如何制造高品質(zhì)微孔發(fā)泡零件

/如何制造高品質(zhì)微孔發(fā)泡零件1）熱塑性樹脂/超臨界流體均相溶液制備系統(tǒng)對于注射成型，目前有兩種均相溶液制備系統(tǒng)，其中zui常用的系統(tǒng)采納往復(fù)式螺桿的塑打扮置；另一種系統(tǒng)為連續(xù)擠出+注射缸射出系統(tǒng)。兩種系統(tǒng)均需要配備超臨界流體輸送裝置，以掌控注入到熱塑性樹脂熔體中的SCF劑量。對于采納往復(fù)式螺桿塑打扮置的注塑機(jī)，除了配備的螺桿/機(jī)筒外，背壓油路應(yīng)使用數(shù)字比例背壓掌控，并且能實(shí)現(xiàn)在塑化完成后螺桿不得后退的功能；為了保證在射出之間的均相溶液狀態(tài)，氣動(dòng)或液動(dòng)式針閥噴嘴是必要的。這樣在SCF掌控器（FPC）上設(shè)定和調(diào)整有關(guān)注氣工藝參數(shù)后，通過SCF掌控器與注塑機(jī)掌控系統(tǒng)的通訊，就可如一般注塑機(jī)一樣進(jìn)行循環(huán)往復(fù)操作，制備所需的樹脂熔體/超臨界流體的均相溶液。2）成型模具在一些情況下，例如成型均勻壁厚不發(fā)泡零件的小型模具（冷流道，或針閥式熱流道）可直接采納超臨界流體微孔發(fā)泡注射成型。但是，在大多數(shù)情況下，所獲得的效益可能不明顯，甚至有負(fù)面影響。要獲得良好的微孔發(fā)泡制品和使SCFoam技術(shù)的優(yōu)勢zui大化，除考慮微孔發(fā)泡零件結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)不發(fā)泡注塑零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可能差異外，模具的澆道和排氣系統(tǒng)也需作相應(yīng)的更改，以順應(yīng)這項(xiàng)技術(shù)的流動(dòng)填充行為。這些更改重要體現(xiàn)在下列幾點(diǎn)：1）澆道系統(tǒng)：短流程的冷澆道，或針閥式熱流道，或針閥式直澆道轉(zhuǎn)短流程冷澆口，禁用開放式熱嘴；2）進(jìn)膠點(diǎn)：開設(shè)在加強(qiáng)筋部位，或非緊要的薄壁部位；3）均衡進(jìn)膠：多點(diǎn)進(jìn)膠時(shí)，料流要均衡；4）流長比（L/T）：雖然流動(dòng)性獲得改善，但需考慮填充流動(dòng)過程中泡孔長大所產(chǎn)生的負(fù)面影響；5）模具溫度：可能采納比常規(guī)注塑模具更低的模具溫度，以縮短成型周期；6）排氣系統(tǒng)：SCFoam技術(shù)的充型速度可快于實(shí)體注塑的充型速度，需相應(yīng)加添排氣本領(lǐng)，避開困氣。模具的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù)優(yōu)勢的另一個(gè)關(guān)鍵硬件。澆道系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)布置的核心思想是要實(shí)現(xiàn)在填充時(shí)型腔內(nèi)壓力處于盡可能均勻的低壓狀態(tài)，形成利于泡孔成核、掌控泡孔長大以及除去殘留應(yīng)力梯度的填充環(huán)境。在此前提下，優(yōu)化成型工藝可制造的微發(fā)泡制品。3）微孔發(fā)泡注塑成型工藝在零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和成型模具完成的基礎(chǔ)上，SCFoam成型工藝包括兩個(gè)：制備適合零件制品的熱塑性樹脂/超臨界流體的均相溶液工藝，調(diào)整注射充型參數(shù)。為在短時(shí)間內(nèi)將注入的超臨界流體均勻分散到熱塑性樹脂熔體中，注氣時(shí)機(jī)筒內(nèi)熔膠壓力保持穩(wěn)定高于超臨界流體的臨界壓力是緊要的；對于不同的樹脂材料和零件，熔膠壓力一般設(shè)定在14～20MPa之間；而超臨界流體注入的流速和劑量則依據(jù)螺桿的塑化速度和一次塑化量來進(jìn)行調(diào)整，盡可能均勻地覆蓋塑化行程。這樣，通過螺桿運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械混合以及超臨界流體在樹脂熔體中的擴(kuò)散兩種方式的共同作用，使超臨界流體均勻地分散到樹脂熔體中，形成均相溶液并保持在噴嘴之前的儲料空間中。值得注意的是，雖然制成達(dá)到飽和溶解度的均相溶液對泡孔成核有益，但實(shí)際生產(chǎn)中，考慮到零件制品結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、表面質(zhì)量及成型效率等因素，SCF的注入量一般低于，甚至遠(yuǎn)低于飽和溶解度所需的劑量。對于注射充型參數(shù)，與傳統(tǒng)注射成型有相像之處。但假如能夠?qū)崿F(xiàn)型腔快速充填，甚至按*可控的充填速度填充，對改善零件制品內(nèi)部微結(jié)構(gòu)和表面質(zhì)量有明顯幫忙。而對于粘度下降后的均相溶液，如何匹配模具溫度和熔膠料溫度，是需要針對實(shí)在零件進(jìn)行評估的。從提高成型效率或獲得更好的性能的角度啟程，建議采納較低的模具溫度。4）表面質(zhì)量雖然微孔發(fā)泡產(chǎn)品相對傳統(tǒng)實(shí)體注塑制品有很多優(yōu)勢，但其表面常存在發(fā)泡痕等缺陷，用于外觀零件受到局限。但可結(jié)合型腔背壓或模具快速變溫或模內(nèi)裝飾、共注等技術(shù)手段來一次成型高質(zhì)量的外觀件。而假如結(jié)合模具快速變溫技術(shù)，不僅可以獲得表面無縮痕的*外觀件，而且可簡化非外觀面的筋位設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)。通過借助這些配套技術(shù)，可以拓展SCFoam技術(shù)的應(yīng)用范圍，也是注塑成型廠需要進(jìn)一步考慮的課題。作為一種輕量化和精密化平臺技術(shù)，超臨界流體微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù)已獲得廣泛關(guān)注。但是，目前，國內(nèi)在產(chǎn)的微孔發(fā)泡制品基本上都是在國外設(shè)計(jì)開發(fā)后轉(zhuǎn)到國內(nèi)生產(chǎn)，技術(shù)還把握在幾家具有跨國公司背景的一級供應(yīng)商手中。國內(nèi)該技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展緩慢一是在現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)所帶來的經(jīng)濟(jì)效果，難以回收國外進(jìn)口設(shè)備投資；其次，國內(nèi)的OEM廠商還無暇顧及如何應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢設(shè)計(jì)零部件；