注塑工艺的新发现——注射压缩成型技术

时间：2015-11-16

注射压缩成型的主要特点与传统注塑过程相比较，注射压缩成型的显著特点是，其模具型腔空间可以按照不同要求自动调整。例如，它可以在材料未注入型腔前，使模具导向部分有所封闭，而型腔空间则扩大到零件完工壁厚的两倍。另外，还可根据不同的操作方式，在材料注射期间或在注射完毕之后相应控制型腔空间的大小，使之与注射过程相配合，让聚合物保持适当的受压状态，并达到补偿材料收缩的效果。

根据注塑零件的几何形状、表面质量要求、以及不同的注塑设备条件，有四种注射收缩防护司可供选择。

它们是：顺序式；共动式；呼吸式和局部加压。

顺序式icm（seq-icm)顺序式注射压缩成型过程，其注射操作和模具型腔的推合是顺序进行的。开始时，模具导引部分略有闭合，并有一个约为零件壁厚两倍的型腔空间。而当树脂注入模具型腔后，即推动模具活动部分直至完全闭合，并使聚合物在型腔内受到压缩。在此过程中，由于从完成注入到开始压缩会有一个聚合物流动暂停和静止的瞬间，其可能会在零件表面形成一个流线痕迹，其可见程度取决于聚合物材料的颜色，以及零件成型时的纹理结构和材料种类。

该种方式的操作过程。可以采用曲柄杆式设备来进行这种icm。

共动式icm（sim-icm)

与顺序式icm相同，共动式icm开始、时模具导引部分也是略有闭合的，不同的是在材料开始注入型腔的同时，模具即开始推合施压。而挤料螺杆和模具型腔在共同运动期间，可能会有一个的s2或s2的延迟。由于聚合物流动前方一直保持着稳定的流动状态，它不会出现如seq-icm过程的暂停和表面的流线痕迹。

由于上述两种方式都在操作开始时留有较大的型腔空间，而在熔融聚合物注入型腔尚未遇到方向压力之时，它可能因为重力作用而首先流入型腔的较低一侧，并可以能因暂时处于未承受压力状态而出现不希望有的泡沫。而且，零件壁厚越大，型腔空间也会越大，而流注长度的延长也会增加模具完全闭合的时间周期，这些都可能会使上述现象加剧。

呼吸式icm（breath-icm)

采用呼吸式icm，模具在注射开始时即处于完全闭合状态。因此，聚合物一经注入即会保持在受压状态。这就克服了前述两种方式可能出现的潜在问题。在聚合物向型腔注入时，模具也逐渐拉开并形成较大的型腔空间，而型腔内的聚合物即始终保持在一定压力之下。而当材料接近满型腔时，模具已开始反向推合，直至完全闭合，使聚合物进一步压缩并达到零件所需求的完工厚度。上述模具扩展型腔间的运动，可借助于射入型腔内聚合物所传出的注射压力或预置的注塑机运动程序来实现。

局部加压式icm（select-/com-icm) \r\n 采用局部加压式或称行压式icm时，模具将完全处于闭合状态。有一个内置的行压头在聚合物注射时或注射完毕后，从型腔的某个局部位置压向型腔，以使零件的较大实体部位局部受压并被压薄。

这种局部加压，可通过注塑设备或单独的液压装置预设内置行头程序来进行控制。

注塑件与模具的设计

注射压缩成型适于注塑有曲面外型的零件，如手提电脑外壳，小汽车尾门，汽车仪表板，以及较为平坦的汽车挡泥板等。要选择好被注零件的入口及流住通道位置，使之达到填充型腔的良好效果。一些商用注塑填充程序可用来探测推挤力和注射压力。为塑胶制定的一些标准规则也可以利用，如加强肋/壁厚的厚度比例，以及一些组合技术等。

要注意使模具伸出的导向刃轨和导向芯部以及型腔。有严密的公差配合，以防聚合物渗漏溢出型腔。要有一个带逆止开关的喷嘴，用以防止聚合物回流入注塑机。也可以在模具上安装一个带逆止阀的热注喷头代替上述喷嘴。

对于有通孔的零件，应当使固定在模具一侧的锁钉穿入另一侧模具并有良好的滑动配合，以防模具型腔运动迫使销子松动或被卡死。另外，由于在icm注塑过程中，型腔压力比传统注塑时要低，所以模具结构不必像传统注塑时那样坚实笨重。

注塑设备

由于icm的推挤力夹紧和送料螺杆的运动与传统注塑的相应操作有所不同，所以必须给注塑机增加一些软件功能。为了获得如sim-icm和breath-icm的模具与螺杆同时运动，液压式注塑机的液流量必须提高。另外，在采用液压主注塑设备用于seq-icm时，可以利用传统注塑用于锁模的液压阀，来实现模具的推挤运动。\r\n 大多数液压式注塑设备都可用于大型零件的注射压缩成型。但对于型腔的闭合运动应当使用预先编好的压力程序来控制，否则将会遇到一些麻烦。\r\n 要注意保持模具型腔的运动是线性的，因为非线性的模具运动会出现聚合物流动的暂时效应，从而导致零件表面光泽出现异样外貌。

由于icm能有比传统注塑更长的流注长度和更低的锁紧力与注射压力，它可以使用比传统注塑更小的设备来生产大型零件。

对noryl gtx964进行的试验表明，在有相同壁厚和零件几何外形条件下，icm要比采用传统注塑减少百分之七十五的锁模力，以及降低百分之三十的注射压力。而对采用sim-icm制作车体嵌板的试验则表明，当模具采用*浇注道和零件壁厚为1.5mm时，其流注长度可比传统注塑增长百分之二百。

另外，锁模力的减少在很大程度上还取决于模具在何时闭合，锁模得过快或者过于迟缓都会增加注射压力和锁模力。

结语

注射压缩成型已成功地应用多年了，其操作也相对比较容易。只要有合适的设计规范，以及采用恰当的材料和工艺，它完全可能适用现有的注塑设备加上对软件进行某些调整来实现操作。

icm与传统注塑相比，其优势在于有较大的流注长度壁厚比例；锁模力和注射压力可以减少，并在更小的注塑设备上制作大型零件；它还有较低的材料内应力，并在光的折射上获得良好的效果，因此适于制作一些光学产品，如cds,dvss和眼用镜片等。

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