先進(jìn)制造技術(shù)論文.doc

河南機(jī)電高等專科學(xué)校先進(jìn)制造技術(shù)論文河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校先進(jìn)制造技術(shù)課程論文 論文題目：幾種注塑成型技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用情況分析研究系 部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械制造與自動化 班 級： 機(jī)制101 學(xué)生姓名： 王勝召 學(xué) 號： 100114123 2012年 10 月 9 日 幾種注塑成型技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用情況分析研究緒 論 塑料成型加工機(jī)械和成型模具發(fā)展十分迅速，高效，自動化，大型，微型，精密，高壽命的模具在整個模具行業(yè)中所占的比例越來越大。據(jù)深圳市模具技術(shù)學(xué)會副秘書長羅百輝介紹，目前我國大型、復(fù)雜、精密、高效和長壽命模具又上了一個新臺階，不少種類模具已能替代進(jìn)口模具，模具CAD/CAM技術(shù)得到了較快推廣應(yīng)用并取得了良好效果，快速成形制造技術(shù)和設(shè)備有了長足發(fā)展并已開始進(jìn)入實(shí)用推廣階段，高速銑等新一代制造技術(shù)已被人們重視并開始應(yīng)用。從模具使用角度來說，要求高效，自動化，操作簡便；從模具制造角度，要求結(jié)構(gòu)合理，制造容易，低成本?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝，高效的設(shè)備，先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)重要因素。第一章 注塑成型技術(shù)簡介1.1 引言 所謂注塑成型（Injection Molding）是指，將已經(jīng)加熱融化的材料噴射注入到模具內(nèi)，經(jīng)過冷卻與固化，由機(jī)器頂出系統(tǒng)推出頂桿，將模具頂板向前推，得到成形制品的方法。1.1.1注塑成型技術(shù)的發(fā)展歷史 注塑技術(shù)經(jīng)歷了移植、技術(shù)成熟、發(fā)展創(chuàng)新幾個階段。 1、技術(shù)移植階段 1920年以前，早期的塑料注射成型技術(shù)是從其它材料的加工方法（如鑄造、熱成型）中借鑒過來的，成型技術(shù)主要是移植改造，使粘彈性高的塑料熔體成型。 2、技術(shù)成熟階段 1920-1970年，聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（PCM）、聚苯醚（PPO）、聚砜（PSU）、聚酰亞胺（PI）、環(huán)氧樹脂（EP）、不飽和聚酯（LP）等一大批高性能塑料的出現(xiàn)，要求塑料成型加工技術(shù)向更高的階段發(fā)展。同時，隨著塑料成型設(shè)備設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及塑料成型加工理論研究的不斷深入，為塑料成型加工技術(shù)的提高創(chuàng)新提供了條件；往復(fù)式螺桿注塑機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)的出現(xiàn)，使熱敏性和高熔體粘度的熱塑性、熱固性塑料都采用高效的成型技術(shù)生產(chǎn)出高質(zhì)量的制品。反應(yīng)注塑技術(shù)使聚氨酯（PUR）、EP和UP的液態(tài)單體或低聚物的聚合成型成為可能。這一切標(biāo)志著塑料成型加工已從改造、移植為主的時期過渡到了技術(shù)成熟時期。3、發(fā)展創(chuàng)新階段 1970年以后，隨著科技的發(fā)展，控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，促使塑料制品的生產(chǎn)過程從機(jī)械化、自動化進(jìn)一步向連續(xù)化、程序化和自適應(yīng)控制的方向發(fā)展。