高分子材料成型加工技术及智能装备创新论文_胡荣志

高分子材料成型加工技术及智能装备创新论文_胡荣志

广东伊之密精密机械股份有限公司 广东佛山 528300

摘要:高分子材料在实践中必须要通过加工的方式才可以获得其需求的形状、结构以及性能,进而使其成为具有一定价值的材料以及产品、高分子材料在实践中的加工成型的外场作用就是其变形过程中,可以说技术与装备在一定程度上对于其有着关键性的影响。对此本文主要对其进行了简单的探究分析。

关键词:高分子材料;成型加工技术;智能装备创新;

1 超临界流体辅助微孔发泡技术

1.1.微孔发泡挤出技术

应用超临界流体(SCF),利用挤出的方式可以连续的制备微孔发泡材料,这也是现阶段国内外研究的重点。在实践中这种挤出方式的的具体流程如下:聚合物首先会在挤出机内进行熔融塑化,然后在通过机筒将SCF精确计量并且注入到聚合物的熔体之中,在利用螺杆对其进行剪切混合操作,在通过SCF溶解在熔体中形成相对较为均匀的聚合物单相溶液。然后在实践中通过SCF在实际的聚合物溶解度中对于压力以及温度之间存在的依赖关系,利用改变压力以及温度的方式让SCF在聚合物的熔体中将其析出,进而形成数量充足的气核,并且对其进行控制使其长大,然后在通过机头中的成型流道使其成型形制品。

1.2微孔发泡注塑技术

微孔发泡塑料注塑原理以及实际的步骤与微孔发泡塑料挤出技术具有一定的相似性,其中存在的区别就是此种技术在实践中可以有效的延长整个模具的应用寿命,因为在是实践中,模具内气泡的产生以及扩大的过程是一个吸热的过程中,对此其实际的成型周期相对较短,可以在实践中有效的提升整体的生产效率。与一些不发泡的注塑制品相比较来说,微孔注塑制品在实践中其尺寸精度以及翘曲更为优质,可以有效的避免各种因为充模不足导致的缺陷问题。对此在实践中应用微孔发泡注塑技术在实践中可以有效的拓宽其整体应用范围,可以在汽车、航空与包装等相关对于表观性能要求较为严格的领域范围之内。

2 流体辅助注塑技术

2.1气体辅助注塑

在1928年Hobsons研发了气体辅助注塑(GAIM),然后Ferromatik, Battenfeld,Krauss M affei, Cinpress、Maximator, CAIN等相关技术公司不断的对于GAIM技术进行开发与研究,逐渐的完善了此种技术手段。

GAIM技术在实践中相对于普通的注塑来说要多一个流程,其主要就是通过气体推动的方式让塑料熔体充满整个模具型腔。在实践中应用GAIM技术,可以有效的节约各种资源。减少实际的合模力,有效的缩短了实际的冷却时间、规避了制品出现缩痕、有效的减少了制品中自身的内应力、减少以及有效的消除了一些制品出现翘曲的问题、提升了整个制品实际的表面性能、提升了整体的生产效率、有效的降低了实际的生产成本。对此在上个实际九十年代此种技术作为一项较为成熟的技术手段在实践中应用,取得了较为显著的效果。

在实际的操作中,可以利用喷嘴或者模具的方式注入相关气体,通过喷嘴的方式开展作业的基础就是其可以在塑料熔体中注射位置中注入相关气体,其在操作中可以直接应用一些现有的模具开展作业;相对于厚壁制件来说,在实践中经常直接把气体注射到一些制件壁的最厚的位置。但是对于一些有着较大直径的导管,在实践中应用

GAIM的时候制造的制件壁厚就会相对较大,其制品壁内部中产生相关气泡的可能性就会大大的提升。对此在实践中要想有效的避免此种问题,在对其紧张制作的过程中,就要适当的延长其他的保压时间或者其实际的压力释放时间,进而延长整个成型的周期。对此在实践中GAIM技术主要就是应用在一些成型直径相对较大的中空制件之中。

