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隨著高分子成型工藝技術的發(fā)展，結構發(fā)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(tǒng)的注塑件已經很難滿足這些塑件的需求，低壓結構發(fā)泡注塑件的誕生填補了傳統(tǒng)注塑件技術的空白。 發(fā)泡注塑件發(fā)展簡介 發(fā)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(xiàn)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(huán)氧樹脂、酚醛泡沫；50年代則有可發(fā)性聚苯乙烯泡沫和軟質聚氨酯泡沫。現(xiàn)在，基本上所有的塑料，包括熱塑性和熱固性的都可以發(fā)泡。工業(yè)上的制備方法有：擠出發(fā)泡、注塑件發(fā)泡、模塑發(fā)泡、壓延發(fā)泡、粉末發(fā)泡和噴涂發(fā)泡等等。其中，注塑件發(fā)泡是最重要的成型方法之一，也是低壓結構發(fā)泡注塑件的前身。 低壓結構發(fā)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(fā)泡劑瞬間發(fā)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(fā)泡劑則在塑料內部發(fā)泡形成微孔。 發(fā)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(wěn)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(fā)泡劑物性表 結構發(fā)泡的特點 結構發(fā)泡(Structural Foam Molding)屬于化學發(fā)泡法，保留了傳統(tǒng)注塑件成型工藝的許多優(yōu)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(fā)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(fā)泡制品是一種具有致密表層的連體發(fā)泡材料，其單位重量強度和剛度比同種未發(fā)泡的材料高3～4倍。 低壓發(fā)泡注塑件與普通注塑件的區(qū)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(fā)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(fā)泡劑）注入模腔，發(fā)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(fā)泡注塑件，一般是將化學發(fā)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(fā)泡劑發(fā)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(fā)泡劑在瞬間發(fā)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(fā)泡劑達到發(fā)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(fā)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(fā)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(xiàn)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(fā)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(fā)泡。 其他的缺陷處理辦法與傳統(tǒng)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(fā)泡劑發(fā)泡的時機。 結論 （1） 低壓發(fā)泡注塑件是由氣體輔助控制AC發(fā)泡劑發(fā)泡的新型注塑件工藝。 （2） 低壓發(fā)泡注塑件可以解決傳統(tǒng)的厚壁、柱位、筋位縮水問題，同時還具有節(jié)省材料，提高制品音質效果等作用，廣泛應用于各個行業(yè)之中。