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氣輔注塑與水輔注塑知多少

瀏覽次數(shù)：2617 發(fā)布時間：2016年07月21日 10:30:11

[導(dǎo)讀] 氣輔注塑與水輔注塑基于相似的工藝技術(shù)，因此，其適用范圍也類似。那么，這兩種技術(shù)之間的差別在哪里？這兩種技術(shù)各自的適用范圍都在哪里？

氣輔注塑與水輔注塑基于相似的工藝技術(shù)，因此，其適用范圍也類似。那么，這兩種技術(shù)之間的差別在哪里？這兩種技術(shù)各自的適用范圍都在哪里？

氣輔注塑成型作為一項非常成熟的技術(shù)已經(jīng)在塑料加工業(yè)有了多年的應(yīng)用歷史，其中該技術(shù)一個最重要的應(yīng)用領(lǐng)域就是厚壁塑件的生產(chǎn)，例如生產(chǎn)手柄及其類似產(chǎn)品等。板型件或其他具有局部加厚區(qū)的塑件也是氣輔注塑重要的應(yīng)用領(lǐng)域。

與之相對應(yīng)的水輔注塑成型技術(shù)卻是一項新技術(shù)，從德國塑料加工研究所（IKV）公布水輔注塑技術(shù)的初步成果到現(xiàn)在還只有六個年頭，然而，這種技術(shù)一直快速發(fā)展著。水輔注塑技術(shù)發(fā)明不久，人們便利用該技術(shù)加工出一種超市手推車配件。之后，人們利用水輔注塑成型批量生產(chǎn)的手柄與截面積大的桿形塑件。從實際生產(chǎn)來看，具有功能空間或流道的塑件開始越來越多地應(yīng)用水輔注塑成型技術(shù)。

巴頓菲爾以IKV完成的基礎(chǔ)研究和其在氣輔注塑技術(shù)領(lǐng)域的經(jīng)驗為基礎(chǔ)，開發(fā)出了組合式水輔注塑成型生產(chǎn)系統(tǒng)。該生產(chǎn)系統(tǒng)由壓力產(chǎn)生器、壓力控制模塊和控制裝置組成。同時，適應(yīng)特殊要求的專用注射器組件也被開發(fā)出來。巴頓菲爾擁有經(jīng)銷商標(biāo)名為“Airmold”（氣輔注塑）和“Aquamold”(水輔注塑)的兩種產(chǎn)品。

水與氮?dú)獾谋容^優(yōu)勢
氣輔注塑技術(shù)被用于生產(chǎn)桿型部件時能夠減輕部件重量與周期時間。氣輔注塑也有助于大幅降低或者完全消除平面塑件的壁厚區(qū)域、變形和皺縮痕跡，從而提高塑件質(zhì)量。

水的導(dǎo)熱率約為氮?dú)獾?0倍，熱容量是氮?dú)獾?倍。除了普通模具冷卻以外，注水會引起塑件的“內(nèi)部冷卻”，與氣體相比，冷卻時間縮短達(dá)70%，塑件達(dá)到所需脫模溫度要快很多。同時，水也是一種不可壓縮和價廉的介質(zhì)。
用水來代替氮?dú)鈱⑹鼓Ｇ粌?nèi)表面質(zhì)量更好。除了可以加工更大的部件以外，水輔注塑形成更均勻的壁厚，降低了殘余壁厚。

水輔注塑與氣輔注塑可以被用于不同的工藝方法中。他們在機(jī)器的使用方面并無不同，但在模具設(shè)計與工藝控制上有所區(qū)別。水輔注塑是類似氣輔注塑的兩步過程：首先模腔部分完全地被熔體填充；在第二步中，注射水形成空腔。

水輔注塑設(shè)備的特點(diǎn)
水輔注塑設(shè)備的設(shè)計必須滿足與氣輔注塑相近的條件。這是因為多數(shù)工藝技術(shù)是以氣輔注塑為基礎(chǔ)。但是，水輔注塑也有其自身的特點(diǎn)。從塑件上看，除排水與排除氮?dú)庀啾雀鼮閺?fù)雜，需要通過重力以及通入壓縮氣體完成塑件的“排水”。為了防止腐蝕，水一定不能與模具表面接觸。

水輔注塑需要極高的注水能力確保壁厚分布均勻以及高的表面質(zhì)量。為此，巴頓菲爾開發(fā)出了合適的壓力控制模式。供水裝置在極高的流速下運(yùn)轉(zhuǎn)，可以達(dá)到350bar的壓力。為了把水注入到熔體中，必須利用截面積比氣輔注塑大的注射組件，這對于水以足夠速度滲透到熔體中是必不可少的。

巴頓菲爾的水輔注塑壓力生成裝置被設(shè)計成獨(dú)立式裝置，能同時向多臺注塑機(jī)提供壓力。通過Unilog B4移動控制裝置對水壓調(diào)控組件進(jìn)行控制，一般來說，它們也可以被用在其他制造商出品的機(jī)器上。

氣輔與水輔的經(jīng)濟(jì)性對比
為了對塑件的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)做出正確決策，巴頓菲爾與科隆理工大學(xué)合作，利用實驗性模具比較了以下5種工藝：
傳統(tǒng)注塑

為了獲得有意義的結(jié)果，有必要利用在所有工藝中都采易于處理的材料。然而，原材料制造商剛剛開始優(yōu)化水輔注塑用材料。當(dāng)由水輔注塑進(jìn)行塑料加工時，一些材料易于形成泡沫、縮孔或側(cè)槽。另外，還有一些材料會因為水的原因引起開裂、起泡與不可復(fù)制的性能。在一些玻纖填充材料中，玻纖可能會被洗掉，導(dǎo)致粗糙的內(nèi)表面。因此，本實驗選擇了以下三種材料：
拜耳的PA66 Durethan BKV 30GH
杜邦的PBT Crastin T803
帝斯曼的PP。

塑件是在巴頓菲爾TM 4500/2800 Unilog B4注塑機(jī)上進(jìn)行加工的。該塑機(jī)鎖模力為4500kN，裝備有用于氣輔與水輔注塑模式的界面。水輔注塑模具一般比氣輔模具要貴，其原因是制造模具所用的鋼材不同。水輔注塑模具所用的鋼材質(zhì)量更高（堅固的鍍鎳層或氮化鈦涂層對于保護(hù)水輔注塑模具不受腐蝕是必不可少的）。

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