此階段的塑料成型加工技術(shù)與前一時期相比，在可加工原材料的范圍、制品的范圍和制品質(zhì)量等方面均有重林突破，不僅以往難以成型的熱敏性、高熔體粘度的原料能方便地加工成制品，而且長纖維增強(qiáng)塑料、片狀和團(tuán)狀模塑料也被用作高效成型技術(shù)的原材料。件重超過100kg的汽車外殼、容積超過50000L的特大容器、幅寬大于30m的薄膜和寬度大于2m的板材及件重僅幾十克的微型齒輪，都成為塑料制品家庭中的成員。1.2注塑成型工藝流程 圖為注塑機(jī)裝配示意圖 塑件的注塑成型工藝過程主要包括填充保壓冷卻脫模等4個階段，這4個段直接決定著制品的成型質(zhì)量而且這4個階段是一個完整的連續(xù)過程。注塑生產(chǎn)流程圖1.3注塑成型設(shè)備 注塑成型是在注塑成型設(shè)備（簡稱注塑機(jī)，外觀如下圖所示）上完成全部工作過程的。注塑機(jī)可用于各種熱塑性塑料（尼龍、ABS、聚丙烯、聚苯乙烯等）的成型加工，廣泛用于汽車、儀表、電子、電信、塑膠產(chǎn)品、日用制品、文具等零件注塑成型。震雄集團(tuán) SUPERMASTER 二板大型臥式注塑機(jī) 注塑機(jī)裝配示意圖一般情況下，通用型注塑機(jī)基本結(jié)構(gòu)包括三大部分，即注射裝置、合模裝置（鎖模與脫模裝置）和液壓傳動與電氣控制系統(tǒng)。1.3.1注塑機(jī)的基本參數(shù) 注塑機(jī)的性能通常采用一些參數(shù)加以表示，其基本參數(shù)有注射量、注射壓力、注射速度、注射時間、塑化能力、鎖模力、移模速度和合模裝置基本尺寸等。這些參數(shù)能較好地反映出注塑件的大小、物料種類和品級范圍，又是注塑模具設(shè)計(jì)和注塑機(jī)選用的依據(jù)。1.4注塑工藝參數(shù)1 注塑壓力 注塑壓力是由注塑系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)提供的。液壓缸的壓力通過注塑機(jī)螺桿傳遞到塑料熔體上，塑料熔體在壓力的推動下，經(jīng)注塑機(jī)的噴嘴進(jìn)入模具的豎流道（對于部分模具來說也是主流道）、主流道、分流道，并經(jīng)澆口進(jìn)入模具型腔，這個過程即為注塑過程，或者稱之為填充過程。壓力的存在是為了克服熔體流動過程中的阻力，或者反過來說，流動過程中存在的阻力需要注塑機(jī)的壓力來抵消，以保證填充過程順利進(jìn)行。2 注塑時間 這里所說的注塑時間是指塑料熔體充滿型腔所需要的時間，不包括模具開、合等輔助時間。盡管注塑時間很短，對于成型周期的影響也很小，但是注塑時間的調(diào)整對于澆口、流道和型腔的壓力控制有著很大作用。合理的注塑時間有助于熔體理想填充，而且對于提高制品的表面質(zhì)量以及減小尺寸公差有著非常重要的意義。 注塑時間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冷卻時間，大約為冷卻時間的1/101/15，這個規(guī)律可以作為預(yù)測塑件全部成型時間的依據(jù)。在作模流分析時，只有當(dāng)熔體完全是由螺桿旋轉(zhuǎn)推動注滿型腔的情況下，分析結(jié)果中的注塑時間才等于工藝條件中設(shè)定的注塑時間。如果在型腔充滿前發(fā)生螺桿的保壓切換，那么分析結(jié)果將大于工藝條件的設(shè)定。3 注塑溫度 注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機(jī)料筒有56個加熱段，每種原料都有其合適的加工溫度（詳細(xì)的加工溫度可以參閱材料供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)）。注塑溫度必須控制在一定的范圍內(nèi)。溫度太低，熔料塑化不良，影響成型件的質(zhì)量，增加工藝難度；溫度太高，原料容易分解。在實(shí)際的注塑成型過程中，注塑溫度往往比料筒溫度高，高出的數(shù)值與注塑速率和材料的性能有關(guān)，最高可達(dá)30。