发泡注塑，一般是将化学发泡剂与塑料混合，在机筒内塑化，必须采用自锁式射嘴。

注射时，由于气体的扩散速度很快，会造成制品的表面粗糙，因此注塑机的注射速度要足够快。一般采用增压器来提高注射速度和注射量，使注射动作在瞬间完成。

低发泡注射成型的低压法是什么？

  低压法又称不完全注入法，其模具型腔压力很低通常约为2～7MPa。低压法的特点是将体积小于模腔容积的塑料熔体（模腔容积的75%～85%）注射入模腔后，在发泡剂的作用下使熔体膨胀后充满型腔成型为塑件。

  在普通注射机上安装一个阀式自锁喷嘴和液控自锁喷嘴，便能进行低压成型注射，也有专门生产的大型低压发泡注射机。

低发泡注射成型的高压法是什么？

高压法又称完全注入法，其模具压力比低压法要高，约为7～15MPa。高压法的特点是用较高的注射压力将含有发泡剂的熔料注满容积小于塑件体积的闭合模腔，通过辅助开模动作，使模腔容积扩大到塑件所要求的形状和尺寸。

低发泡注射成型温度怎样？

温度包括料温和模具温度。注射的料温对型腔内气泡的形成和扩散具有重要的影响。提高温度可以增大发泡成型时的气体扩散系数，有利于在塑件内部形成较多和较均匀的气泡，但是，温度过高，充模过程中又会产生喷射现象，影响塑件的发泡成型质量，因此，在生产中要严格控制注射时料筒的温度。

模具的温度对塑件内气泡的分布及其大小有影响，对塑件的表面质量也有影响。熔体等温充填型腔时，塑件内的气泡数量较多，分布较均匀，在非等温条件下充填型腔时，低温下产生的气泡数量要比高温时产生的气泡少得多，因此，在低发泡注射成型时，除需选择合适的模具温度外，尽量采用等温充模。

不同的低发泡塑料对模具温度有不同要求，聚烯烃低发泡注射的塑件表面质量与模温关系不大，而聚苯乙烯和ABS等低发泡注射成型的塑件表面质量受模温影响较大。一般情况下，聚烯烃低发泡注射成型模温可在30～40℃内选择，聚苯乙烯和ABS低发泡注射成型模温可在30～65℃内选择。

低发泡注射成型注射时间和冷却定型时间怎样？

低发泡注射成型中的注射时间概念与普通注射成型中的注射时间概念相同，一般为10s～20s，小的塑件最短甚至可取≤3s。

低发泡注射成型的冷却定型时间较长，这是因为塑件外层组织结构紧密，内部为疏松泡孔，热传导性很差。如果冷却定型时间不足而过早脱模，虽然表面已固化，但发泡剂仍有可能继续在内部发生作用，这将会导致塑料制件变形，尺寸超差，因此，正确地选择和控制冷却定型的时间，是保证低发泡注射成型塑件质量的重要因素之一。

  低发泡塑料是指发泡率在5倍以下、密度为0.2～1.0g/cm3的塑料，有时也称合成木材。在某些塑料中加入一定量的发泡剂，通过注射成型获得内部低发泡、表面不发泡的塑料制件的工艺方法称为低发泡注射成型。

  低发泡注射成型方法主要有两种，即所谓低压法和高压法。

低发泡注射成型压力怎样？

  注射压力对气泡的形成、大小、分布等均有影响。注射压力不大时，塑料熔体在浇注系统中流动时就有可能发泡，充模后成型的塑件内气泡直径大且不均匀；在较大的注射压力作用时，熔体在浇注系统内不大可能发泡，所以充模后成型的塑件内气泡直径较小而分布也较均匀；

  如果注射压力过大，有可能大幅度影响发泡气体的扩散，并最终影响发泡率。注射速度与注射压力相辅相成，在低发泡注射成型中，一般都要求使用较大的注射速度以防止塑料熔体在浇注系统提前发泡。

  在低压发泡注射成型中，熔体充满型腔后也需要一定的保压作用，熔体在保压作用下将会不断地发生瘪泡现象。

什么是高压发泡法？

高压发泡法的注塑模腔压力在7~15Mpa之间，采用满注方式，即一次注射量正好等于模具模腔的容积。为了使制件得到发泡膨胀，可以采用强制扩大模腔，或者使一部分塑料分流出模腔。一般较多采用模腔扩大法。

采用扩大模腔法的注塑机与普通注塑机相比，增加了二次合模保压装置，当塑料和发泡剂的熔融混合物被注入到模腔后延时一段时间，然后合模机构的动模板向后移动一小段距离，使模具的动模和定模稍为分开，模腔扩大，模腔内的塑料开始发泡膨胀。

制品冷却后在其表面形成致密的表皮，由于塑料熔体的发泡膨胀受到动模板的控制，因此，也就可以对制品的致密表层的厚度进行控制。动模板的移动可以是整体移动，也可以是部分移动使局部发泡，从而得到不同密度的制品。高压发泡法对模具的制造精度要求高，模具费用高，并且对注塑机有二次锁模保压要求。

什么是双组分发泡法？

双组分发泡注塑是一种特殊的高压结构发泡注塑方法，它采用专门的双组分注塑机。这种注塑机有两套注塑装置：一套用来注塑制品的芯部，一套用来注塑制品的表层。在注塑时，先注入皮层物料，然后通过同一浇口再注入混有发泡剂的芯部材料。

由于芯部材料呈层流状态流动，这就保证了芯部材料均匀地包覆在皮层内部，使型腔得到完全填充。当熔料填满型腔后，再注入少量不含有发泡剂的熔料，使浇口封闭。制品取出后，再去掉浇口即得到具有不发泡致密表层和有芯部发泡的轻质制品。

发泡塑料由于有气泡的存在，因此具有质轻、省料、能吸收冲击载荷、隔热和隔音的性能、比强度高等特性，特别是可以节省材料、减小能耗、降低成本方面，使得可以大力推广应用。

微孔发泡塑料除了具有上述一般泡沫塑料的优点外，还有更加优良的力学性能。因此，泡沫塑料的应用范围十分广泛，特别是在制作汽车、飞机和各种运输器材等领域有特殊的应用价值。可以预计，发泡注塑尤其是微孔发泡注塑将是塑料加工机械及制品加工的一个热点。