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  引进国内外精英,对塑料机械配件做专项质量提高研究

微发泡低压注塑成型技术

来源:塑料机械 作者:网络 时间:2010-01-18 18:27 点击:
微发泡低压注塑成型技术在基本保证制品性能不降低的基础上,可以明显减轻制件重量,并具有内应力小、不易产生表面缺陷、对壁厚差异较大的制品具有特殊成型优越性的特点。其与……

  微发泡低压注塑成型技术在基本保证制品性能不降低的基础上,可以明显减轻制件重量,并具有内应力小、不易产生表面缺陷、对壁厚差异较大的制品具有特殊成型优越性的特点。其与常规注塑、结构发泡注塑、化学发泡注塑以及气辅注塑相比较在多个方面都独具优势,成为近年来注塑技术发展的一个重要方面。

  微发泡低压注塑合物材料是指以聚合物材料为基体,其中含有泡孔尺寸从小于一微米到几十微米的多孔聚合物材料。常规的物理或化学发泡法制备的泡沫塑料由于其孔径较大,通常不属于这一范畴,与一般泡沫塑料毫米级的泡孔相比,微发泡聚合物的泡孔要小得多,而泡孔密度要大得多,因而称为微发泡聚合物。

  上世纪80年代初,美国麻省理工学院(MIT)首先提出微发泡塑料的概念并发展了相应的成型技术。提出该概念是希望在聚合物基体中引入大量比聚合物原已存在的缺陷尺度更小的空隙,从而在减少材料用量的同时提高其刚性,并避免对强度等性能造成明显的影响。这种工艺制备的微发泡材料孔径一般小于10微米,尤其突出的是泡孔密度非常高,达到109-1015个/cm3。微发泡成型过程可分成三个阶段,首先是将超临界流体(主要是二氧化碳和氮气)溶解到聚合物中,并形成聚合物/气体的单相溶液;然后,通过温度或压力等条件引发体系的热力学不稳定性,使得气体在溶液中的溶解度下降;由于气体平衡浓度的降低,从而在聚合物基体中形成大量的气泡核,然后逐渐长大生成微小的孔洞。

  微发泡低压注塑结构发泡注塑通常用于成型较大的制品,最常见的是采用特殊的低压注塑机加工高密度聚乙烯(HDPE)原料。其制品的重量减轻可以达到10%或更多。微发泡注塑在某些方面比结构发泡注塑更有优势,如对于大多数材料包括常用的工程塑料来说,其材料的减少和注塑循环时间的降低更加显着。微发泡注塑能够成型同时具有薄壁和厚壁的结构,制品设计方面的灵活性更大。但微发泡注塑对于具有大长厚比的制品和厚壁(大于6毫米)制品方面则没有太多优势。

  微发泡低压注塑可以成型表面质量非常高的制品,通过对模具和制品进行特殊设计,在厚壁制品的内部设计空腔实现气体辅助注塑。而微发泡对于厚壁制品的成型没有优势,而且其制品的表面质量也无法达到非常完善。

  但气体辅助注塑通常只用于消除制品的收缩痕,因此从这方面来说,微发泡注塑可能是一个更好的选择,能够更多地降低制品重量,以更短的循环时间成型,并且制品翘曲较少,同时也能够消除收缩痕。