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发表于 2014-12-20 09:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
加工商也许在聚合物价格增长而消费者要求永无止境地降低价格情况下挣扎生存,但是,许多加工商仍极有可能找到有效的方法,通过精细调节薄壁成型来改进工艺的经济性,现在已有一些适用技术可显著缩短生产周期,降低机器合模力,以及节约原材料。
   薄壁成型通常是指成型壁厚小于1mm的制件的工艺,或者是指大型制件的成型, 其流道长径比超过100的工艺过程。然而,麻萨诸塞州的ge plastic公司的生产服务经理kurt weiss承认,高速高压成型是一个更好的描述这一工艺的词。‘我们利用速度使物料尽可能快地进入模具,并利用剪切热防止熔体凝结。”他说,“压力仅用来保证将物料快速经过薄壁截面处。”
   正如德国慕尼黑的krauss·maffei公司注射成型机产品管理负责人heiz rasinger所说,只有在压力方面作工作,因为制件壁厚越来越薄,通常机器模板必须更重,而且合模力要更高,因此,只是更大幅度地增加压力。
   注意“通常”这个词,围绕压力问题有一些办法,他们可能是奇货可居,需要资金支出或有许可证/专利使用权方面的付款问题,但是这些技术确实值得考虑。
   麻萨诸塞州的trexel公司的发泡技术mucell,甚至其它发泡技术,物理或 化学的,都可对熔体流动行为产生显著影响。例如,trexel公司声称其一位客户 在试验中熔体流动达到了长径比达800:1的长度。
   德国的应用工程师领导stefan hartmann确认,mucell技术可明显改进流动。然而他补充说:“它并不普遍适用。例如,对于未加成核剂和未填充的聚丙烯就不适用。”hartmann说,trexel公司需要做更多的原料表征工作以说服更多的加工商接受mucell技术。
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   此外,发泡影响冲击强度,并且表面光泽度达不到a级。但是许多工作正在进 行之中,以期最少能解决第二方面的问题(表面问题)。德国的battenfeld公司 的高级开发经理thomas kosthorst说:“用mucell技术进行共注塑在薄壁成型应 用中有潜力。”。mucell可以用作芯部,配以硬质表层材料使用。他说。“壁厚是1mm的制件适用于这种工艺。”
   奥地利的engel公司已经用mucell技术和textron公司的intellimold技术相结合作试验,得到表面光洁度好的轻型制件。intellimold工艺是预增压模具,然后使用模腔和喷嘴中的压力和温度传感器实时实现闭环工艺控制。密西根州的textron automotive公司负责内饰件业务的副总经理jerry mosingo说:“我们取消了工艺过程中的压机”。
   根据在textron至少使用了30天的25个应用实例,mosingo说,平均生产周期减少12.22%,边角料减少80.12%,改进了尺寸大小能力系数或叫cp值为94.86%。“那是根据汽车仪表板那么大的制件和像移动电话壳那样小的制件而做的试验。”他说,pc/abs合金的移动电话壳的cp已高达5.46,增加到5.6。
   mosingo说,薄壁成型可以不用储料器辅助注塑。“我们用薄壁模具进行生 产,并且操作速度比以前快5%,结果没有边角料,而以前边角料达20%。”而且,他声称,事实上在各种情况下,在小型的机器上进行成型也是可能的,因为消除了过度充模。
   textron公司使用一收音机前框来示范intellimold工艺, textron automotive公司负责intellimold生产的副总经理ed rutkowske说:“该制件壁厚为1.47 mm,筋厚度为o.79 mm,这些还不是令人难忘的。值得记住的是,我们生产的该制件没有凹陷,即使是在筋的交叉点,而且生产周期减少了3秒。”
   现在许多注射成型机制造商供应他们设备时,同时提供intellimold作为选择。例如,俄亥俄州的van dom demag公司刚刚宣布,在其ht机器上intellimold和 mucell都可供选用。
   另一个使用气体反压形式的工艺是旭化成有限公司的amotec工艺。尽管最 初开发该工艺的目的是为了不经过涂漆而获得优秀的表面质量,但是,试验已 经证明,该工艺还可以增加流动长度达10倍。旭化成说,掌上电脑是其主要应用,用该工艺可成型其薄壁壳。三月,amotec工艺的第一个商业应用是丙烯酸 酯制的光导板,该产品用于膝上型(小型)电脑中。
(左图:engel是提供特殊型号设备的注射机制造商之一,用于生产如移动电话那样的薄壁制件)
   超低压力加工超薄壁厚
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   另一个减压方法是,当熔体注射时,在模腔留一条能通过空气的通道。英国 petworth的技术开发公司coralfoam取得一个工艺方面专利,一种名为注射冲击压制或叫做ii-c的工艺,该工艺在通用注射机上能生产壁厚为60微米这样薄的制件。该工艺过程包括将熔体高速注射入一个部分开放的模腔,然后,再高速合模。
   据coralfoam公司的工程领导peter clarke称,用户可以在不影响制件性能的基础上至少可以减轻重量20%,因为它可采用性能优良但粘度更大就像一般挤塑中采用的那些材料。此外,也可以使用更低的最少是低25%的合模力。
   clarke将该技术用于生产简单形状如圆盆和烧杯那样的产品,尽管第一个商业应用可能是汽车扩音器的双嗽叭筒,其壁厚为o.14mm,最大流动路径是60 mm,用3o%碳纤维增强聚丙烯成型,它还带一个密封垫,围绕边缘厚度为0.175~0.6mm”,用一种未公开的热塑性弹性体生产。根据一许可协议,产品由扩音器生产商所选定的模具加工商来完成,根据协议给予扩音机制造厂商其在这种应用下的ii-c专用权。
   coralfoam公司与意大利的热流道专业厂家plasthing公司合作,开发一种特殊的阀式浇口系统。plasthing公司也设计了模具和热流道单一和统一的控制。clarke说:“它意味着ll-c工艺可以在任何类型的注射机上运行。”“事实上,你根本不需要一个传统的注射系统,而只要一台挤出机,技术主要包含在模具中。”
   该工艺的主要优点是只需要很低的压力,因为物料注入的是开放式模腔。例如扩音器嗽叭筒所需液压压力为10巴左右

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