1.結構發泡注射成型方法
結構發泡注射成型方法很多,但歸納起來可以分為三種:低壓發泡法、高壓發泡法和雙組分發泡法。
(1)低壓發泡法 低壓發泡法注射成型與普通注射成型的區別在于其模具的型腔壓力較低,約2~7MPa(普通注射為30~60MPa)。低壓發泡注射一般采用欠注法,即將一定量的塑料熔體(含有發泡劑 )注入型腔(不能注滿), 發泡劑分解出來的的氣體使塑料膨脹而充滿型腔。
在普通注射機上進行低壓發泡注射成型,一般是將化學發泡劑與塑料混合,在機筒內塑化,但必須采用自鎖式噴嘴,阻止塑料熔體在儲料筒中提前發泡。注射時,由于氣體的擴散速度很快,會造成制品的表面粗糙,因此注射機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。
低壓發泡注射成型可生產大型較厚的制品;制品表面致密,可以印刷或涂層;型腔壓力小、鎖模力小、生產成本低。缺點是表面光澤度較差,可以通過提高模具溫度來改善。
低壓發泡注射成型常用的材料有PS、PE、PP、PPO、PC、PA及P等。所采用的發泡劑多為化學發泡劑。發泡劑的種類、性質和用量與塑料品種及制品的結構形狀有關。一般按加料質量的0.3%~0.7%加入發泡劑。
(2)高壓發泡法 高壓發泡法的型腔壓力為7~15MPa,采用滿注方式,即一次注射量正好等于模具型腔的容積。為了使制品得到發泡膨脹,可以采用強制擴大型腔,或者使一部分塑料分流出型腔。采用擴大型腔法的注射機與普通注射機相比,增加了二次合模保壓裝置,當塑料和發泡劑的熔融混合物被注入到型腔后延時一段時間,然后合模機構的動模板向后移動一小段距離,使模具的動模和定模稍微分開,型腔擴大,型腔內的塑料開始發泡膨脹。制品冷卻后在其表面形成致密的表皮,由于塑料熔體的發泡膨脹受到動模板的控制,因此也就可以對制品的致密表層的厚度進行控制。動模板的移動可以是整體移動,也可以是部分移動使局部發泡,從而得到不同密度的制品。
高壓發泡注射成型的的表面平整、清晰,能體現出型腔內的細小形狀;缺點是對模具的制造精度要求高,模具費用高,對注射機的二次鎖模保壓的要求高,使很多普通注射機不能使用。
(3)雙組分發泡法 雙組分發泡注射成型是一種特殊的高壓結構發泡注射成型方法,需要采用專門的雙組分注射機。這種注射機有兩套注射裝置:一套用來注射制品的表層,一套用來注射制品的芯部。在注射時,先注入皮層物料,然后通過同一澆口再注入混有發泡劑的芯部物料。由于芯部材料呈層流狀態流動,這就保證了芯部材料被均勻地包覆在皮層內部,使型腔得到完全填充。當熔體填滿型腔后,再注入少量不含發泡劑的熔體,使澆口封閉。制品取出后,再去掉澆口即得到具有不發泡致密表層和發泡芯部的輕質制品。對于大型制品,芯部可以摻用下腳料、填充料、廢料、紙等,從而大大地降低了制品的生產成本。