工业设计工艺常识科普之微发泡注塑工艺解析

当前位置：首页 - 资讯 - 设计理论 2019-07-30 16:41:28

微发泡注塑成型工艺，是一种革新的精密注塑技术，微发泡注塑成型工艺突破了传统注塑的诸多局限，可显著减轻制件的重量、缩短成型周期，并极大地改善了制件的翘曲变形和尺寸稳定性。

微发泡注塑工艺工艺介绍

微发泡(Microcellular Foaming)是指以热塑性材料为基体，制品中间层密布尺寸从十到几十微米的封闭微孔。微发泡注塑成型技术突破了传统注塑的诸多局限，在基本保证制品性能的基础上，可以明显减轻重量和成型的周期，大大降低机台的锁模力，并具有内应力和翘曲小、平直度高，没有缩水，尺寸稳定，成型视窗大等特点，特别是在生产高精密和材料较贵的制品上与常规注塑相比较独具优势，成为近年来注塑技术发展的一个重要方向。

微发泡注塑工艺原理

MuCell微发泡成型工艺主要靠气孔的膨胀来填充制品，并在较低且平均的压力下完成制件的成型。微发泡成型可分成三个阶段（如图1所示）：首先，将超临界流体(CO2或N2)溶解到热融胶中形成单相溶体，并在一定的恒定压力下保持下来；然后，通过开关式射嘴将单相溶体射入温度和压力较低的模具型腔中，形成微发泡产品。由于温度和压力降低引发分子的不稳定性，从而在制品中形成大量的气泡核，这些气泡核逐渐长大生成微小的孔洞。发泡后的制品横切面放大图如图2所示，可以看到制件的表层还是未发泡的实体层，这是由于模具温度较低，表面树脂冷却迅速，细胞核没有成长的时间而导致的。

发泡材料特性

1. 具有吸收冲击载荷的能力，泡沫塑料受到冲击载荷时，泡沫中的气流通过滞流和压缩，使外来作用的能量被消耗、伞逸，泡体以较小的负加速度，逐步终止冲击载荷。

2. 隔热性能好。

微发泡注塑流程

氮气或二氧化碳经过超临界流体控制系统产生超临界流体，再通过注气通道打入注塑机螺杆的均化区，通过螺杆塑化剪切，高分子熔体和超临界流体在均化区内充分溶解形成单相融体并保持在一定的恒定压力下，当注塑机的注射指令发出时，自锁喷嘴将会打开将单相融体射入模具的型腔中，形成微发泡产品。

微发泡技术应用领域

1、汽车仪表板

因为射胶压力和熔胶温度较低，MuCell被广泛应用到模内装饰（IMD）的产品上，有效地解决了传统注塑易出现的“冲膜”和“渗边”的现象，同时也解决了缩水造成的外观问题，提高了尺寸的稳定性和平直度，从而大大减少了不良率，锁模力也大大减少。

2、汽车冷却箱

传统注塑解决部件翘扭曲通常会靠延长注塑和保压时间来达到，同时借助特制的夹具来定型，这样大大降低了生产效率。MuCell使部件不仅在生产时非常平整，而且在热处理后也能保持。许多应用表现出了这一优点，比如汽车冷却箱，打印机过纸架等。

应用领域

微发泡注塑制品主要集中在汽车及内部装饰材料、电子电器产品、医用产品等领域，如汽车进气歧管、保险盒、发动机罩、电器开关、电器控制模块、薄壁容器、医用注射器等。