气体辅助注射成型技术研究综述.pdf

机械设计与制造第2期
246MachineryDesign&Manufacture2011年2月

文章编号：1001—3997(2011)02—0246—03

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●i张艳云耿铁任清海
(河南工业大学机电工程学院，郑州450007)
Ontheresearchofgas-assistedinjectionmolding
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(SchoolofMechatronicEngineering，TheHenNanUniversityofTechnology，Zhengzhou450007，China)

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；【摘要】介绍了气体辅助注射成型技术的工作原理，气辅成型的组成系统及关键技术。讨论了气；
i体辅助注射成型技术的特点。

；关键词：气体辅助注射成型；原理；系统+
ilAbstractl／tprnc咖，"r，，』dec凡。fpg)，oyGas-Asse(zecf。n
sented．Thecharacteristics’Gas-Assistedinjectionmoldingarediscussed．
}Keywords：Gas—assistedinjectionmolding；Principle；System
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中图分类号：TH16，TQ320．1文献标识码：A
1引言第四阶段：排出气体和制件顶出(图d)。经过高低压冷却，制件
具有了足够高的刚度和强度，此时排出气体，制件进一步冷却，随后
气体辅助注射成型(Gas—assistedInjectionMolding，简称
顶出。利用回收装置使一部分气体可以重复使用，其余排人大气
GAIM)技术，简称气辅成型技术，它是为解决所有注射模型固有
的一个主要问题——缩痕缺陷而发展起来的。它起源于20世纪
7O年代中期，由于一些主要厂商之问的专利纠纷，这项技术直到
近90年代才得到实际的应用。这项技术具备丁传统注射成型的
优点，同时又极大程度地避免传统注射成型所产生的制品缺陷，(a)熔体注射(b)气体注射
被认为是注射成型技术史上的一次革命。。21。
2气辅注射成型原理及工艺

气体辅助注射成型过程是先往模具型腔中注入部分或全部(c·)气体保压(d)脱模阶段
塑料熔体，再通过气孔、浇口、流道或直接注入压缩气体，气体在图1标准工艺过程阶段
塑料熔体的包围下沿阻力最小的方向扩散前进，对塑料熔体进行Fig．1Standardprocessstage
目前，气辅的实现方法应用最普遍的是压力控制成型法，它
穿透和排空，作为动力推动塑料熔体充满模具型腔，并对塑料进
是通过气体压力调节阀来直接调控进入型腔内部的气体压力，具
行保压，待塑料冷却后开模顶出。这一过程与传统注射成型相比
有设计简单、自动化程度高、可靠性高和成本低等优点I】l。
多了一个气体注射阶段，且由气体而非塑料熔体的注射压力完成
气体辅助注射成形分为欠料注射、满料注射、熔体回流法和型
保压过程，成型后制品中由气体形成的中空部分称为气道。
芯成型法等4种情况16,71。气辅技术在实践应用中得到了不断的发展
利用气辅技术成型塑料制件的标准工艺过程主要包括四个
和创新，出现了许多新颖实用的工艺过程。如液辅注射成型技术，水
阶段，如图1所示。
辅注射成型技术，顺序注射与气辅注射相结合成型方法，挤出和气
第一阶段：熔体注射(图a)。将塑料熔体通过喷嘴注射到模
具型腔内，直至充满型腔的(60～95)％，具体注射鼍因产品而异，辅结合生产管件，局部气体辅助注射，振动气体辅助注射等目。
可以经过CAE分析或实验确定。3气体辅助注射成型系统的组成
第二阶段：气体注射(图b)。主要是采用压缩的惰性气体(一气体辅助注射成型系统由以下单元组成：(1)注射机；(2)气
般为氮气)注入到熔体的芯部，熔体的流动前沿在高压气体的驱体发，￡装置；(3)气体辅助注射成型控制系统；(4)成型模具。上
动下继续向模具型腔内的低压部位流动，直至熔体充满移个的模述4个组成元的关系框【皋】，如图2所示。
具型腔，高压气体取代熔体在制件内部形成中空截面。气体吲收或排空
第三阶段：气体保压(图co气体保持较高的J土力水平，使制
件在均匀的保压压力作用下逐渐冷却。在冷却阶段，气体由内向
外施压，保证制品外表面紧贴