反應(yīng)注射成型工藝及其發(fā)展課件

反應(yīng)注射成型工藝及其發(fā)展1反應(yīng)注射成型工藝及其發(fā)展1一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點1、低壓反應(yīng)注射成型（RIM）低壓RIM又稱低壓灌注，是一項應(yīng)用于快速模塑制品生產(chǎn)的新工藝。它將雙組分聚氨酯材料經(jīng)混合后，在常溫、低壓條件下注入快速模具內(nèi)，成型RIM制品的方法。特點：效率高、生產(chǎn)周期短、過程簡單、成本低。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點1、低壓反應(yīng)注射成型（RIM）應(yīng)用：產(chǎn)品開發(fā)過程中的小批量試制，以及小批量生產(chǎn)結(jié)構(gòu)較簡單的覆蓋件和大型厚壁及不均勻壁厚的制品。模具：有ABS模具（模具壽命100件以上）、樹脂模具（壽命300件以上）、鋁合金模具（壽命1000件以上）。澆注材料：雙組分聚氨酯PU。產(chǎn)品物性類似于PP/ABS，具有耐老化、抗沖擊力強、吻合度高、易裝卸等特點。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點1、低壓反應(yīng)注射成型（RIM）低壓RIM的注射壓力約10MPa左右，流量控制在600g/s，成型周期一般為15~30min。脫模溫度可控制在40℃以下，脫模后制品在80℃環(huán)境下固化2~4小時性能最佳。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點1、低壓反應(yīng)注射成型（RIM）制品精度可達±0.20mm/100mm。制品最佳澆注厚度4~6mm，最大澆注厚度約10mm，最大制品尺寸為2000mm×1200mm×1000mm，單重可達10kg。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點2、增強反應(yīng)注射成型（RRIM）

RRIM工藝：在原料中添加一定比例的磨碎玻璃纖維，倒入攪拌容器一起混合均勻，同時在原料里混合40~70%的N2或空氣，之后將物料注入模腔并壓實，經(jīng)快速反應(yīng)固化成制品。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點2、增強反應(yīng)注射成型（RRIM）因增強填料的加入，原料粘度變高，對模具或設(shè)備的磨損加劇，因此設(shè)備必須采用缸式計量裝置，并且所有與原料接觸的部分均需要做耐磨處理。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點2、增強反應(yīng)注射成型（RRIM）根據(jù)工藝特性要求，還需要配備聚醚與玻纖粒（粉）的計量、攪拌預(yù)混以及輸送系統(tǒng)；并增加原料核化裝置（用于在原料中加入壓縮空氣、氮氣等氣體）。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點3、結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射成型（SRIM）

SRIM是指用玻璃纖維織物、氈和預(yù)成型料生產(chǎn)結(jié)構(gòu)性復(fù)合材料制品的一種工藝方法。工藝過程：熱固性聚氨酯料液先在高壓下混合，然后注入到含有纖維增強材料的熱模具中，再最終固化成制品。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點3、結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射成型（SRIM）它與RRIM的區(qū)別在于液體原料沒有直接與增強材料進行混合，使料液具有良好的流動性，可以填充復(fù)雜結(jié)構(gòu)的型腔，從而獲得復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制品。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點4、長玻纖增強反應(yīng)注射成型（LFI-RRIM）

LFI-RRIM所用設(shè)備不僅應(yīng)考慮對PU原料的工藝控制，還需嚴格控制玻纖在生產(chǎn)過程中的輸送、計量、切斷以及潤濕等過程。工藝要求：因玻纖與PU原料潤濕后澆注到模具內(nèi)流動性很差，模具需要在開模狀態(tài)下澆注，之后再閉模成型，所以澆注軌跡的設(shè)定很重要。

LFI-RRIM工藝必須在設(shè)備上配備澆注機械手。因大型制品的澆注時間很長，還需要嚴格控制原料的起始發(fā)泡時間以及原料的混合溫度。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點4、長玻纖增強反應(yīng)注射成型（LFI-RRIM）工藝過程：將長玻纖線紗引導(dǎo)入混合注射器，在混合注射器內(nèi)進行切斷并與聚氨酯原料進行混合，再注入模具型腔進行成型。工藝特點：與SRIM相比，具有節(jié)省玻纖材料、材料成本更低，無需中間工序一步完成；產(chǎn)品壁厚更薄，產(chǎn)品機械性能各向同性，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高；玻纖長度和比例可以隨機調(diào)整等特點。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點5、氈片模塑反應(yīng)注射成型（MM/RIM）

MM/RIM：將增強纖維制成氈片，預(yù)先放入模具，然后兩組分低粘度液體經(jīng)高壓撞擊混合并注入型腔，混合液體浸漬纖維氈片并反應(yīng)形成制品。工藝要求：預(yù)先成型出纖維氈片，并將纖維氈片鋪設(shè)于模具型腔內(nèi)，然后再注入液態(tài)樹脂。特點：成型工序變得復(fù)雜，提高了成本；因鋪設(shè)纖維氈片需要手工進行，大大增加了勞動強度。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點6、可變纖維反應(yīng)注射成型（VFRIM）

