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發(fā)泡塑料注塑成型原理概論(三)
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低壓發(fā)泡法注塑與普通注塑的區(qū)別在于其模具的模腔壓力較低,約2~7Mpa,而普通注塑在30~60Mpa之間。低壓發(fā)泡注塑一般采用欠注法,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。在普通注塑機(jī)上進(jìn)行低壓發(fā)泡注塑,一般是將化學(xué)發(fā)泡劑與塑料混合,在機(jī)筒內(nèi)塑化,必須采用自鎖式射嘴。注射時,由于氣體的擴(kuò)散速度很快,會造成制品的表面粗糙,因此注塑機(jī)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。

高壓發(fā)泡法

高壓發(fā)泡法的注塑模腔壓力在7~15Mpa之間,采用滿注方式,即一次注射量正好等于模具模腔的容積。為了使制件得到發(fā)泡膨脹,可以采用強(qiáng)制擴(kuò)大模腔,或者使一部分塑料分流出模腔。一般較多采用模腔擴(kuò)大法。采用擴(kuò)大模腔法的注塑機(jī)與普通注塑機(jī)相比,增加了二次合模保壓裝置,當(dāng)塑料和發(fā)泡劑的熔融混合物被注入到模腔后延時一段時間,然后合模機(jī)構(gòu)的動模板向后移動一小段距離,使模具的動模和定模稍為分開,模腔擴(kuò)大,模腔內(nèi)的塑料開始發(fā)泡膨脹。制品冷卻后在其表面形成致密的表皮,由于塑料熔體的發(fā)泡膨脹受到動模板的控制,因此,也就可以對制品的致密表層的厚度進(jìn)行控制。動模板的移動可以是整體移動,也可以是部分移動使局部發(fā)泡,從而得到不同密度的制品。高壓發(fā)泡法對模具的制造精度要求高,模具費(fèi)用高,并且對注塑機(jī)有二次鎖模保壓要求。

雙組分發(fā)泡法

雙組分發(fā)泡注塑是一種特殊的高壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑方法,它采用專門的雙組分注塑機(jī)。這種注塑機(jī)有兩套注塑裝置:一套用來注塑制品的芯部,一套用來注塑制品的表層。在注塑時,先注入皮層物料,然后通過同一澆口再注入混有發(fā)泡劑的芯部材料。由于芯部材料呈層流狀態(tài)流動,這就保證了芯部材料均勻地包覆在皮層內(nèi)部,使型腔得到完全填充。當(dāng)熔料填滿型腔后,再注入少量不含有發(fā)泡劑的熔料,使?jié)部诜忾]。制品取出后,再去掉澆口即得到具有不發(fā)泡致密表層和有芯部發(fā)泡的輕質(zhì)制品。

微孔發(fā)泡成型

微孔發(fā)泡成型屬于物理發(fā)泡法。常規(guī)泡沫塑料的泡孔直徑一般大于50mm,泡孔的密度 (單位體積內(nèi)泡孔的數(shù)量 )小于106個/cm3。這些大尺寸的泡孔受力時常常成為初始裂紋的發(fā)源地 ,降低了材料的機(jī)械性能。為了滿足工業(yè)上要求降低某些塑料產(chǎn)品的成本而不降低其機(jī)械性能的要求,20世紀(jì)80年代初期,美國麻省理工大學(xué) (MIT)的學(xué)者J.E.Martini J.Colton以及N.P.Suh等以CO2、N2等惰性氣體作為發(fā)泡劑研制出泡孔直徑為微米級的泡沫塑料,并將泡孔直徑為1mm~10mm,泡孔密度為109~1012個/cm3的泡沫塑料定義為微孔塑料(Microcelluar Plastics)。

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