2. 2水辅助注塑

水辅助注塑(Water-assisted injection molding WAIT)是一种基于GAIM技术发展形成的新型的成型中空以及部分中空制品的技术手段。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此种技术最早就是由德国Aachen大学的IKV在1998年研发一种WAIT技术,其中一个名为Sulo的德国公司是首个应用此种技术的企业。在现阶段的发展中除了IKV外,Cinpres Cas Injection,Alliance Cas Systems、 Battenfeld, Engel以及PME等相关公司在实践中也都制造WAIT类型的注水设备。

3.聚合物共混技术

针对一些不相容的聚合物共混物,其实际的分散相的具体形态对于其最终性能有着决定性的影响,在实践中液滴状形态的聚合物共混物都可以提升其整体的韧性以及表面的改性,而一些双乳液状的聚合物共混物在实践中可以有效的提升其韧性以及刚性特征,层状的聚合物共混物在实践中可以增强其阻渗性能,纤微状的聚合物共混物则可以有效的增强实际的强度,有效的降低热膨胀性能以及状况。层状形态就是在实践中将如PA, EVOH或者PVDC的阻渗性树脂与为HDPE以及PP类型的基料共混,让阻渗性树脂在形成一些非连续性且面积相对较大的薄层分布状况在基料之中,进而可以提升其自身的阻渗性。而共混物的形态在实践中主要就是依赖于混合物过程中各个组分的实际热学性能、流变性以及其经历的相关流场。对此在实践中对于聚合物共混物形态的实际形成机理进行研究,进而获得既定的形态,可以有效的提升工业生产的整体效果与质量。

4.两板式注塑机极其特殊应用

普通的注塑机都是机铰机,锁模机构有三块板也叫三板机(动板、定板、尾板),注塑机两板机是直压机,只有前板和尾板。跟三板机有本质不同,两板式注塑机靠锁模油缸增压拉动导柱再拉动动板组件实现模具锁紧。

特点:1、锁模机构如导柱内距、容模量、开模行程、开模力大,容易成型汽配、家电、深腔和包袱力大的形状复杂制品;无机铰磨损极小、合模精度高,故障率极低,大大延长设备使用寿命;

2、整机尺寸长度短、节约生产占地面积 ;

3、射胶机构线性支撑导向性好、射胶阻力小、控制精准。

500T以上机型“大机两板化”也将成为整个行业的共识,在国内,从事两板式注塑机研究的企业,基于起点参差不齐,性能也各异,总体上与欧洲主流的注塑机相比还有较大差距;以广东伊之密为例,从事两板式注塑机预研偏早,但市场切入偏晚,基于成熟一款推出一款成功一款的原则,在收购美国百年模压机械制造企业的基础上,大量引进德国技术,推出的两板式注塑机,结构与性能上全面对标德国技术,一经推出市场,引起了巨大反响。

其结构主要特点是:

(1)锁模油缸布局在定板上,故障率低、能耗低、便于叠加抽导柱功能;

(2)动板尾部抱闸联动机构联动实现抱闸的同步性,可靠性高零故障;

(3)导柱与模板零接触,移模过程导柱与模板无摩擦,对润滑要求低,同时合模精度高,配以快速移模油缸,实现快速开合模,干周期极短,大大提成制品成型效率;

(4)锁模油缸与导柱组装式整体结构,刚性好,无漏油及内泄。

典型欧洲主流的两板式注塑机结构,便于实现低压注塑功能、锁模二次增压功能、精密开模功能等特殊应用;总体上看,伴随着塑料制品的多样性、功能复合化,迫切需要高分子材料成型加工技术的多样化多元化,从而进一步催生智能装备的创新。

参考文献

[1]黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(上)[J]. 橡塑技术与装备,2006,05:11-21.

[2]黄汉雄. 高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(下)[J]. 橡塑技术与装备,2006,06:7-12.

[3]瞿金平,张桂珍. 高分子材料加工成型技术创新与发展[A]. 中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会.2014年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(上册)[C].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会:,2014:1.

论文作者:胡荣志

论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期

论文发表时间:2017/10/17

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