這是由于熔料通過注料口時受到剪切而產(chǎn)生很高的熱量造成的。在作模流分析時可以通過兩種方式來補(bǔ)償這種差值，一種是設(shè)法測量熔料對空注塑時的溫度，另一種是建模時將射嘴也包含進(jìn)去。4保壓壓力與時間 在注塑過程將近結(jié)束時，螺桿停止旋轉(zhuǎn)，只是向前推進(jìn)，此時注塑進(jìn)入保壓階段。保壓過程中注塑機(jī)的噴嘴不斷向型腔補(bǔ)料，以填充由于制件收縮而空出的容積。如果型腔充滿后不進(jìn)行保壓，制件大約會收縮25%左右，特別是筋處由于收縮過大而形成收縮痕跡。保壓壓力一般為充填最大壓力的85%左右，當(dāng)然要根據(jù)實(shí)際情況來確定。5、背壓 背壓是指螺桿反轉(zhuǎn)后退儲料時所需要克服的壓力。采用高背壓有利于色料的分散和塑料的融化，但卻同時延長了螺桿回縮時間，降低了塑料纖維的長度，增加了注塑機(jī)的壓力，因此背壓應(yīng)該低一些，一般不超過注塑壓力的20%。注塑泡沫塑料時，背壓應(yīng)該比氣體形成的壓力高，否則螺桿會被推出料筒。有些注塑機(jī)可以將背壓編程，以補(bǔ)償熔化期間螺桿長度的縮減，這樣會降低輸入熱量，令溫度下降。不過由于這種變化的結(jié)果難以估計(jì)，故不易對機(jī)器作出相應(yīng)的調(diào)整。第2章 注塑成型技術(shù)的特點(diǎn)和研究概況2.1氣體輔助注射 氣體輔助注射成型是80年代為了減輕制品重量和節(jié)約生產(chǎn)周期而發(fā)展起來的一種新型注射成型技術(shù)。其工藝特點(diǎn)是注射過程中，當(dāng)注射機(jī)向模具腔內(nèi)注人熔融樹脂后，再注人高壓氣體(一般為氮?dú)?，由氣體將樹脂充實(shí)到模具到腔的各壁面，并從熔融樹脂內(nèi)部進(jìn)行保壓，最后冷卻定型成中空的注塑件。氣體輔助注塑成型優(yōu)點(diǎn)是：（1）可保證壁厚差異較大制品的成型質(zhì)量；（2）注射壓力低，僅有普通注射成型壓力的10%到70%；（3）能消除縮痕，提高制品表面的質(zhì)量；（4）可簡化澆注系統(tǒng)，有些甚至可省去冷卻、加熱流道系統(tǒng)。（5）減小制品成型應(yīng)力和翹曲，提高制品的強(qiáng)度和剛度；（6）生產(chǎn)需要特殊的中空形狀而機(jī)械抽芯又無法辦得到的產(chǎn)品；（7）成型時間較短，生產(chǎn)效率高。氣體輔助注塑成型的缺點(diǎn)是專用設(shè)備成本較高，加工過程中控制參數(shù)增多，模具設(shè)計(jì)制造難度加大等。 氣體輔助射出成型的工作原理是通過“欠料注射法”將樹脂注入模腔中，接著將氣體注入熔化的樹脂。由于低壓高溫度，氣體能夠沿阻力最小的路徑進(jìn)入鑄件的各個部分。當(dāng)氣體穿過成型件時，它會將壁厚部分的樹脂熔液均勻地推向鑄件的其他部分。 氣輔設(shè)備氣輔設(shè)備氣輔設(shè)備氣輔設(shè)備包括氣輔控制單元和氮?dú)獍l(fā)生裝置。它是獨(dú)立于注塑機(jī)外的另一套系統(tǒng)，其與注塑機(jī)的唯一接口是注射信號連接線。注塑機(jī)將一個注射信號注射開始或螺桿位置傳遞給氣輔控制單元之后，便開始一個注氣過程，等下一個注射過程開始時給出另一個注射信號，開始另一個循環(huán)，如此反復(fù)進(jìn)行。氣輔注塑所使用的氣體必須是隋性氣體（通常為氮?dú)猓?，氣體最高壓力為35MPa，特殊者可達(dá)70MPa，氮?dú)饧兌?8。 氣輔控制單元是控制注氣時間和注氣壓力的裝置，它具有多組氣路設(shè)計(jì)，可同時控制多臺注塑機(jī)的氣輔生產(chǎn)，氣輔控制單元設(shè)有氣體回收功能，盡可能降低氣體耗用量。氣輔注塑是采用所謂的“短射”方法，即先在模腔內(nèi)注入一定量的料（通常為滿射時的7095），然后再注入氣體，實(shí)現(xiàn)全充滿過程。熔膠注射量與模具氣道大小及模腔結(jié)構(gòu)關(guān)系最大。氣道截面越大，氣體越易穿透，掏空率越高，適宜于采用較大的“短射率”。這時如果使用過多料量，則很容易發(fā)生熔料堆積，料多的地方會出現(xiàn)縮痕。