VFRIM

：是針對MM/RIM工藝的缺點開發(fā)的新工藝。它先將纖維粗紗切成分散的短纖維，再將短纖維送入L型混合注射器，與樹脂發(fā)生混合，最后將混合物注入模具進行固化成型。優(yōu)點：通過調(diào)節(jié)纖維切碎機，可以控制纖維的長度、密集程度和纖維粗紗的數(shù)量，從而控制纖維在整個制品中的分布。成本大幅降低，纖維粗紗成本比用于SRIM的玻璃纖維氈減少60％；減少了鋪放玻纖入模工序；注料精確提高，可減少廢料。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點6、可變纖維反應(yīng)注射成型（VFRIM）一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點7、常用材料的反應(yīng)注射成型技術(shù)要點（1）聚氨酯RIM

技術(shù)要點：

1）A、B兩組分原料分別置于原料罐中，并在N2氣氛中保持一定的溫度，使其具有適宜的粘度和反應(yīng)活性。

2）兩組分原料必須用定量泵按一定比例壓入混合注射器中充分混合，再注入模具中迅速聚合、固化成型。

3）原料從開始混合到充滿模腔需要很短的時間（通常約1~4s），完整的生產(chǎn)周期大約為30~120s。一、反應(yīng)注射成型工藝分類及技術(shù)要點7、常用材料的反應(yīng)注射成型技術(shù)要點（2）聚氨酯RRIM

原料：雙組分為多元醇和異氰酸酯多元醇為聚醚型，官能度為2~3；異氰酸酯一般為二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）或多異氰酸酯及其異構(gòu)體的混合物，官能度為2~7。增強材料有短切增強纖維和磨碎增強纖維兩種，纖維長度約為1.5~3.0mm，該長度既能保證增強效果，又便于充模；纖維長度的分散性越大，則增強效果越差。制品增強纖維含量（質(zhì)量分數(shù)）：一般控制在20%以下，特殊要求的高強度制品，增強纖維含量可達50%。7、常用材料的反應(yīng)注射成型技術(shù)要點7、常用材料的反應(yīng)注射成型技術(shù)要點（3）環(huán)氧樹脂RIM

環(huán)氧樹脂RIM工藝過程與聚氨酯RIM大致相同，其制品的拉伸強度和彎曲模量高，線膨脹系數(shù)小，并具有優(yōu)良的耐化學(xué)性和較高的耐熱性。原料中添加帶有異氰酸酯基和聚乙二醇的預(yù)聚物，可改善環(huán)氧樹脂的沖擊強度。原料中還可加入各種增強材料，如各種纖維、須狀粉末、片狀粉末、微珠料及長纖維等，使之成為RRIM制品，可進一步提高制品力學(xué)性能。7、常用材料的反應(yīng)注射成型技術(shù)要點7、常用材料的反應(yīng)注射成型技術(shù)要點（4）尼龍6RIM

原料：包括聚醚多元醇和催化劑制成的預(yù)聚物（A組分）及己內(nèi)酰胺（B組分）。工藝過程：先將己內(nèi)酰胺加入原料罐，再加入催化劑，封閉容器，強力攪拌，混合物在N2下脫氣15min；再將己內(nèi)酰胺和預(yù)聚物混合，攪拌均勻后脫氣；隨后將兩種液體組分經(jīng)過混合注射器進入模具，固化成型。因預(yù)聚物和己內(nèi)酰胺發(fā)生了嵌段共聚反應(yīng)，因而所得制品柔性好，沖擊強度高。添加增強材料的RRIM制品剛性更高，線膨脹系數(shù)較小。應(yīng)用：主要用于汽車工業(yè)，如擋泥板、門板、發(fā)動機罩和防撞蓋等。7、常用材料的反應(yīng)注射成型技術(shù)要點7、常用材料的反應(yīng)注射成型技術(shù)要點（5）雙環(huán)戊二烯（DCPD）RIM

原料：包括DCPD、催化劑、活化劑、穩(wěn)定劑、調(diào)節(jié)劑、填料、抗氧劑、彈性體、發(fā)泡劑、阻燃劑及成核劑等。A組分包括DCPD、催化劑、穩(wěn)定劑及其他助劑等；B組分包括DCPD、活化劑、調(diào)節(jié)劑及其他助劑等。工藝過程：經(jīng)準確計量的A、B兩組分在混合注射器內(nèi)混合均勻后，被注入密閉的模具內(nèi)，在模具中發(fā)生快速聚合反應(yīng)，隨之固化成型。在模具未充滿前，由聚合反應(yīng)時間調(diào)節(jié)劑來控制化學(xué)反應(yīng)；充滿模具后，大約在10s內(nèi)完成聚合而成型，制品一般不需要經(jīng)過后熟化過程。7、常用材料的反應(yīng)注射成型技術(shù)要點7、常用材料的反應(yīng)注射成型技術(shù)要點（6）聚脲RIM

原料：使用的是一種含內(nèi)脫模劑的自脫模物料體系，成型時由端氨基聚醚、胺擴鏈劑與端基為異氰酸基的預(yù)聚物（MDI）反應(yīng)制成聚脲。特點：因物料反應(yīng)活性高，因而不需要催化劑；反應(yīng)物料注入模腔時粘度大，帶入空氣少，廢品率低；物料在模具內(nèi)僅需停留20s；物料不黏模，內(nèi)脫模劑體系選用受限少；添加增強玻纖，對胺與異氰酸酯之間的反應(yīng)亦