低壓結構發泡注塑成型技術
隨著高分子成型工藝技術的發展，結構發泡注塑件與氣體輔助注塑件兩項成型工藝越加完善，應用領域不斷擴大。但是，隨著人們生活水平的日漸提高，對很多產品提出了更高的要求，比如在音響號筒領域大家越來越關注音質效果以及產品的耐用性、外觀效果等等。傳統的注塑件已經很難滿足這些塑件的需求，低壓結構發泡注塑件的誕生填補了傳統注塑件技術的空白。 發泡注塑件發展簡介 發泡注塑件的技術淵源久遠。最早是20世紀20年代初期的泡沫膠木，用類似制造泡沫橡膠的方法制取；30年代出現硬質聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫；40年代有聚乙烯、聚氯乙烯、環氧樹脂、酚醛泡沫；50年代則有可發性聚苯乙烯泡沫和軟質聚氨酯泡沫?，F在，基本上所有的塑料，包括熱塑性和熱固性的都可以發泡。工業上的制備方法有：擠出發泡、注塑件發泡、模塑發泡、壓延發泡、粉末發泡和噴涂發泡等等。其中，注塑件發泡是最重要的成型方法之一，也是低壓結構發泡注塑件的前身。 低壓結構發泡原理 在塑料進行注射之前，通過氮氣輔助設備向密封的模腔內打入低壓氣體抑制發泡劑瞬間發泡，當壓力達到0.8-2.0MPa時開始射膠填充注塑件模具，同時注塑件模具內的氮氣通過排氣孔緩慢排出，而發泡劑則在塑料內部發泡形成微孔。 發泡反應式： 名稱：偶氮二甲酰胺；分子式：C2H4N4O2；分子量：116。 物化性質：淡黃色的結晶粉末，正常情況下極為穩定；無毒、無臭、無污染性；易溶于二甲基亞礬、二甲基酰胺和氫氧化鈉溶液；不溶于酸、醇、酮、苯、汽油和水。 發泡劑物性表 結構發泡的特點 結構發泡(Structural Foam Molding)屬于化學發泡法，保留了傳統注塑件成型工藝的許多優點，又避免了后者的部分缺陷，如制品強度不夠、生產周期太長、模塑率低等。采用結構發泡技術可以模塑大型復雜制品、使用低成本注塑件模具、多模腔可同時操作，從而降低制品生產成本。結構發泡制品是一種具有致密表層的連體發泡材料，其單位重量強度和剛度比同種未發泡的材料高3～4倍。 低壓發泡注塑件與普通注塑件的區別在于其注塑件模具的模腔壓力較低，約2～7MPa，而普通注塑件在30～60MPa之間。低壓發泡注塑件一般采用欠注法，即將一定量（不注滿模腔）的塑料熔體（含有發泡劑）注入模腔，發泡劑分解出來的氣體使塑料膨脹而充滿模腔。在普通注塑件機上進行低壓發泡注塑件，一般是將化學發泡劑與塑料混合，在機筒內塑化，必須采用自鎖式射嘴。注射時，由于氣體的擴散速度很快，會造成制品的表面粗糙，因此注塑件機的注射速度要足夠快。一般采用增壓器來提高注射速度和注射量，使注射動作在瞬間完成。 工藝流程 （1）將我們通常用的材料如：ABS、HIPS、PP等（注意必須是成型溫度與AC發泡劑發泡溫度接近的塑料），與AC進行一定比例的混合，通常比例為0.5%-5%。 （2）混合均勻的材料通過注塑件機螺桿共混，此時噴嘴的閥門關閉。 （3）氣體輔助設備運轉向密封注塑件模具內打入低壓氮氣，抑制發泡劑在瞬間發泡。 （4）當模腔壓力達到0.8-2.0MPA時，自鎖式噴嘴閥門打開開始注射，熔融塑料通過注塑件模具內的熱流道的加熱，讓發泡劑達到發泡溫度。 （5）塑料即將填滿模腔時（通常在90%-95%左右），氣體輔助設備開始排氣，與此同時塑料件內部也充分進行發泡，最后添滿整個模腔。 常見缺陷及解決辦法 （1）注塑件件縮水：由于填充過于飽和經常會造成發泡不充分，因而造成筋位和柱位的縮水。 解決方法：減少注射量、降低注氣時間、降低注氣壓力、提高噴嘴溫度。 （2） 注塑件件欠注：由于注塑件量不足經常會有欠注現象。 解決方法：適當增加注塑件量。 （3） 熔體破裂、氣痕：由于充填不均勻或者發泡的時機不對，在注塑件件表面會有橘皮狀缺陷或者有類似于熔接痕的缺陷。 解決方法：調整注塑件件充填平衡，適當降低澆口位置填充速度、降低氣體壓力，適當提高氣體排放的斜率、降低料管溫度，避免材料在料管中提前發泡。 其他的缺陷處理辦法與傳統注塑件比較接近，在此不再重復說明。主要是通過氣體輔助設備調整注塑件模具內部的壓力，進而控制發泡劑發泡的時機。 結論 （1） 低壓發泡注塑件是由氣體輔助控制AC發泡劑發泡的新型注塑件工藝。 （2） 低壓發泡注塑件可以解決傳統的厚壁、柱位、筋位縮水問題，同時還具有節省材料，提高制品音質效果等作用，廣泛應用于各個行業之中。