如果料太少，則會導(dǎo)致吹穿。 如果氣道與流料方向完全一致，那么最有利于氣體的穿透，氣道的掏空率最大。因此在模具設(shè)計(jì)時盡可能將氣道與流料方向保持一致。2.2金屬粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，簡稱MIM） 金屬粉末注射成型技術(shù)是將現(xiàn)代塑料注射成型技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈成形技術(shù)。其基本工藝過程是：首先將固體粉末與有機(jī)粘結(jié)劑均勻混練，經(jīng)制粒后在加熱塑化狀態(tài)下（150）用注射成型機(jī)注入模腔內(nèi)固化成型，然后用化學(xué)或熱分解的方法將成型坯中的粘結(jié)劑脫除，最后經(jīng)燒結(jié)致密化得到最終產(chǎn)品。與傳統(tǒng)工藝相比，MIM具有精度高、組織均勻、性能優(yōu)異、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息工程、生物醫(yī)療器械、辦公設(shè)備、汽車、機(jī)械、五金、體育器械、鐘表業(yè)、兵器及航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。國際上普遍認(rèn)為該技術(shù)的發(fā)展將會導(dǎo)致零部件成形與加工技術(shù)的一場革命，被譽(yù)為“當(dāng)今最熱門的零部件成形技術(shù)”和“21世紀(jì)的成形技術(shù)”。 MIM技術(shù)由美國加州Parmatech公司于1973年發(fā)明，八十年代初歐洲許多國家以及日本也都投入極大精力開始研究該技術(shù)，并使其得到迅速推廣，特別是在八十年代中期該技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以來，更獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，產(chǎn)量每年都以驚人速度遞增。到目前為止，美國、西歐、日本等十多個國家和地區(qū)有一百多家公司從事該工藝技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)、研制與銷售工作。日本在競爭上十分積極，并且表現(xiàn)突出，許多大型株式會社均參與MIM工藝的推廣應(yīng)用，這些公司包括太平洋金屬、三菱制鋼、川崎制鐵、神戶制鋼、住友礦山、精工愛普生、大同特殊鋼等。目前日本有四十多家專業(yè)從事MIM產(chǎn)業(yè)的公司，其MIM產(chǎn)品的銷售總值早已超過歐洲并直追美國。MIM技術(shù)已成為新型制造業(yè)中最為活躍的前沿技術(shù)領(lǐng)域，是世界冶金行業(yè)的開拓性技術(shù)，代表著粉末冶金技術(shù)發(fā)展的主方向。 2.2.1MIM的工藝流程 MIM的工藝流程為：金屬粉末粘結(jié)劑混煉注射成型脫脂燒結(jié)后處理。 1、金屬粉末 MIM工藝所用的金屬粉末顆粒尺寸一般在0.520m。從理論上講，顆粒越細(xì)，比表面積也越大，越易于成型和燒結(jié)。而傳統(tǒng)的粉末冶金工藝則采用大于40m的較粗粉末。 2、有機(jī)粘結(jié)劑 有機(jī)粘結(jié)劑的作用是粘結(jié)金屬粉末顆粒，使混合料在注射機(jī)料筒中加熱后具有流變性和潤滑性，即粘結(jié)劑是帶動粉末流動的載體。因此，粘結(jié)劑的選擇是整個粉末注射成型的關(guān)鍵。對有機(jī)粘結(jié)劑的要求為：（1）用量少，用較少的粘結(jié)劑能使混合料產(chǎn)生較好的流變性；（2）不反應(yīng)，在去除粘結(jié)劑的過程中與金屬粉末不起任何化學(xué)反應(yīng)；易去除，在制品內(nèi)不殘留碳。 3、混料 把金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑均勻摻混在一起，使各種原料成為注射成型用混合料?；旌狭系木鶆虺潭戎苯佑绊懫淞鲃有裕瑥亩绊懽⑸涑尚凸に噮?shù)以及最終材料的密度及其它性能。 4、注射成型 本步工藝過程與塑料注射成型工藝過程在原理上是一致的，其設(shè)備條件也基本相同。在注射成型過程中，混合料在注射機(jī)料筒內(nèi)被加熱成具有流變性的塑性物料，并在適當(dāng)?shù)淖⑸鋲毫ο伦⑷肽＞咧?，成型出毛坯。注射成型毛坯在外觀上應(yīng)均勻一致，從而使制品在燒結(jié)過程中均勻收縮。 5、萃取成型毛坯 在燒結(jié)前必須去除毛坯內(nèi)所含有的有機(jī)粘結(jié)劑，該過程稱為萃取。萃取工藝必須保證粘結(jié)劑從毛坯的不同部位沿著顆料之間的微小通道逐漸排出，而不降低毛坯的強(qiáng)度。粘結(jié)劑的排除速率一般遵循擴(kuò)散方程。 6、燒結(jié) 燒結(jié)能使多孔的脫脂毛坯收縮密化成為具有一定組織和性能的制品。盡管制品的性能與燒結(jié)前的許多工藝因素有關(guān)，但在許多情況下，燒結(jié)工藝對最終制品的金相組織和性能有著很大甚至決定性的影響。 7、后處理 對于尺寸要求較為精密的零件，需要進(jìn)行必要的后處理。這工序與常規(guī)金屬制品的熱處理工序相同。 2.2.2MIM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 1、 計(jì)算機(jī)及其輔助設(shè)施：如打印機(jī)零件、磁芯、撞針軸銷、驅(qū)動零件等； 2、 工具：如鉆頭、刀頭、噴嘴、槍鉆、螺旋銑刀、沖頭、套筒、扳手、電工工具，手工工具等。3、 家用器具：如表殼、表鏈、電動牙刷、剪刀、風(fēng)扇、高爾夫球頭、珠寶鏈環(huán)、圓珠筆卡箍、刃具刀頭等零部件； 4、 醫(yī)療機(jī)械用零件：如牙矯形架、剪刀、鑷子等； 5、 軍用零件：導(dǎo)彈尾翼、槍支零件、彈頭、藥型罩、引信用零件等； 6、 電器用零件：電子封裝，微型馬達(dá)、電子零件、傳感器件等； 7、 機(jī)械用零件：如松棉機(jī)、紡織機(jī)、卷邊機(jī)、辦公機(jī)械等； 8、 汽車船舶用零件：如離合器內(nèi)環(huán)、拔叉套、分配器套、汽門導(dǎo)管、同步轂、安全氣囊件等金屬粉末注射成形技術(shù)研究進(jìn)展金屬粉末注射成形技術(shù)研究進(jìn)展金屬粉末注射成形技術(shù)研究進(jìn)展金屬粉末注射成形技術(shù)研究進(jìn)展。 2.3電磁動態(tài)塑化注射成型 電磁式聚合物動態(tài)塑化注射成型的要點(diǎn)是在電磁式直線脈沖驅(qū)動的注射裝置中，由電磁場產(chǎn)生的機(jī)械振動力場被引人物料的塑化、注射、保壓全過程，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)靼化注射成型全過程均處于周期性振動狀態(tài)這種過程完全不同傳統(tǒng)螺桿式塑化注射過程。螺桿在電磁式直線脈動驅(qū)動裝置的作用下向前直線脈動位移，將熔體注入模腔，熔體的壓力將隨螺桿的脈動而周期性變化，這種作用同樣使熔體粘度及彈性降低，流動阻力減小，加速了充模過程。模腔充滿熔體后，螺桿繼續(xù)作軸向脈動，保持模腔中物料壓力周期性變化，使物料的溫度、內(nèi)應(yīng)力得到均化，同時冷卻縮孔能得到快速補(bǔ)充熔料，保壓時間可縮短。如果選用與無振動力場的穩(wěn)態(tài)充模保壓過程相同熔體流動阻力，則熔體溫度及模腔溫度可以降低，制品質(zhì)量可以提高，解決了傳統(tǒng)注射成型技術(shù)中注射溫度高、成型制品所需冷卻時間長的問題。該成型方式可以降低成型溫度及壓力，提高生產(chǎn)效率，降低能耗。 由華南理工大學(xué)瞿金平教授等人開發(fā)的電磁動態(tài)塑料注射成型機(jī)，利用電磁繞組產(chǎn)生振動場，將振動施加到螺桿上，使螺桿在原來勻速運(yùn)動的基礎(chǔ)上疊加一個脈動，從而有控制地將振動場引入到塑料熔融、塑化、注射和保壓的全過程。螺桿在電磁式直線脈動驅(qū)動裝置的作用下向前直線脈動位移，將熔體注入模腔，熔體的壓力將隨螺桿的脈動而周期性變化，這種作用同樣使熔體粘度及彈性降低，流動阻力減小，加速了充模過程。模腔充滿熔體后，螺桿繼續(xù)作軸向脈動，保持模腔中物料壓力周期性變化，使物料的溫度、內(nèi)應(yīng)力得到均化，同時冷卻縮孔能得到快速補(bǔ)充熔料，保壓時間可縮短。如果選用與無振動力場的穩(wěn)態(tài)充模保壓過程相同熔體流動阻力，則熔體溫度及模腔溫度可以降低，制品質(zhì)量可以提高，解決了傳統(tǒng)注射成型技術(shù)中注射溫度高、成型制品所需冷卻時間長的問題。與傳統(tǒng)注射機(jī)相比較，塑料電磁動態(tài)塑化注射機(jī)在工程應(yīng)用上有如下特點(diǎn)：（1）體積重量減少45%以上，制造成本降低40%以上；（2）噪聲降低至78分貝以下，且無油污染；（3）可實(shí)現(xiàn)低溫、低壓注射，縮短成型循環(huán)時間，而且能耗降低35%以上；（4）制品內(nèi)部組織均勻，其力學(xué)性能比用傳統(tǒng)注射機(jī)成型的制品高；（5）對于不同物料成型加工的適應(yīng)能力強(qiáng)，既能適應(yīng)大多數(shù)熱塑性塑料的加工（如LDPE、HDPE、PP、PS等），還能加工一般注射機(jī)難以加工的高粘度樹脂、易降解樹脂等。2.4低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑成型技術(shù) 隨著高分子成型工藝技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑與氣體輔助注塑兩項(xiàng)成型工藝越加完善，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。但是，隨著人們生活水平的日漸提高，對很多產(chǎn)品提出了更高的要求，比如在音響號筒領(lǐng)域大家越來越關(guān)注音質(zhì)效果以及產(chǎn)品的耐用性、外觀效果等等。傳統(tǒng)的注塑已經(jīng)很難滿足這些塑件的需求，低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑的誕生填補(bǔ)了傳統(tǒng)注塑技術(shù)的空白。 發(fā)泡注塑發(fā)展簡介 發(fā)泡注塑的技術(shù)淵源久遠(yuǎn)。最早是20世紀(jì)20年代初期的泡沫膠木，用類似制造泡沫橡膠 方法制?。?0年代出現(xiàn)硬質(zhì)聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫；40年代有聚乙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂、酚醛泡沫；50年代則有可發(fā)性聚苯乙烯泡沫和軟質(zhì)聚氨酯泡沫。現(xiàn)在，基本上所有的塑料，包括熱塑性和熱固性的都可以發(fā)泡。工業(yè)上的制備方法有：擠出發(fā)泡、注塑發(fā)泡、模塑發(fā)泡、壓延發(fā)泡、粉末發(fā)泡和噴涂發(fā)泡等等。其中，注塑發(fā)泡是最重要的成型方法之一，也是低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡注塑的前身。 低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡原理 在塑料進(jìn)行注射之前，通過氮?dú)廨o助設(shè)備向密封的模腔內(nèi)打入低壓氣體抑制發(fā)泡劑瞬間發(fā)泡，當(dāng)壓力達(dá)到0.8-2.0MPa時開始射膠填充模具，同時模具內(nèi)的氮?dú)馔ㄟ^排氣孔緩慢排出，而發(fā)泡劑則在塑料內(nèi)部發(fā)泡形成微孔。 發(fā)泡反應(yīng)式： 名稱：偶氮二甲酰胺；分子式：C2H4N4O2；分子量：116。 物化性質(zhì)：淡黃色的結(jié)晶粉末，正常情況下極為穩(wěn)定；無毒、無臭、無污染性；易溶于二甲基亞礬、二甲基酰胺和氫氧化鈉溶液；不溶于酸、醇、酮、苯、汽油和水。 結(jié)構(gòu)發(fā)泡的特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)發(fā)泡(Structural Foam Molding)屬于化學(xué)發(fā)泡法，保留了傳統(tǒng)注射成型工藝的許多優(yōu)點(diǎn)，又避免了后者的部分缺陷，如制品強(qiáng)度不夠、生產(chǎn)周期太長、模塑率低等。采用結(jié)構(gòu)發(fā)泡技術(shù)可以模塑大型復(fù)雜制品、使用低成本模具、多模腔可同時操作，從而降低制品生產(chǎn)成本。結(jié)構(gòu)發(fā)泡制品是一種具有致密表層的連體發(fā)泡材料，其單位重量強(qiáng)度和剛度比同種未發(fā)泡的材料高34倍。 低壓發(fā)泡注塑與普通注塑的區(qū)別在于其模具的模腔壓力較低，約27MPa，而普通注塑在3060MPa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。 2.4.1工藝流程 1、 將我們通常用的材料如：ABS、HIPS、PP等（注意必須是成型溫度與AC發(fā)泡劑發(fā)泡溫度接近的塑料），與AC進(jìn)行一定比例的混合，通常比例為0.5%-5%。2、 混合均勻的材料通過注塑機(jī)螺桿共混，此時噴嘴的閥門關(guān)閉。3、 氣體輔助設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)向密封模具內(nèi)打入低壓氮?dú)?，抑制發(fā)泡劑在瞬間發(fā)泡。 4、 當(dāng)模腔壓力達(dá)到0.8-2.0MPA時，自鎖式噴嘴閥門打開開始注射，熔融塑料通過模具內(nèi)的熱流道的加熱，讓發(fā)泡劑達(dá)到發(fā)泡溫度。 5、 塑料即將填滿模腔時（通常在90%-95%左右），氣體輔助設(shè)備開始排氣，與此同時塑料件內(nèi)部也充分進(jìn)行發(fā)泡，最后添滿整個模腔。 2.4.2常見缺陷及解決辦法 1、 注塑件縮水：由于填充過于飽和經(jīng)常會造成發(fā)泡不充分，因而造成筋位和柱位的縮水。 解決方法：減少注射量、降低注氣時間、降低注氣壓力、提高噴嘴溫度。2、 注塑件欠注：由于注塑量不足經(jīng)常會有欠注現(xiàn)象。 解決方法：適當(dāng)增加注塑量。 熔體破裂、氣痕：由于充填不均勻或者發(fā)泡的時機(jī)不對，在注塑件表面會有橘皮狀缺陷或者有類似于熔接痕的缺陷。 解決方法：調(diào)整注塑件充填平衡，適當(dāng)降低澆口位置填充速度、降低氣體壓力，適當(dāng)提高氣體排放的斜率、降低料管溫度，避免材料在料管中提前發(fā)泡。 其他的缺陷處理辦法與傳統(tǒng)注塑比較接近，在此不再重復(fù)說明。主要是通過氣體輔助設(shè)備調(diào)整模具內(nèi)部的壓力，進(jìn)而控制發(fā)泡劑發(fā)泡的時機(jī)。 2.4.3結(jié)論 低壓發(fā)泡注塑是由氣體輔助控制AC發(fā)泡劑發(fā)泡的新型注塑工藝。低壓發(fā)泡注塑可以解決傳統(tǒng)的厚壁、柱位、筋位縮水問題，同時還具有節(jié)省材料，提高制品音質(zhì)效果等作用，廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)之中。 2.5熱固性塑料注射成型熱固性塑料的注射成型方法根據(jù)其成型方式、模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及原料特性可分為一般熱固性注射成型、熱固性塑料冷（溫）流道注射成型、無流道注射成型、注壓成型、反應(yīng)注射成型、液體注射成型、模塑料注射成型等。1、注壓成型 它是一種綜合注塑和壓塑兩種成型工藝優(yōu)點(diǎn)的新型生產(chǎn)技術(shù)，如果同時在模具中采用冷流道，則又稱之為冷流道注壓成型，它可以同時兼有三種成型工藝的優(yōu)點(diǎn)。普通的熱固性注塑機(jī)經(jīng)過一定改造后便可進(jìn)行注壓成型。適于注壓成型的熱固性塑料品種很多，如酚醛樹脂（PF）、EP、氨基塑料、三聚氰胺-酚醛、有機(jī)硅塑料、聚酯、聚鄰二甲酸二烯丙